1概況

　　我市某香料化工廠一臺DZL4—l.25—AⅡ型蒸汽鍋爐2002年10月投用后，不到一年時間就發生了水冷壁爆管。2003年8月11日現場檢查，筆者發現爆破口位于右側爐門旁第11根水冷壁管的彎曲部位(該爐為偏鍋筒，結構緊湊，爐膛布滿水冷壁，故在爐門處采用彎管以防遮擋爐門口)．爆口為縱向破裂．其斷面較為銳利。管內壁附著層厚約0.5mm的薄垢破口的上下兩頭堵滿片狀散垢．與該管相連的右側集箱有大量脫落的散垢堆積，鍋筒底部也有少量的散垢渣雜。

　　2原因分析

　　筆者認為水循環故障是導致該水冷壁管短期過熱爆管的主要原因。把安全工程師站點加入收藏夾

　?。?）該爐為自然循環鍋爐。不同溫度的工質具有不同的重度，其差異形成的推動力是水循環的動力，即工質在下降管中的重度比在水冷壁中的大，其差異形成的動力克服了工質上升和下降的流動阻力，這樣就利用其自然特性形成了水循環。工質在循環中吸收受熱面壁的熱量，既降低了受熱面壁的溫度，防止受熱面壁超溫，保證受熱面的使用壽命，又成為具有一定品質的蒸汽，從而使鍋爐的功能得以實現。

　?。?）該爐在運行過程中，因水處理工作的不規范而產生的水垢渣塊，堆積在鍋筒底部，在水循環動力的作用下，隨鍋水一起被吸入下降管中，并被帶到集箱，其中質量較重、顆粒較大的散垢雜在重力、慣性的作用下，沉積在集箱底部，并用不斷堆積成小山丘狀，從而減少了工質進入水冷壁管的流通面積，據流體力學理論可知，此處工質的流速增大，靜壓減少，導致水冷壁管進口壓力降低，水循環減弱。

　?。?）隨下降管鍋水帶入集箱的水垢渣中質量較輕，呈薄處狀的散垢，會漂浮在流動的鍋水中，隨著水循環從集箱進入水冷壁管中．當流動到水冷壁管的彎曲部位時，在散垢重力和摩擦阻力的作用下，開始停滯積聚在該處，這樣一方面使鍋水的流動阻力進一步增大，工質的流速趨緩；另一方面隨著散垢數量的不斷增加，水冷壁管中的流通面積不斷減小，直至完全堵死。這樣，該處的工質流速逐步趨于零，即產生了水循環停滯現象，這時，該水冷壁管處于膜式沸騰，其彎管部位處于干燒狀態，從而導致管壁溫度急劇升高，形成短時過熱爆管。

　　3修換處理

　　因該水冷壁管爆管除彎管部分存在破口和不同程度的脹粗外，其它部分未見異常，故決定割換變形的管段。根據有關規范、技術標準的要求，割換管段的起止部位選在直管段上，為從變形彎管的兩端彎曲起點向上和向下各延伸50mm，割換管段的實長約720mm。原水冷壁管采用符合GB3087的20#管，規格ф57mm×3.5mm。

　　（1）彎管制作。取與原爐管性質、規格相同的新管1根，用彎管機冷彎成與割換下的管段大致相同的形狀，并保證彎管的橢圓度、波浪度和壁厚減薄量等符合有關要求，且表面無重皮、裂紋等缺陷。

　?。?）焊接修復。將對接的新舊管口磨平整并制成符合要求的坡口，由具有相應資質的焊工按表1規范進行焊接。

　　焊接規范

　?。?）焊后檢查。焊后對兩對接頭按照有關要求進行焊縫外觀、MT、PT檢驗和通球試驗，結果合格。

　　4防止措施

　?。?）對鍋爐進行一次人工人和機械除垢，徹底去除鍋筒底部、集箱內的散垢渣雜，并用軟管從上向下、大水量、高水壓沖洗附在水冷壁管上的散垢。

　?。?）加強鍋爐水處理的管理作業，嚴格水處理工藝紀律，使鍋爐水質符合GB1576《工業鍋爐水質》標準要求，防止鍋爐結垢。

　　（3）日常運行中做好鍋爐定期排污工作，及時排除鍋筒和集箱中的散垢渣雜。每次停爐檢修時，再按前述方法對鍋爐進行徹底除垢去雜。

　　采取以上措施后，鍋爐至今已運行一年多，未發現水冷壁管出現異常。