单锅筒纵置式锅炉水质处理改变造成事故原因及预防浅析

高立君

摘 要：本文根据近期漳州市单锅筒纵置式锅炉因水质处理改变，频繁发生锅炉鼓包事故的情况，通过实际分析，梳理鼓包事故的成因与原理，并给出预防策略，以减少甚至杜绝该类事故的继续发生，为安全生产、社会和谐保驾护航。

关键词：锅炉；水质处理；事故；预防

中图分类号：TK228 文献标识码：A

单锅筒纵置式锅炉，一般适用于蒸汽需求较小，对蒸汽压力要求不高的企业单位的工业生产，为最常见，使用最为广泛的小型工业锅炉，漳州市现存七百余台，结构模式为烟火管形式，主要受热面为锅筒、水冷壁管及烟管，由于烟管的密布结构，极易造成烟管水垢包裹及管缝水垢积堵的问题，所以对水质要求较高，然而结合漳州市本地该炉型锅炉的使用情况来看，整体锅炉水质处理处于缺失或起步阶段，锅炉结垢较严重，随着锅炉管理人员水平的提高及企业效益的下降，如何降低蒸汽成本越来越受到重视，并开始试着改变该现状，但近期连续发生几起因锅炉水质处理方式改变引起的锅炉鼓包事故，现对事故原因简要分析及给出预防策略。

2014年省特检院对某加气磚企业DZG4-1.25-W锅炉进行内部检验时发现锅炉受热面结垢厚达6.0mm，该炉长期运行在高负荷状态下，采用地下水直接给水，未经任何水质处理，通过水质化验，给水硬度值达到15.8mmol/L，严重超过GB/T 1576—2008 《工业锅炉水质》标准，对其下达除垢通知书。分析其原因：（1）锅炉原本运行在给水高硬度高负荷条件下，处于水垢不断增厚的状态，原本烟管水垢已达到6.0mm，突然改变水质环境，增加除垢剂后，水垢开始松散脱落，大量沉积在锅筒底部。（2）脱落的片垢较大、较厚，无法通过正常的排污工作将其排除，造成越堆越多。（3）锅筒前底部为主要受热面之一，材质为16MnR，直接受高温火焰加热，火焰温度可达1000℃以上，钢板接受火焰的热量传递至炉水产生蒸汽，同时正常的水循环保证钢板得到良好的冷却，不至于产生过热现象。水垢主要成分为碳酸钙、硫酸钙等传热系数极差的物质，堆积物中的水经高温加热汽化，外层的水无法及时进入，钢板得不到良好的冷却，换热基本处于停滞状态，16MnR最高允许的工作温度为430℃，而现状为钢板温度一直增高，造成钢板材质劣化，强度急剧下降，当下降到无法承载锅内压力时，钢板开始产生变形，随着变形的加深，渣垢逐步填进变形区域，进而促使变形的进一步扩展，周而复始，变形造成钢板面积变大，壁厚减薄，达到极限后开裂，最终造成严重的鼓包事故。

2014年省特检院对某泡沫企业DZG4-1.25-W锅炉进行内部检验时发现锅炉前底部鼓包，鼓包范围环向950mm×纵向850mm，峰高50mm，锅筒底部大量片垢沉积，厚度达到300mm，查验水质化验报告，给水硬度14.6mmol/L，经询问得知，该炉长期运行在高负荷状态下，采用地下水直接给水，未经任何水质处理，查看上次内部检验报告，水垢厚达12mm，如图1所示。

全频电子水处理器，俗称全频电子除垢仪，由处理器主机与信号电缆两个部分组成，主机用于产生一系列经过特殊处理的全频复合振荡波，信号电缆缠绕于需要受处理的水体管道外壁，复合振荡波信号经过缠绕于管道外壁的信号电缆而在管道内部形成一个与复合振荡波同步的复合磁场，使得流经该段管道的所有水体均要受到复合磁场的作用，使得水体受到深度细化，受到深度细化的水体的化学特性没有任何改变，但是它的分子结构的物理特性已经发生了根本性的改变。自然界的水体原本绝大部分以大颗粒分子团状态存在，而经过特殊频率和场强的磁场作用以后，大部分的大颗粒分子团因为各种价键缔合受到同等频率磁场的激励而发生共振，发生共振的价键会逐渐断裂，形成大部分的单分子和少量的小分子团状。

大颗粒的分子团受到细化以后，水体对水中悬浮的各种成垢离子（钙镁金属阳离子、各种负价根以及垢质成份）的溶解度得到大幅度的提升，具有很强的渗透、溶解能力，它们渗透、包围、疏松、溶解系统原有的致密垢体，使之逐渐松散、脱落，起到除垢功能；

原因分析：原本致密的水垢在全频电子水处理器的作用下，开始松散、脱落，沉积于锅筒底部，未能及时清理出去，造成锅炉鼓包问题，机理前文已阐述，此处不再累述。

综上所述，单锅筒纵置式锅炉水质处理改变造成事故的根本原因在于水垢大量沉积于锅筒底部，造成钢板得不到良好冷却，进而产生鼓包事故。如何避免此类事故的发生呢？首先，水质处理改变前，应进行锅炉内老垢的化学清洗或机械清洗的工作，使得老垢尽可能的脱落，及时清理出锅炉；然后，改变水质处理方式不宜过激，要循序渐进，按照GB/T 1576—2008 《工业锅炉水质》的要求进行水质化验，根据化验数据指导水质处理工作；最后，水质处理方式改变后7天-15天必须停炉进行检查工作，打开人孔手孔，及时清理脱落的水垢杂物，再根据实际效果调整水质处理工作。

结语

锅炉已成为工业生产及人民生活不可缺少的设备，经过长时间的发展，科技的进步，技术已经相当成熟，安全系数不断提高，各类事故绝大部分由人为因素造成，为了减少安全事故，减少经济损失，小型锅炉相关人员的知识素养，相关法律法规执行程度的提高迫在眉睫。

参考文献

[1] GB/T 1576-2008，工业锅炉水质[S].

[2]百度词条，全频电子水处理器[Z].