工业锅炉检验分析

李昌盛

锅炉是承压设备，运行有着以下特点，运行工况恶劣、连续运行性、有爆炸的危险性。为了保证锅炉安全平稳运行，在锅炉的设计、制造、安装、改造、维修、运行中对每个步骤进行检验，确保锅炉设备安全。针对日常检验中所发现的缺陷，结合该锅炉运行的实际工况，分析缺陷产生原因，责令相关单位及时整改，调整结构或者工艺，并按照规程规范要求彻底消除缺陷，避免类似情况发生。

1工业锅炉检验常见缺陷

1.1水垢、水渣

在锅炉内检过程中，水垢、水渣为内检常见缺陷。在检验过程中，某厂新装立式层燃炉运行仅一年，炉胆大面积结垢，厚度约4 mm，下脚圈堆满了水渣。检验现场发现该厂利用地下水作为锅炉补给水，未采用离子交换器，使用过程中采用锅内加药处理，且锅炉管理较为松散，司炉工未按照规范要求进行定期排污。由于地下水钙镁离子含量较高，与炉胆的高温处接触，生成碳酸钙镁等沉淀，锅炉启停的热胀冷缩与加药的作用下，部分水垢脱落变成水渣落在下脚圈处堆积。由于排污较少，锅内加药更进一步增加了锅炉内的盐分，当盐分超过其溶解浓度时便析出水垢或水渣沉积下来。水垢是热的不良导体，热阻较大，传热效果差会导致燃料的浪费，造成排烟温度过高，污染环境，同时由于水垢的存在使得炉胆不能得到锅水的可靠冷却，可能造成过热、过烧等现象，存在严重的安全隐患。下脚圈堆积水渣较多时，下脚圈和炉胆的焊缝连接处不能得到可靠的冷却，可能产生缺陷源，焊缝被热应力的作用下易被撕裂，存有锅炉爆炸的可能性。因而在锅炉日常运行中，必须做好水处理工作以及水质化验工作，并根据化验结果合理安排排污工作，确保水质符合要求，保证锅炉安全运行。

1.2裂纹、鼓包

在日常停炉检验过程中，某机械制造厂运行一年卧式链条锅筒底部鼓包，如图1所示。

鼓包高度约为15 mm，直径约为150 mm，另外管板上出现多处裂纹，最长裂纹约为25 mm，如图2所示。

现场进入锅筒内部检查，锅筒内80%以上区域覆盖有水垢，水垢最厚处约为8 mm，锅筒底部堆满水渣，集箱、锅筒排污阀堵死，打开锅炉集箱，内部堆满水渣。该炉水处理方式为锅外处理，但锅炉房无规章制度，无锅炉运行记录，根据上述检验情况分析，该锅炉水处理设施不能正常运转，且在运行过程中几乎不排污，水分的不断浓缩致使盐分不断增加累积，水垢、水渣严重。锅筒底部堆积的大量水渣，割断了水和锅筒之間的接触，造成锅筒不能得到有效冷却，最终在高温作用下，通过鼓包将热应力释放出去。而管板上也得不到可靠冷却最终在高温烟气的作用下产生，最终造成该锅炉的严重事故。因而应完善锅炉房制度，按章操作。司炉人员应对锅炉操作知识有一定的了解，及时做好锅炉运行以及保养工作，按照水质要求做到合理排污。

1.3结焦、腐蚀、渗漏

回收焙烧炉尾部烟气中热量，烟尘中含硫化物较多，而硫化物的熔点较低，低熔点硫化物附着在管壁上凝结，形成热阻大的烟垢，削弱了烟气和管内水的热交换作用，因而烟垢处温度较高，加快硫化物在此处的沉积、结焦。结焦的存在降低烟气和管内水汽的换热效率，排烟温度增高，造成能源的浪费以及环境的污染。同时管内水汽的受热的减弱会造成水循环的不畅，若造成汽水停滞现象会带来爆管的危险。当管外结焦不断增大时，会挤压管子，严重造成汽水管变形，造成安全隐患。在铜冶炼企业中，由于烟气中含有较多的二氧化硫，在锅炉尾部受热面中，烟气温度较低，二氧化硫易形成硫酸腐蚀受热面管，以造成腐蚀减薄，最终穿孔造成渗漏现象，图3为某厂水冷壁穿孔。

可以看到左侧圆弧外侧穿孔处局域有明显的减薄现象，主要原因是烟气中硫化物腐蚀，其次当膜式壁中间开孔时，烟气流速在此变化较大，对水冷壁管磨损造成，当管厚不能满足强度的要求时产生破裂，右侧管穿孔为左侧高温汽水物的冲刷，材料经过不稳定的冷热交替过程使得材质变化，最终在汽水的冲蚀下穿孔。

因而在余热锅炉检验过程中，应注意受热面管的结焦现象，并针对受热面的结焦部位进行分析，然后调整生产工艺或者振打装置，使得受热面的烟垢得到有效的控制。在烟气流速较大处以及易发生磨损、腐蚀的结构（如门孔处，流速变化处）以及部位进行重点检测，确保受热面管厚度符合强度要求。

1.4安全附件缺陷

在锅炉定期检验过程中，要对锅炉安全附件运行情况进行安全检验，在检验过程中经常出现的问题如下。

1） 安全阀密封面泄漏，在安全阀的运行过程中，安全阀可能存在回座不及时，蒸汽不断冲刷密封面，蒸汽中的盐分在密封面上沉积下来，随着时间的积累，沉积物变厚，最终导致密封不严，漏汽。安全阀不能动作，安全阀使用单位管理不善，未按时对安全阀做排汽试验，导致密封面锈死。安全阀泄放管泄放口朝上，且没有疏水管，使泄放管中积水倒灌在密封面处锈蚀。2）水位表上截止阀的安装，水位表上截止阀通常都是以低进高出的形式。

由于截止阀存在低进高出这种现象，容易造成汽包水位与水位表水位之间存在误差，显示假水位，因而建议将截止阀横置（手柄）安装，第一不易造成假水位，第二易于操作人员操作3）压力表的缺陷有选型不对、指示不准、泄漏等常见缺陷。

4）排污阀选型错误，在安装监检及在用检验过程中经常发现有灰口铸铁制造的排污阀，其不符合《锅炉安全技术监察规程》相关规定。灰口铸铁在较大的温差下易碎，在冬天排污这种现象更为突出，若在排污过程中排污阀碎裂将危害操作人员的安全，其次若排污口被破坏，不能紧急停炉时易造成水汽管过烧现象，因而在锅炉上严禁使用灰口铸铁制造的排污阀。

2 结束语

本文针对工业锅炉常见检验案例进行研究分析，指出其产生机理、危害以及应对措施，对锅炉的检验工作积累了经验。

1） 用户单位应加强锅炉运行管理工作，注重锅炉水质，并合理排污，按照规范调试锅炉安全附件。2）在烟气腐蚀严重的冶炼余热锅炉，应着重注意受热面结焦以及尾部受热面腐蚀，调整好振打装置以及排烟温度，同时注意安全附件状况，保证锅炉安全运行。

参考文献：

[1]锅炉安全技术监察规程[S].

（作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院（徐州分院））