1、- -鍋爐爆管的爆口典型外觀形貌及運行現象 摘 要：對一個安裝了8臺30萬千瓦機組、裝機容量達240萬千瓦、擁有2400余名職工的特大型火力發電廠1989年至2001年的工傷事故進展了技術分析。 關鍵詞：工傷；事故；分析 中圖分類號： 文件標識碼： 文章編號：鍋爐爆管的主要原因都可歸結為幾個根本原因中的一個。對爆管進展全面的金相分析、強度試驗及化學垢量分析等工作，可以提醒出爆管的根本原因；然而，并不需要對所有的爆管都進展金相分析強度試驗及化學垢量分析等工作。爆管的爆口外觀形貌能為爆管原因提供有價值的信息。這一信息有助于縮小可能發生爆管原因的范圍，有時，結合一些鍋爐運行方面的知識，就足以確定其損

2、壞的原因。本章列舉了一些最為常見的鍋爐爆管的爆口外觀形貌及其發生的原因，有助于確定爆管發生的原因。但必須注意，僅根據爆口外觀形貌無法區別許多爆管原因，某些時候不同的原因會導致看上去爆口外觀形貌一樣的爆管，必須結合金相分析、強度試驗、化學垢量分析等才能真正確定爆管發生的原因。1、爆口形貌：斷口無明顯減薄的縱向破裂位 置：除省煤器外的所有管子上爆管模式：蠕變發生原因：超期服役；長期超溫；錯用鋼材外觀檢查：爆口斷面粗糙不平，爆口處無明顯減薄，附近管子有輕微脹粗，外壁氧化皮較厚，呈土褐色，常附有結渣，并伴有與管子爆口平行的縱向裂紋。組織分析：對珠光體類型管子，在爆口及附近管段出現珠光體嚴重球化、珠光體

3、形態消失、碳化物在晶界上呈鏈狀分布，可觀察到明顯的晶間蠕變裂紋。對碳鋼管子還有石墨化現象；對貝氏體類型管子那么有碳化物在原奧氏體晶界上呈鏈狀分布，可觀察到明顯的晶間蠕變裂紋。性能分析：對爆口附近的管子取樣進展機械性能試驗，一般抗拉強度、延伸率低于標準下限值，沖出韌性大大降低。2、爆口形貌：縱向破裂位 置：所有管子上爆管模式：腐蝕疲勞或管子重皮發生原因：制造缺陷外觀檢查：爆口較直，無減薄，X口很小，爆口兩端有裂紋擴展現象；爆口斷面較平整，斷面與管子徑向有一定角度；管子無脹粗。組織分析：爆口處組織與其它位置無明顯差異。性能分析：對爆口處管子取樣進展機械性能分析，一般與標準要求相近。3、爆口形貌：帶

4、有外部耗蝕的縱向破裂位 置：水冷壁爆管模式：高溫腐蝕蠕變發生原因：火焰沖刷注 釋：管子的外部和或內部可能有一層厚的沉積物外觀檢查: 管壁有易碎的垢層，易于從管子上剝落，剝落后的灰渣層的內外表呈黑色或孔雀蘭，伴有管子有效厚度明顯減薄。組織分析：爆口處組織老化，有珠光體球化現象，嚴重時有石墨化。但遠離爆口處管子組織正常；通過對爆口外表沉積物進展能譜分析或電子探針測定，可以發現其中含硫量較高，屬硫的高溫腐蝕。性能分析：爆口處機械性能降低，但遠離爆口處管子性能根本正常。4、爆口形貌：縱向破裂位 置：過熱器、再熱器彎頭的中心軸線爆管模式：腐蝕疲勞發生原因：制造缺陷、停運腐蝕等5、爆口形貌：斷口無明顯減薄

5、的橫向斷裂位 置：所有管子爆管模式：疲勞發生原因：振動。因支吊架失效或布局不合理引起管子振動外觀檢查:呈橫向斷裂，爆口附近管子無脹粗、和減薄現象。組織分析：爆口處組織無變化。性能分析：爆口處機械性能無變化。6、爆口形貌：橫向斷裂位 置：上升管脹口如：水冷壁上聯箱和汽包的汽水連接收的脹口爆管模式：應力腐蝕發生原因：管子或汽包脹接處泄露導致腐蝕物質聚集注 釋：類似情況可能在脹接處泄露的任何管子上發生7、爆口形貌：彎頭局部的多處橫向裂紋，裂紋起始于內外表位 置：蒸發管排如：汽包和頂棚管入口聯箱的連接收爆管模式：應力腐蝕破裂發生原因：水質不合格；制造缺陷處的過負荷或腐蝕疲勞8、 外外表 內外表爆口形貌

6、：多處橫向斷裂，裂紋由管子內壁向外擴展位 置：蒸發管排爆管模式：熱疲勞發生原因：連續性的蒸發停滯或急冷引起水側金屬周期性冷卻注 釋：類似情況可能在有水位波動的任何管子上發生9、爆口形貌：“大象皮膚狀密布的多處橫向破裂位 置：水冷壁爆管模式：熱疲勞發生原因：由于吹灰時急冷或渣層連續性地被浸潤而引起的熱交變注 釋：類似情況可能發生在熱交變的所有管子上10、爆口形貌：“大象皮膚狀位 置：與安裝或使用不當的吹灰器相鄰近的所有管子，均可能發生類似情況爆管模式：熱疲勞發生原因：由于吹灰時沖刷引起的熱交變注 釋：類似情況可能發生在熱交變的所有管子上11、爆口形貌：斷口無明顯減薄的窗口狀爆破位 置：水冷壁爆管

7、模式：氫脆發生原因：管內垢下酸性腐蝕，可能因不確當或不完全的酸洗引起。12、 橫截面爆口形貌：邊緣呈薄形的魚嘴狀爆破位 置：所有管子爆管模式：熱拉伸破裂發生原因：短期超溫如：工質流量偏小、爐膛熱負荷過高等；管壁因沖刷減薄特別是彎頭后直管段13爆口形貌：斷口處無明顯減薄的魚嘴狀爆破位 置：所有管子爆管模式：疲勞發生原因：由縱向夾雜引起的破裂；長期超溫引起的蠕變；超期服役；錯用管材；垢量超標；熱負荷過高14、爆口形貌：爆破邊緣呈薄形且外壁減薄位 置：所有管子爆管模式：拉伸破裂發生原因：因外壁受蒸汽沖刷或飛灰沖蝕引起管外壁減薄15爆口形貌：穿孔且外部沖蝕位 置：所有靠近爆管周圍的管子爆管模式：沖蝕發

8、生原因：被鄰近爆管的蒸汽沖刷非首爆管，是受害管子16 內外表內壁形貌：大面積點蝕位 置：所有管子爆管模式：點蝕發生原因：停爐腐蝕17、 內外表 內外表內壁形貌：大的局部腐蝕坑且內壁有厚的沉積物位 置：水冷壁水側內外表爆管模式：垢下腐蝕發生原因：不適當的酸洗；水質長期不合格18、外壁形貌：充滿沉積物的火側點蝕位 置：水冷壁爆管模式：點蝕發生原因：因燃煤的硫份較高且有濕氣時，火側濕份與外表沉積物結合形成腐蝕性物質，如當停爐是可能存在濕份19、 橫截面爆口形貌：單個穿孔位 置：省煤器爆管模式：點蝕發生原因：由氧或腐蝕性物質引起的水側腐蝕20形 貌：管子外壁渣垢下的耗蝕位 置：過熱器爆管模式：腐蝕；沖

9、蝕發生原因：由含焦硫酸鹽或金屬硫酸鹽引起的熔灰侵蝕21、爆口形貌：穿孔且管壁內凹位 置：所有管子爆管模式：撞擊損壞發生原因：外來物質的撞擊損壞組織分析：金相分析組織無明顯變化，但在凹坑處可觀察到晶粒的局部拉長。22、形 貌：在焊接接頭處的環向破裂位 置：過熱器或再熱器的異種鋼焊縫爆管模式：蠕變發生原因：熱差脹外觀檢查:常發生在異種鋼接頭處,一般材質等級較低側管子會出現輕微蠕脹，并伴有外表氧化層，焊接接頭處脹粗較明顯，裂紋沿焊接接頭熔合線呈環向。組織分析：對G102+SUS304HTB，在G102側會出現脫碳區，在焊縫處發生碳化物的聚集與球化。主裂紋附近有晶間顯微裂紋。在環向裂紋外表可觀察到氧化

10、物，說明是從外向內萌生裂紋的。23、形 貌：在焊接接頭處的環向破裂位 置：所有管子的焊縫爆管模式：蠕變發生原因：熱差脹外觀檢查:常發生在異種鋼接頭處或焊縫兩側熱負荷差異較大的管子,一般材質等級較低側管子會出現輕微蠕脹，并伴有外表氧化層，焊接接頭處脹粗較明顯，裂紋沿焊接接頭熔合線呈環向。組織分析：在低等級材質管子側會出現脫碳區，在焊縫處發生碳化物的聚集與球化。主裂紋附近有晶間顯微裂紋。在環向裂紋外表可觀察到氧化物，說明是從外向內萌生裂紋的。一、水冷壁爆管的現象及判斷：1、水冷壁爆管的現象： 1水冷壁泄漏的初期，在鍋爐的泄漏處可聽到輕微泄漏聲。隨著水冷壁泄漏點擴大，泄漏聲逐漸加大，嚴重時汽包水位急

11、劇下降，給水流量不正常地大于蒸汽流量。 2四管泄漏檢測裝置的泄漏報警點為水冷壁。 3爐膛負壓變正，從看火孔、人孔、爐墻不嚴密處向外噴煙氣和水蒸汽。 4燃燒不穩，火焰發暗，嚴重時鍋爐滅火。 5各段煙氣及排煙溫度下降，蒸汽流量、蒸汽壓力下降，吸風機電流增大。2、水冷壁爆管的判斷： 1將鍋爐吹灰減壓站蒸汽總門關閉，鍋爐周圍仍有泄漏聲，可以判斷鍋爐四管有泄漏存在。 2水冷壁具體泄漏部位的判斷：機組降負荷，投入鍋爐助燃油搶，直至停頓全部燃煤燃燒器，根據實際燃油量帶電負荷，然后從看火孔清楚地觀察水冷壁的泄漏部位。二、過熱器爆管的現象：1、過熱器爆口附近有泄漏聲，嚴重時爐膛負壓變正，從孔門處向外噴煙氣和蒸汽

12、。2、四管泄漏檢測裝置的泄漏報警點為過熱器。3、過熱蒸汽流量不正常地小于給水流量。4、爆管側蒸汽壓力下降。5、過熱器爆管側煙氣溫度下降。6、如爆管在過熱器低溫段，將造成過熱蒸汽溫度升高。三、再熱器爆管的現象：1、再熱器爆口附近有泄漏汽流聲，嚴重時爐膛負壓變正，從孔門處向外噴煙、灰、汽。2、四管泄漏檢測裝置的泄漏報警點為再熱器。3、爆管側煙溫、熱風溫度、排煙溫度下降。4、爆管側煙道負壓變小，嚴重時變正，吸風機電流增大。5、爆管側再熱器出口蒸汽壓力下降，出入口壓差增大。6、如爆管在再熱器低溫段，將造成再熱器出口蒸汽溫度升高。四、省煤器爆管的現象：1、省煤器泄漏附近有異常響聲。2、四管泄漏檢測裝置的泄漏報警點為省煤器。3、給水流量不正常地大于蒸汽流量，嚴重時汽包水位下降。4、嚴重時從爐墻不嚴密處往外漏水、冒汽，尾部煙道下部向外流水。5、省煤器后煙氣兩側煙溫差增大，泄漏側熱風溫度、排煙溫度下降。6、爐膛負壓變小，吸風機入口負壓增大。五、爐外蒸汽管道爆管的現象：1、爐外蒸汽管道爆管時會有一聲巨響，爆管后也會有很大的響聲。2、