转炉烟道两种典型泄漏问题分析比较及预防

李录杰

(烟台国冶冶金水冷设备有限公司，山东 烟台 265500)

1 设备泄漏的状况表述

1.1 设备运行状况

设备A，转炉裙罩，本设备于2019年5月在墨西哥正式投产使用，设备使用4个月后，在受热管表面发现泄漏点。

设备B，转炉烟道，本设备于2012年3月在中国福建正式投产使用，设备使用6年后，在受热管表面发现泄漏点。

1.2 设备泄漏状态

设备A,泄漏时受热管表面光滑，泄漏为点状喷射。泄漏点图片见图1。

图1 设备A泄漏点

设备B，泄漏时受热管大部光滑，但局部有积灰、结渣。泄漏点图片见图2。

图2 设备B泄漏点

设备材料均使用20G-GB5310钢管，规格均为Φ38 mm×5 mm，设备工作压力2.5 MPa。

2 泄漏原因分析

设备A,从泄漏点的状态看，泄漏点为不规则的弯曲弧，开口两端边缘圆滑，应排除裂纹的原因(裂纹一般情况下，边缘是比较尖锐并有延续倾向，或者有细小纹络)，钢管表面有锈蚀，但不是很严重，用钢丝轮抛光表面，未发现有腐蚀麻点，也没有外部损伤的痕迹。从上面的分析看，泄漏的原因应排除外部因素的影响。

接下来，对设备表面进行壁厚检查，泄漏点周围厚度检查结果为2.5～3.5 mm，厚度减薄量较大。外部没有严重锈蚀和损伤，所以应考虑内部的问题。

对泄漏位置做破坏性检查，切割钢管后，发现内表面有严重的腐蚀麻坑，大面积均匀分布,见图3。内部的腐蚀自然跟冷却水有关系，经检测，冷却水中含有大量的Fe离子。由此可见，冷却水的腐蚀性是造成设备A泄漏的根本原因,内表面点蚀后，冷却水喷射，在外部产生半圆弧状的切口，开口边缘圆滑是水柱喷扫导致。

图3 设备A泄漏点内表面

设备B，泄漏点的状态为点状斜开口，见图4,泄漏点周边局部有严重积灰和挂渣，其他大部分区域表面光滑，无积灰。经超声波测厚检查，厚度在4.5mm左右，设备使用6年时间，壁厚减薄很小，说明设备运行状态良好，因此，泄漏原因应考虑外部因素的影响。

图4 设备B泄漏点状态

在将泄漏部位的积灰和挂渣进行去除后，发现积灰下面的钢管表面有严重表面腐蚀麻点，严重部位，深度达3 mm。积灰和挂渣来自炼钢烟气夹杂的粉尘，经化验，挂渣成分酸性较高，其中携带S化物等腐蚀性介质，造成了钢管外表面的点状腐蚀。

3 预防措施

设备A,针对设备产生问题的原因，需要对设备冷却水进行监测，按照锅炉用水规范，控制锅炉软化水中酸碱度，避免酸碱腐蚀。同时，也要防止微生物腐蚀，它是与腐蚀体系中存在的微生物作用有关的金属腐蚀，几乎所有常用材料都会产生由微生物引起的腐蚀。微生物具有多样性和复杂性，通常可采用杀菌、抑菌、覆盖层、电化学保护和生物控制等的联用措施进行防护。微生物腐蚀往往发生速度快，金属失效严重，因此需要高度重视。

设备B，从设备使用状况来看，设备运行和维护较好，但需要加强日常检修维护，停产检修期间，及时清理积灰和挂渣，保持受热面的光滑，提高传热效果，避免腐蚀介质的沉淀集中。

4 结 语

本文对这两个典型案例进行比较，它们的共同点是，具有相同的原材料，具有相同的工作压力，同属于受热管母材腐蚀造成原材料失效，但不同点是多方面的。转炉设备属于汽化冷却设备，冷却水的水质是影响设备寿命的关键因素，它是母材赖以生存的环境因素，它对材料的腐蚀从内向外发展，一旦发现，往往是无法挽回的后果；烟道外部的腐蚀，在日常的检修工作中容易被发现，多多关注设备日常变化的细节，相对容易发现和采取防护措施。

设备日常维护，包括外部的、内部的因素影响，设备的开停机，设备的温度变化，这些都会对设备的寿命产生致命性的影响。笔者对这两个案例的简单分析比较，希望能给相关技术人员有一点帮助。