浅谈DZG型号的锅炉后管板裂纹形成的原因及防止措施

乔乾佳

（福建省锅炉压力容器检验研究院南平分院，福建 南平353000）

1 引言

研究锅炉后管板裂纹形成的原因及完善措施对锅炉的正常工作具有重要的现实意义，现实中锅炉后管板裂纹现象比较多发，论文分析出故障产生的原因，最后提出具体的防止措施。

2 工业锅炉后管板裂纹形成的原因

2.1 后管板的温度差大，热应力不均匀

在所有影响锅炉管板裂缝的原因之中，管板工作温度差是最主要的因素之一。后管板入口处高温烟气的冲刷下，温度高，热力负荷大，而炉水温度低，使得管板内外侧形成很大的温差，导致管板内外侧、管与板焊接面的各个方向产生了很大的不均匀的热应力。由于锅炉运行时，后管板烟管入口处存在“进口效验”。由于“进口效验”导致了管板受热的不均匀性，锅内水循环不良使得管板管段得不到及时、充分的冷却，使得管板处的管与板及角焊缝的实际热负荷远比整个管板其他部位的热负荷要大得多，这样就引起管板上不同部位受热、受力的不均匀性，诱发了管孔周围以及管板之间的疲劳损伤及裂纹缺陷的产生。

2.2 管板上的管孔与管子之间存在间隙

烟管与管板的连接，在制造、修理过程中，无论采用焊接或是用胀接，管壁与管孔间都存在一定的间隙。间隙中的水不可能有良好的水循环，因此，汽化产生的蒸汽起初会停留在间隙内，当继续加热升压后，蒸汽冲出间隙，这时水又进入间隙，这样间隙两壁就经受了一次急剧的冷热交变过程[1]。如此反复，在烟管与管板的焊接处常会产生应力变化的现象，烟管与管板处的强度最弱，长时间就易使管板产生疲劳损伤，最终导致管板产生裂纹。

2.3 锅炉水处理不合格，结垢严重

锅炉投入运行以来，未装设专职的水质化验员，导致化验的水质指标不合格及水处理设备一直处于未正常使用的状态，并且锅炉使用期间未按规程进行定期排污。经取水质化验，硬度超标，用户疏于水质管理，水处理设备没有发挥有效作用，导致结垢严重。管板内侧粘附较厚的水垢，使得管板得不到锅水的冷却，此处烟温高，热负荷大，长期会使得材料超过允许使用温度，导致材质容易劣化并产生裂纹。

3 工业锅炉后管板裂纹防止措施

为了防止管板裂纹的发生，可以采取以下措施：

①在后管板烟气侧加隔热层，可以基本解决管板上管孔处热负荷过大的问题，即避免了管板高温，又减少了锅炉内局部锅水浓缩和结生水垢的危害。禁止锅炉超负荷运行，不得随意改变锅炉燃料。

②改善锅筒后管板处的水循环，如控制下降管对垢管板处的水循环影响、降低烟气入口处烟气温度。如防止锅炉缺水，确保受热面得到可靠的冷却。

③对大口径烟管应采取管端部加装防热套管，高温侧烟管头加装防磨套后能同时预防烟管头裂纹，以防止“进口效应”的产生。

④对烟管头伸出过长或已产生裂纹进行必要的处理，防止其裂纹延伸至管板。

⑤改善烟管与管板的连接结构，焊前先进行预胀，彻底消除管子与管孔的间隙后再进行烟管与管板焊接，应采取金焊透的连接形式，对高温侧烟管未进行贴胀的进行补胀，消除存在的间隙并加强锅炉的制造监督，提高制造、维修工艺水平。

⑥清除后管板水垢，加强对锅炉的运行管理和水质监控。按照司炉工规程里的规定正确操作，正确排污，确保锅炉用水水质达标，减少水垢的结生，防止锅炉腐蚀产生裂纹[2]。

4 结语

锅炉管板裂纹的形成是多方面促成的结果，为了保证锅炉的安全性和高效性，必须研究和分析锅炉裂纹形成的原因，特别是对一些老、旧锅炉，必须进行改造和革新，提高其运行效率。此外，在日常生活中遇到锅炉不安全事故时要及时检修，加强日常维修与保养。