Page 35 - 理化检验-物理分册2023年第四期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202304006

                                      锅炉水冷壁腐蚀爆管原因





                                             张志达, 张 炜, 许龙发, 陈瑞邦



                                          ( 广州特种承压设备检测研究院, 广州 510663 )
                    摘 要: 采用宏观观察、 力学性能测试、 金相检验、 扫描电镜及能谱分析等方法对某锅炉水冷壁
                 爆管原因进行分析。结果表明: 爆口附近存在腐蚀减薄, 管壁向火面结垢量较大, 垢层底部有槽型
                 腐蚀坑, 金属基体发生严重脱碳, 并伴有裂纹; 结合实际运行状况, 认为爆管的主要原因是凝汽器泄
                 漏, 导致不合格循环水进入锅炉水中, 同时加药方式不当及定期排污不合理, 造成水冷壁向火面内
                 表面发生严重的垢下碱性腐蚀。最后提出一系列改进措施, 以避免该类事故再次发生。




                    关键词: 水冷壁; 腐蚀结垢; 裂纹; 泄漏; 爆管

                    中图分类号: TB31 ; TG115.2   文献标志码: B   文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 04-0019-04

                                Causesofboilerwaterwalltubecorrosionburst

                                      ZHANGZhida , ZHANG Wei , XULon g fa , CHENRuiban g

                     ( Guan g zhouS p ecialPressureE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Guan g zhou510663 , China )


                     Abstract : Thecausesofwaterwalltubeburstofaboilerwereanal y zedb ymeansofmacrosco p icobservation ,

                 mechanical p ro p ert y test , metallo g ra p hicexamination , scannin gelectronmicrosco p eandener gys p ectrumanal y sis.The

                resultsshowthattherewascorrosionthinnin g neartheex p losion p ort , alar g eamountofscalin g onthefiresurfaceofthe

                p i p ewall , a g roove-t yp ecorrosionp itatthebottomofthescalela y er , severedecarburizationaccom p aniedb y cracksin

                 metalmatrix.Combinedwiththeactualo p erationconditions , itwasconsideredthatthemainreasonforthetubeex p losion

                wastheleaka g eofthecondenser , whichcausedtheun q ualifiedcirculatin gwatertoentertheboilerwater.Atthesame

                time , theim p ro p erdosin gmethodandtheunreasonablere g ularsewa g edischar g ecausedseriousunder-de p ositalkaline

                corrosionontheinnersurfaceofthewaterwalltothefiresurface.Finall y , aseriesofim p rovementmeasureswere

                p ro p osedtoavoidtherecurrenceofsuchaccidents.


                     Ke y words : waterwall ; corrosionscalin g ; crack ; leaka g e ; bursttube
              水冷壁管是锅炉的主要受压元件之一, 长期处                            运行, 笔者采用一系列理化检验方法对其爆管原因进行
            于高压水汽和高温烟气环境中, 极易发生爆管泄漏                            分析, 并提出改进措施, 以防止该类事故再次发生。
            事故   [ 1 ] 。锅炉水冷壁腐蚀爆管是一个复杂的过程,
            与炉膛温度、 燃料种类、 烟气成分等因素有关, 不同                        1 理化检验
            因素形成的腐蚀行为也存在差异                [ 2-3 ] , 如: 燃料中硫、  1.1 宏观观察
            磷元素含量较高, 燃烧不充分, 易引起硫腐蚀、 高温                             对爆裂的水冷壁管进行割管取样, 其宏观形貌
            氧腐蚀等     [ 4-5 ] ; 炉水的 p H 较低、 磷酸盐含量超标, 易          如图1所示。爆口位于向火面, 呈不规则“ 窗口” 状,

            引起酸腐蚀      [ 6 ] ; 炉水的 p H 较高, 碱性物含量高, 易           直径约为6mm 。爆管表面粗糙, 未见明显塑性变
            引起管壁碱性腐蚀等          [ 7 ] 。                         形, 爆口边缘呈沟壑和凹坑状, 爆口附近还有一条长
                 某发电厂锅炉水冷壁发生爆管, 为保障机组的安全                       约15mm 的裂缝, 整个爆口处腐蚀减薄明显, 实测

                                                               壁厚为1.2~1.6mm 。管内壁向火面表面存在一条



                                                               规格( 长×宽) 为90mm×40mm 的槽型腐蚀坑, 腐
                收稿日期: 2022-02-15
                作者简介: 张志达( 1968- ), 男, 本科, 工程师, 主要从事特种设        蚀坑表面覆盖有红褐色和白色腐蚀产物, 腐蚀产物
            备检验检测、 金属材料失效分析工作, 1439678982@ qq .com
                                                               较疏松, 敲击后产物成片脱落, 脱落后基体底部呈多

                通信作者: 张 炜, 1020263708@ qq .com
                                                                                                         1 9
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