循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效分析

丁芳

摘要：对循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀性进行分析，有利于加强水质监控和消除腐蚀因素，在对爆管管段进行宏观检查时，要分析它们的化学成分和力学性能，对产生的腐蚀物进行仔细的分析，同时要对水质进行化驗和检查，只有这样才能够避免爆管现象的发生。

关键词：循环;锅炉水冷壁管;腐蚀失效

引言：

加强对循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效分析，有利于使锅炉水冷壁管能够保持更好的性能，尽量减少因为腐蚀而带来的安全风险问题。

一、概况

在循环流化床锅炉发展的过程当中，由于水冷壁事故而出现的事故现象概率非常的高。所以为了避免出现高概率的安全事故，国内外的技术人员都对循环流化床水冷壁管的失效问题做了很多的研究工作，在这些研究工作的基础上，取得了很大的成果。不过即使取得了很大的成果，但是锅炉水冷壁的爆管事故仍然会发生[1]。

之所以会出现锅炉水冷壁事故，主要是因为循环流化床水冷壁管失效，循环流化床水冷壁管的失效形式有着很多，较常见的有，因为磨损现象而失效，因为在很短的时间内热量太高而失效，因为氧腐蚀而失效。循环流化床水冷壁管的失效形式有着很多种，因此只有充分把握住循环流化床水冷壁管的失效形式，才能够有针对性地提出一系列的解决措施。

二、分析方法

在分析循环流化床水冷壁管失效时，有着很多的分析方法，因此，一定要根据现场的情况，选择合适的分析方法。

（一）失效管宏观形貌观察与分析

失效管宏观形貌观察与分析，是当循环流化床水冷壁管出现爆管现象时，一定要先对失效管外部进行一个宏观上的观察和分析，只有这样才能够对爆破原因有一个很好的了解[2]。

比如说爆管水冷壁的位置，在锅炉卫燃带上方的弯管起弯处的向火侧表面，假如这一部分的水冷壁出现了失效现象，那么首先要观察样管，也就是说，要观察从水冷壁爆管管段割下来的样管，相关的技术人员对样本进行观察，可以发现在管端的内侧有很多的腐蚀现象，这些腐蚀现象非常的大，并且呈现出了一大片一大片分布的趋势，颜色的深浅不一样，同时腐蚀的深度也不一样，观察样管可以看出在表面有很多红褐色的物质，而靠近金属机体的部位却是黑色。

（二）水冷壁管金相分析

对水冷壁管金相分析，也就是说采用机械抛光的方式，看到材料的显微组织图，通过这种方式可以检测出表面是否存在着局部过热的情况，通过这种方式，能够对水冷壁管的金相进行更好的分析。

（三）水冷壁管材质分析

水冷壁管如果出现了爆管现象，那么对割下的样管一定要进行化学成分的分析，对化学成分进行分析，看是否符合国家有关的技术要求。如果水冷壁管材质的要求并没有达到国家的标准，那么出现爆管现象是理所当然的。

（四）垢样分析

所谓的垢样分析，就是对所取下来的样管内的污垢进行分析检测，同时也要检测爆破口周围沉积物的平均值，通过这种方式能够检测出腐蚀产物，腐蚀出来的产物在样管表面会形成不同的颜色，比如说如果腐蚀的产物是四氧化三铁和三氧化二铁，那么可能会有黑色和红褐色的腐蚀产物。对故障进行分析的主要目的是对样管表面出现的颜色进行进一步的验证，通过这种方式，不但能够了解爆破口周围沉积物的物质成分，同时也能够了解样管表面的颜色来源，从而能够更好地对水冷壁爆管管段进行分析和检测。因此对水冷壁爆管的样管进行故障分析，有着十分重要的作用[3]。

（四）力学性能分析

所谓的力学性能分析，就是在力学的基础上，对水冷壁爆管管段的取样进行力学方面的分析，看起来的样本是否符合标准要求，如果取来的样本没有符合标准的要求，那么水冷壁出现爆管的可能性就会增加。如果水冷壁爆管管段的取样，经过力学性能分析之后，符合力学性能指标的要求，那么就可以排除由于力学性能不过关而产生水冷壁爆管现象。因此对水冷壁爆管管段进行力学性能的分析是非常重要的。

（五）炉水水质调查分析

当发现水冷壁爆管现象时，首先要确定的就是炉水的水质，通过检测炉水的水质，可以看出水质的酸碱性，同时也能够看出锅炉水的水质监测情况。在对锅炉水进行水质调查分析时，一定要按照相关的标准，也就是说，锅炉水的水质的pH值应该在9.2到9.6之间。对锅炉水的水质进行调查分析，有利于进一步对水冷管爆管的原因进行确定[4]。

三、失效原因分析判断

对水冷壁管爆破的失效原因进行分析判断时，应该秉持科学合理的态度，切记不能够模棱两可，这主要是因为如果对这一次水冷壁管爆破的原因，没有进行科学的确定，那么之后发生水冷壁管爆破现象的情况，可能会更多。所以相关的技术人员一定要对失效原因进行科学和合理的判断，通过对垢样分析，对锅炉水的水质分析，对力学性能分析，对金相分析，对宏观形貌的观察和分析，对材质分析，可以确定水冷壁管爆破的具体原因，又要严格遵守分析判断的步骤和原则，只有这样才能够对水冷壁管爆破的原因进行更为准确的分析，得出更为科学的分析结果。

四、失效分析建议

（一）加强水质监控

在锅炉运行的过程当中，一定要不断加强水质监控，这是锅炉运行，必须要具备的第一个理念。这主要是因为如果锅炉水质的各项指标不达到相关的标准要求，那么就有可能锅炉在运行的过程当中，由于水质不达标而出现爆破现象，对锅炉水的水质进行调查分析的目的就在于此。只有对锅炉水的水质进行调查分析，才能够令相关的监控人员加强对锅炉运行当中的水质监控力度，提高锅炉水质的各项指标，满足国家的相关标准要求，减少水冷壁管出现爆破的现象。

（二）对容易出现爆破的地方进行消应力热处理

在锅炉运行的过程当中，会产生大量的热量，而水冷壁管发生爆破的原因之一就是短时过热，所以在锅炉制造过程当中，一定要对容易出现爆破的地方进行消应力热处理，只有重点关注容易爆破的地方，才能够降低发生腐蚀的可能性，同时也能够降低水冷壁管发生爆破的情况。对容易出现爆破的地方进行消应力热处理，是保证锅炉正常运行的一个重要的手段。只有进行消应力热处理，才能在锅炉运行的过程当中得到一个更加科学合理的结果。

（三）提高检验人员的专业水平

在对锅炉进行检验时，考验的就是檢验人员的专业水平，如果检验人员没有在实施检验之前充分了解锅炉的结构以及运行特点，那么就有可能在检验的过程当中忽略大部分的检验重点，而这些检验重点往往都是容易出现爆破的地方。所以不断提高检验人员的专业水平是非常有意义的。

检验人员在查看锅炉运行的过程当中，应该具备仔细的态度，对水质进行科学合理的监测，看水质是否符合国家的相关标准，一定要按照新发布的检验规则进行内部检验，只有这样才能够保证锅炉的内部检验，更加的科学合理。

检验人员在进行锅炉的垢样成分分析时，可以结合结构和运行状况得出最后的结果，通过这种方式防止腐蚀情况的加剧，不断提高锅炉的运行安全。

五、结束语

在对循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效进行分析时，一定要从多个方面进行，且不能钻牛角尖，只有通过多方面的分析，才能够令循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效分析更加的科学合理。对循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效进行分析，有利于减少水冷壁事故，同时减少循环流化床锅炉事故，我国和国外的技术人员对水冷壁事故做了很大方面的研究，并且已经取得了阶段性的成果，目前锅炉水冷壁管的暴管事故出现的频率得到了减少，所以相关的工作人员一定要加强工作力度，对循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效工作，一定要负起责任，只有这样才能够使锅炉运行过程当中的安全性更高。

参考文献：

[1]薛东剑， 周振华， 成波，等. 循环流化床锅炉水冷壁管的腐蚀失效分析[J]. 中国特种设备安全， 2016， 32（9）：56-58.

[2]章平衡， 陈国星， 李岱，等. 循环流化床锅炉水冷壁管爆裂失效分析[J]. 金属材料与冶金工程， 2014（5）：28-31.

[3]康士全. 循环流化床锅炉水冷壁管失效原因分析[J]. 中国科技纵横， 2016， 000（004）：61-61.

[4]郑慧仙， 徐慧芬， 何礼兵. 循环流化床锅炉水冷壁管内壁腐蚀原因分析及处理措施%Analysis on reasons of corrosion in inner wall of CFB boiler water wall tubes and treatment measures[J]. 华电技术， 2011， 033（004）：37-38.