某锅炉水冷壁爆管原因分析

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2021-0737

摘要/Abstract

摘要：

近年来锅炉水冷壁管爆管现象频有发生。对某台锅炉水冷壁管爆口进行宏观形貌检查、金相组织分析、拉伸性能试验及硬度检验，并对爆口管进行结垢腐蚀评价和垢样能谱分析。结果表明，水冷壁管爆管的直接原因为炉管沉积物下介质浓缩发生氢腐蚀。炉管沉积结垢的原因在于，凝汽器管渗漏、未执行锅炉定期排污、机组水汽循环不良、机组停（备）用保护执行不到位、机组冷态启动期间水汽指标不合格、检修未严格执行水冷壁割管检查要求等。建议根据锅炉清洗间隔年限及垢量，及时进行化学清洗；落实水冷壁受热面过热、结焦及水循环情况检查；启机时加强机组冷态启动期间水汽品质监督；停机时提高机组停（备）用保护执行力；检修时全面落实水冷壁割管检查，运行时做好锅炉排污及凝汽器渗漏预防处理工作。

关键词: 氢腐蚀, 水冷壁, 爆管, 锅炉

Abstract:

In recent years， water-cooled wall tube bursts of boiler often occur. Macroscopic morphological observation， metallographic examination， tensile test， hardness test of a boiler water-cooled wall tube burst were carried out. The scale corrosion evaluation and energy spectrum analysis of tube burst were analyzed. The results showed that immediate cause of water-cooled wall tube burst was hydrogen corrosion due to the concentration of media under coil deposits. The reasons for deposition and fouling in furnace tube were， leakage of condenser tube， failure to regularly discharge， poor circulation of water vapor in unit， inadequate implementation of shutdown（standby） protection of unit， unqualified water vapor index during cold start-up of unit， failure to strictly inspection of water-cooled wall cutting tube during maintenance. It was recommended to carry out chemical cleaning in time according to the interval of boiler cleaning and amount of scale， inspection of overheating， coking and water circulation on heating surface of water-cooled wall， strengthen water vapor quality supervision during cold start-up of the unit， improve the protection execution of the unit in shutdown （standby）. During maintenance， the water-cooled wall pipe cutting inspection should be carried out comprehensively，and the boiler sewage and condenser leakage prevention and treatment should be done during operation.

Key words: hydrogen corrosion, water-cooled wall, tube burst, boiler

中图分类号:

TG142.73

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https://www.iwt.cn/CN/Y2022/V42/I4/170

图/表 8

图1 爆口管位置（a）及断面（b）照片

Fig. 1 Photos of burst tube location （a） and cracking-off section（b）

图2 远离爆口边缘的向火侧金相组织

Fig. 2 Metallographic structure of fireward side far from the edge of the burst

图3 爆口边缘的金相组织

Fig. 3 Metallographic structure of bursting edge

表1 拉伸试验数据

Table 1 Tensile test data

项目	抗拉强度（R_m ）/MPa	屈服强度（R_p0.2 ）/MPa	断后伸长率（A）/%
爆口管-向火侧	438	344	7.0
爆口管-背火侧	539	377	26.5
正常管-向火侧	526	355	28.5
正常管-背火侧	524	354	23.0
ASME SA210C标准值	≥485	≥275	≥30

图4 爆口管向火侧试样测试后断裂位置

Fig. 4 Fracture position of bursting tube to the fire side after testing

图5 爆口管段硬度取样位置

Fig. 5 Sampling position of bursting tube section

表2 管样硬度测量结果（HV10）

Table 2 Results of hardness measurement of tube sample（HV10）

项目	测试位置	测试值			平均值
1-J1	向火侧	146	149	151	149
1-J2	向火侧	141	143	150	147
1-J3	向火侧	151	148	150	150
1-J4	向火侧	148	146	154	149

图6 垢样能谱分析

Fig. 6 Energy spectrum analysis of scale

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