生物质燃料锅炉20G钢低温过热器管爆裂失效分析

生物质锅炉低温过热器爆管原因分析及防范措施摘要：生物质电厂锅炉低温过热器爆管，主要是由于机组运行过程中低过管屏结焦严重形成烟气走廊，烟气中携带的颗粒物对管子冲刷减薄导致泄漏。

通过对低温过热器爆管事件原因进行分析，下一步采取相应的防范措施。

关键词：生物质锅炉；低温过热器；结焦；塑性断裂一、前言某生物质电厂50MW纯燃生物质锅炉是HX220/9.8-Ⅳ1型循环流化床锅炉，额定蒸发量220t/h，额定压力9.8MPa，额定温度540℃，于2011年投入运行。

尾部竖井布置三层低温过热器，上层采用钢材为SUS316，中、下层采用钢材为12Cr1MoV，规格均为φ38mm×5mm。

2022年4月1日低温过热器上层发生爆管事件，为找出爆管原因，对爆管区域进行检查分析，并提出相应的防范措施。

二、事件概况该机组于2022年1月25日检修后启动，于13时40分并网。

2022年4月1日02：15，锅炉后竖井烟道低过上层的B侧与前墙处有泄漏响声且有蒸汽冒出，检查确认低过有泄漏。

2022年4月1日11:59机组与电网解列。

2022年4月4日中午对低过爆管区域进行检查，发现炉前B侧第一屏低温过热器上层由上往下数第3个大弯头（B1-9）上部外弧面存在爆口。

2022年4月7日15：09机组检修完毕，重新并网运行。

三、检查情况（一）现场设备检查情况1、蒸汽泄漏在低温过热器的上层，在B侧前墙第一屏由上往下数第3个大弯头（B1-9）上部外弧面存在爆口，B1-13、B1-14、B2-13弯头局部均有烟气磨损痕迹，前包墙过热器B侧第1根管子受蒸汽吹扫减薄但未爆裂，B侧包墙过热器炉前第1根管子受蒸汽吹扫减薄已爆裂。

爆管位置现场情况分别见图 1、图2、图 3。

图 1 低过爆管现场示意图图2 图 3（二）爆口宏观检查情况B1-9根管子爆口位于炉前弯头外弧面位置，爆口较小（约3×5mm），爆口周围存在明显的烟气磨损减薄痕迹，管子表面没有发现胀粗、鼓包、发黑发蓝及疲劳裂纹等痕迹，仅在爆口处金属存在局部轻微塑性变形，表现为局部强度不足而发生塑性断裂，见图4。

锅炉过热器爆管原因分析及对策集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-锅炉过热器爆管原因分析及对策摘要：锅炉承压部件的安全运行对整个电厂的安全至关重要。

文章结合微水电厂实际，分析了过热器爆管泄漏的机理、原因及实际采取的一些对策，以求对锅炉过热器设备的完好运行有所裨益。

关键词：锅炉过热器爆管电网1 前言据统计，河北省南部电网锅炉各种事故约占发电厂事故的63．2％，而承压部件泄漏事故又占锅炉事故的86．7％。

因此迫切需要大幅度降低锅炉临修次数。

下面结合微水电厂实际，分析过热器爆管泄漏的机理、原因及采取的一些对策。

微水发电厂锅炉型号为HG－220／100－4，露天布置，固态排渣煤粉炉，四角切圆燃烧，过热器由辐射式炉顶过热器、半辐射屏式过热器、对流过热器和包墙管4部分组成。

减温水采用给水直接喷入，分两级减温。

炉顶管、包墙管和第二级过热器管用38×4．5的20号碳钢管组成。

第一级过热器和屏过热器用42×5的12Cr1MoV钢管组成。

2 过热器爆管的主要原因2．1 超温、过热和错用钢材2．2 珠光体球化及碳化物聚集针对12Cr1MoV钢分析，试验表明当12Cr1MoV钢严重球化到5级时，钢的室温强度极限下降约11kg／mm2。

微水发电厂1993年4月过热器爆管的统计资料表明：因局部长期过热，珠光体耐热钢已达到了5级球化现象，而它的塑性水平仍然比较高。

发生球化现象以后，钢的蠕变极限和持久强度下降。

通过580℃下对12Cr1MoV钢的持久爆管试验，可以看出到了球化4级的钢管，其持久强度降低1／3。

影响珠光体耐热钢发生球化的因素主要有温度、时间、应力和钢材的化学成份等。

在钢中掺入“V”这种强碳化物元素，可以阻碍珠光体的球化过程，只要能形成稳定的碳化物，则球化过程减速。

通过对12Cr1MoV管试验发现，温度在540℃时，随着运行时间的增加，钢的工作温度下蠕变极限和持久强度也相应降低。

电站锅炉低温过热器管失效分析摘要：通过对低温过热器爆管，采用相关的技术手段进行失效情况分析，确定失效的原因，提出预防措施，避免和防止同类事故的再次发生。

关键词：电站锅炉；低温过热器；爆管；失效分析中图分类号：tm621 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）16-0279-020 引言某公司6#锅炉，型号为ug-130/3.82-m9，1998年安装，于2000年正式投入运行。

2006年11月20日该锅炉的低温过热器发生爆管，爆管后高温高压蒸汽冲向屏式过热器，致使数根过热器管发生严重磨损，其中2根已磨穿。

其它过热器管也有不同程度磨损。

该锅炉自投用至本次低温过热器爆管，累计运行时间4万多小时。

为避免和防止同类事故的再次发生，确保电站安全经济运行，同时为今后的管理提供可靠的科学技术依据，采用相关的技术手段对其失效情况进行分析，确定失效的原因。

该锅炉低温过热器管材质为20g，规格为？准38×3.5mm，其额定运行压力为3.82mpa，介质温度为450℃。

1 检验检测结果1.1 宏观检查宏观检查低温过热器爆管情况，爆管裂口位于迎烟气侧，裂口边缘比较粗糙，裂纹附近有明显的蠕变裂纹，裂口呈现出比较典型的长时间过热特征。

一处裂口裂纹长×宽约25×4mm，一处裂口裂纹长×宽约13×7mm，裂纹两端比较粗钝，具体情况如图1所示。

1.2 有效厚度测量用dc2000b型（精度为0.01mm）测厚仪对爆管管段进行测厚，背烟气侧厚度为3.74～3.79mm，迎烟气侧为3.32～2.13mm，2.13mm为破口边缘厚度，该锅炉运行近6年，管壁磨损小于0.1mm/年，在正常范围。

测厚结果见表1。

用外径千分尺测量爆管段外径涨粗5mm，外径涨粗率13%，其他部分管径无明显涨粗。

1.3 化学成分分析对爆管管段进行化学分析，结果见表2。

1.4 硬度测试对爆管管段进行硬度测试，结果见表3。

锅炉过热器爆管原因分析及对策引言锅炉过热器是锅炉中的重要组成部分，负责将燃烧产生的高温烟气与水进行换热，以提供高温高压的蒸汽。

然而，由于各种因素的影响，锅炉过热器爆管现象时有发生，严重影响锅炉的安全运行。

本文将对锅炉过热器爆管的原因进行分析，并提出相应的对策。

原因分析1. 温度过高过高的温度是导致锅炉过热器爆管的主要原因之一。

当锅炉蒸汽温度超过设计工作温度时，过热器的金属材料容易发生膨胀和变形，从而导致管道的破裂。

2. 压力异常锅炉过热器爆管还与压力异常有关。

当锅炉压力超过设计压力时，过热器的结构受到过大的负荷，管道极易发生破裂。

另外，过热器内的水流量不足或受阻也会导致局部的压力过高，从而引发爆管。

3. 水质不合格水质不合格是导致锅炉过热器爆管的另一个重要原因。

水中的杂质、溶解气体和盐类等物质会在过热器内沉积和结垢，增加了管道的阻力，使得过热器的冷却效果减弱，导致爆管的风险增加。

4. 设计和制造问题有些锅炉过热器的设计和制造问题也是导致爆管的原因。

例如，过热器管道的焊接质量不合格、结构强度不足等问题会使管道易于破裂。

此外，如果过热器的尺寸设计不合理，也会导致管道局部过热，进而导致爆管。

对策1. 加强水质管理为了预防锅炉过热器爆管，首先要加强水质管理工作。

定期对锅炉内的水质进行检测，确保水质符合要求。

对于水质不合格的情况，要及时进行处理，使用适当的水处理设备进行除垢和除氧处理，确保水质清洁、无杂质。

2. 控制温度和压力合理控制锅炉的温度和压力是防止过热器爆管的重要措施之一。

严格按照锅炉的设计工作参数进行运行，不超过设计温度和压力范围。

对于温度和压力异常的情况，要立即停机检修，确保锅炉运行在安全状态下。

3. 提高过热器结构强度对于设计和制造问题导致的过热器爆管，要采取相应的措施加以解决。

加强对过热器管道的焊接质量检查，确保焊接工艺符合标准。

另外，对于结构强度不足的过热器，应该进行改造或更换，确保其能承受设计工作条件下的压力和温度。

火电厂锅炉20G水冷壁管失效分析
张仁珊;刘宇;任耀剑;杨春敏
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘要】通过宏观分析、显微组织观察、室温拉伸性能试验、物相分析和成分分析,对某火电厂锅炉20G水冷壁管爆管原因进行分析。

结果表明:开裂起源于水冷壁管内壁,爆口及爆口附近壁厚存在明显的腐蚀减薄现象,爆口附近内壁显微组织为铁素体和珠光体,珠光体存在球化现象,沿晶界出现裂纹和氧化物。

结合锅炉运行状况,推测水冷壁管在接焊缝两侧积垢聚集区产生局部氧腐蚀和氢腐蚀,是引起爆裂的主要原因。

建议控制水质,做好停炉保护工作,减少炉管积垢,加强焊缝连接处壁厚的检测,及时更换不满足厚度要求的管路。

【总页数】4页(P78-81)
【作者】张仁珊;刘宇;任耀剑;杨春敏
【作者单位】国能浙江宁海发电有限公司;中国矿业大学材料与物理学院;中国矿业大学低碳能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG111.91
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锅炉爆管事故、过热器管爆破事故现象及处理一、锅炉爆管事故（一）锅炉爆管现象1、爆管时可听到汽水喷射的响声，严重时有明显的爆破声。

2、炉膛由负压燃烧变为正压燃烧，并且有炉烟和蒸汽从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。

3、给水流量不正常大于蒸汽流量。

4、虽然加大给水，但水位常常难于维持，且汽压降低。

5、排烟温度降低，烟气颜色变白。

6、炉膛温度降低，甚至灭火。

7、引风机负荷加大，电流增高。

8、锅炉底部有水流出，灰渣增多。

（二）锅炉爆管处理1、炉管爆裂泄露不严重且能保持水位，事故不至扩大时，可以短时间降低负荷维持运行，待备用炉启动后再停炉。

2、炉管破裂不能保持水位时，应紧急停炉，但引风机不应停止，还应继续给锅炉上水，降低管壁温度，使事故不致再扩大。

3、如因锅炉缺水，管壁过热而爆管时，应紧急停炉，且严禁向锅炉给水，这时应尽快撤出炉内余火，降低炉膛温度，减少锅炉过热的程度。

4、如有几台锅炉并列供汽，应将事故锅炉的主蒸汽管与蒸汽母管隔断。

二、过热器管爆破事故（一）过热器管爆破事故现象1、过热器附近有蒸汽喷出的响声或爆破声。

2、蒸汽流量不正常地下降，且流量不正常地小于给水流量。

3、炉膛负压减少或变为正压，严重时从炉门、看火孔向外喷汽和冒烟。

4、过热器后的烟气温度不正常地降低或过热器前后烟气温差增大。

5、损坏严重时，锅炉蒸汽压力下降。

6、排烟温度显著下降，烟囱排出烟气颜色变成灰白色或白色。

7、引风机负荷加大，电流增高。

（二）过热器管爆破事故处理1、过热器管轻微破裂，可适当降低负荷，在短时间内维持运行，此时应严密监视泄露情况，与此同时，迅速启动备用锅炉。

若监视过程中故障情况恶化，则应尽快停炉。

2、过热器管爆裂严重时必须紧急停炉。

关于锅炉过热器爆管原因及控制措施的分析摘要锅炉过热器出现爆管现象很大原因是锅炉焊接过程质量不合格、选择的水质无法满足要求，且过热器长期高温甚至是超高温的状态等。

本文主要分析锅炉过热器爆管的一些常见原因，并提出相对应的解决措施，旨在能够解决过热器爆管现象，保障锅炉运行的安全。

关键词锅炉；过热器爆管；原因；措施0引言锅炉过热器爆管是电厂常见第一种事故类型，在电厂的事故总数中占有50%以上的份额。

这种爆管事故带来危害较为严重，因此找出引起爆管的主要原因并提出有效解决爆管的方法是电厂迫切需要解决的一个重大难题。

本文以某一电厂锅炉为例，使用的过热器组成部分有半辐射屏、包墙管以及辐射式炉顶组成。

使用的钢管型号为Φ38×4.5的20号[1]。

烧炉减温使用的是直接给谁的方式。

1 爆管原因1）锅炉长期高温所致。

屏式过热器沿火面的地方经常会因为炉内温度过高受到腐蚀，造成整个锅炉管壁慢慢变薄甚至穿孔，直至出现爆管。

具体的高温导致爆管的原因为：加热燃烧的煤矿在高温作用下产生大量会膨胀的物质，如碱、硫等；高温腐蚀产生的腐蚀产物会加快各种腐蚀物质的蔓延，如硫化铁，从而使整个锅炉在运行期间持续不断的受到腐蚀；锅炉在不断运行中，其使用的燃料燃烧后产生物质会加快高温腐蚀的物质，如常见的氯、矾等化学物质；锅炉内某些地方受热更多，因此其热负荷相对其他地方比较高，有些低熔点且会产生腐蚀作用的化合物会粘贴在这个温度较高的墙壁，最后导致锅炉受到高温腐蚀，这种化合物多属于硫质化合物[2]；2）锅炉制作时焊接质量不过关。

锅炉在制作过程中需要使用几块钢管进行焊接，若焊接过程中出现焊接部位有裂缝、有气孔或者夹有一些其他的杂物那么在锅炉运行时这些部门更容易受到高温侵蚀，以致最后焊接处穿孔或包装现象出现。

在分析严重电厂的锅炉焊接状况时发现，锅炉或多或少存在这些缺陷、可见焊接处一点小的异常也会造成锅炉过热器爆管的出现；3）选择的水质不合格所致。

浅谈锅炉过热器管失效原因与应对措施过热器管子失效是锅炉常见故障之一，引起过热器管子产生失效的原因有多种因素，可以归纳为两个方面：一是制造方面的原因比如：如锅炉严重缺水，水处理不达标，水循环不畅等。

上述这些原因造成的过热器管子变形及破坏问题已有一些作者进行了分析和论证，这里不再赘述。

在此，我们指出一个当前经常被人们忽视的问题：锅炉低负荷运行是引起过热器管子变形及破坏的原因之一。

在多年的检验工作中发现，一些企业的锅炉长时间处于低负荷运行状态下，实际运行负荷只有锅炉额定负荷的30%～50%，并且存在这样一种认识；锅炉在低负荷下运行安全系数较大，不会对锅炉有什么危害，甚至可以延长锅炉使用寿命。

但是，实际情况并非如此。

例如，某单位一台蒸发量为每小时35吨的锅炉，过热器出口蒸汽温度为450℃，压力为3.9MPa的锅炉，亦在材料先用正确，水处理基本良好（无水垢），未发生过缺水等异常事故的情况下，由于每天都有8小时左右的时间，锅炉在仅为30%额定蒸发量的低负荷下运行，新锅炉投入使用仅8个月，就有40%左右的过热器管子产生挠度400mm-800mm的严重弯曲变形，其中有2根管子严重胀粗，胀粗量为13%，管子外表面亦产生了明显的蠕胀裂纹。

此种例下还有些不再多述。

对此我们经过分析认为，锅炉较长时间处于低负荷运行状态，尤其是超低负荷运行，非但不能保证锅炉的安全性，延长使用寿命，而这些是造成过热器管严重变形及破坏的原因所在，下面从热工观点进行简要分析。

我们知道，蒸汽在连续不断地流运过程中，通过过热器被加热，升温，成为具有一定过热度的过热蒸汽，而过热器金属壁靠流动及时将高温烟气给予的热量带走，使壁温保持在金属允许工作温度范围内，从而保证过热器长期可靠地工作。

如果金属管壁温度增高/金属机械性能下降，当壁温超过强度计算允许的最高温度值时，过热器的安全可靠性就会失去保证，甚至破坏。

从热平衡角度看，过热器管温度的高低，是烟气放热与蒸汽及热两者平衡的结果，即过热器管壁温度的高低取决于烟气放热量与蒸汽吸热量的大小，当高温烟气掠过过热器所放出的热量与蒸汽流过管内所吸收的热量相等时，过热器处于某一温度水平，此时管壁温度为一定值；当锅炉负荷变化时，烟气放热量和蒸汽吸热量也随之发生变化，如果烟气的放热量大于蒸汽吸热量时，过热器的温度将升高，反之则降低，直到建立起新的热平衡时为止。

低温过热器管爆管及断裂分析江苏利港电力有限公司蓬军江苏盐城电厂沈军【摘要】本文对低温过热器爆破原因进行分析讨论．认为是短时过热导致爆破，而焊缝边缘存在应力腐蚀．【关键词】低温过热器爆破断裂江苏利港电力有限公司＃４机组于１９９８年８月１１日正式移交生产，至９８年１０月１３日发生低温过热器爆管后停炉．移交生产后至这次爆管共７次起停，运行时间为２７７．８小时，计算移交前大约运行３５０小时，总共运行时间６２７．８小时（设计寿命为２０万小时）。

低温过热器规格为ｑｔ，５１×６，材质为１５ＣｒＭｏ，使用时内部介质（蒸汽）温度为３７５～４０５＂Ｃ，压力为１９．６ＭＰａ，外部烟气温度＜７５０＂Ｃ。

１．爆管及断裂分析ｌ－１辱口形貌爆管如图１所示。

管子不但发生爆裂，还从管上断下一块。

爆破口处（ａ点）管径粗大，破口张开很大，呈喇叭状，破口边缘锐利，减薄较多，呈撕裂状，其特征为典型的短期过热爆管现象…。

但与一般爆管不同的是，爆破发生后材料裂口逐渐扩大，虽终在ｂ处发生断裂．引起大块材料断裂脱落，ｂ点处断口减薄很少，断口平直，呈脆性断裂特征。

１１２材质成分分析化学成分分析结果见表ｌ。

表１元素ＣＭｎＣｒＭｏＳｊＰＳ标准Ｏ．１２～Ｏ．１８０．４０～Ｏ．７００．８０—一１．１００．４０～０．５５０．１７～Ｏ．３７≤０．０４０≤０．０４０实际值Ｏ．】４０．４９Ｏ，８７Ｏ．５００．２３０．０１６０．０１６实际测试值与标准值相符。

．３４０．图１低温过热器管爆管照片１．３金相分析从破口向火面（ａ点）及背火面（ｂ点）分别取样进行金相分折。

过热器管在运行过程中，管子的向火面和背火面所处的温度水平是不同的，因而金相组织也有较大的差异。

图３为背火面金相组织，为正常铁素体加块状珠光体组织，铁紊体中析出物较少，未发生明显的拉长现象。

图２为向火面金相组织，组织为铁素体加珠光体，但与图３不同的是，铁素体中有碳化物沿晶界析出，珠光体中的渗碳体虽未脱离珠光体区域．但有明显的球化倾向．铁素体沿变形方向被拉长。

20G钢管断裂失效分析及措施预防作者：赵文涛，胡婷杨佳来源：《科技资讯》 2011年第14期赵文涛胡婷杨佳(重庆三钢钢业有限责任公司重庆 400082)摘要:本文通过对在水冷壁制造吊运过程中,发生断裂部位处的钢管进行元素成份检验、金相及电镜分析,研究了钢管断裂的原因。

结果表明:20G钢正火处理时,如果冷却速度过于缓慢,便会在先共析铁素体晶界上生成网状或断续网状三次渗碳体,使其塑韧性大大降低,在外力作用下,很容易发生断裂。

关键词:20G 断裂三次渗碳体中图分类号:TF7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(b)-0093-01我司生产的20G高压锅炉管在焊接吊运过程中发生了断裂,具体情形如下:该锅炉厂将18支长度为10m的钢管沿长度方向在边侧进行两两焊接,焊接长度为距钢管两端约350mm的中间部分,使之成为一个管屏,称之为水冷壁。

发生断裂时是该水冷壁已焊接完毕需要转运,于是拿吊绳系住钢管的一端将水冷壁吊起以在下面加装木垫,这时突然发生断裂,断裂的钢管为钢绳所系住的那根,断裂长度为350mm,即与焊接的端部几乎平齐。

1 断口分析从整个断裂面观察,断口形貌粗糙,呈银灰色晶粒突起状,断口上部有明显的河流花样和解理面,且断面处钢管尺寸无变化,无弯曲变形,内外壁无明显氧化铁皮,属于典型的脆性断裂。

2 化学成份检测在距断裂面10mm处取样进行化学成份检测,结果为碳:0.19%;硅:0.25%;硫:0.010%;磷:0.015%;锰:0.57%含量均符合GB5310-2008中20G碳:0.17%～0.23%;硅:0.17%～0.37%;硫:≤0.015%;磷:≤0.025;锰:0.35%～0.65%的标准要求。

3 力学性能检测距断裂面20mm至320mm处,在350mm的断裂钢管上截取拉伸、压扁试样,结果为屈服强度(Rel):295MPa、295MPa;抗拉强度(Rm):455MPa、470MPa;断后伸长率(A):26%、26%。

锅炉低温过热器爆管的原因分析和对策作者：张家滨程远轮来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第10期摘要：根据锅炉低温过热器爆管事故案例进行统计分析为基础，将引起低温过热器爆管的原因归纳为腐蚀、磨损和焊接缺陷，对产生事故的机理和主要原因进行了探讨和归类，认为烟气磨损是造成低温过热器爆管的最重要方面，分析并提出了检修和运行管理过程中对爆管风险贡献最大的各种因素及其成因。

针对造成爆管的原因提出了对策措施，为锅炉的安全运行和合理的检修提供了科学的依据。

关键词：锅炉低温过热器；爆管；原因；对策1 概述兰州石化公司C锅炉装置采用上海锅炉厂设计的单锅筒高压自然循环锅炉，于1999年3月建成投用。

已运行十年，期间经过几次大检修，对部分设备进行更新和检修。

2009年7月22日C锅炉低温过热器爆管，停车检查发现省煤器引出管被冲刷破裂，大量给水泄漏。

自从这次爆管后，C锅炉从2009年10月至2010年3月低温过热器共爆管7次，每次爆管都是迎风面。

经过对七次锅炉低温过热器爆管事故进行统计分析，找出锅炉低温过热器爆管原因，提出预防锅炉过热器爆管的对策措施，为锅炉的安全运行提供依据。

2 爆管现象爆管管段处内外表面均有较厚黑色腐蚀产物，由于长期受到管外高温烟气冲刷，管段外表面沿轴向约50mm弧长范围内有大量金属脱落，呈粗糙颗粒状，并分布有大量轴向裂纹，呈直线状平行排列，开裂部位沿轴向呈梭形位于该范围中央，裂口长约50mm，最宽处约7mm，开裂部位发现明显鼓胀，鼓胀高度最大约8mm，开裂部位管壁减薄，宏观断口无金属光泽，外观呈现超温爆管特征；管段外表面烟气冲刷范围对应的内表面范围较光滑，也分布有大量轴向裂纹，深度较浅；开裂直管段受高温烟气冲刷范围内壁厚减薄，实测最小壁厚为2.8mm；裂纹呈直线状扩展，并伴有二次裂纹产生；裂纹靠近管段外表面边沿发生较严重氧化脱碳现象。

综述：通过对来样综合检查分析，C锅炉低温过热器管开裂部位呈现碳钢在长期超温运行环境下，外表面局部氧化脱碳，组织呈现严重球化和石墨化特征，从而导致材料损伤失效。

生物质锅炉炉管开裂失效分析摘要：针对某燃烧生物质锅炉炉管长期服役开裂失效的情况，通过化学成分分析、力学性能测试、扫描电镜、能谱分析及金相组织分析的测试方法，对开裂炉管进行取样，分析了开裂失效的原因。

结果表明，烟气冲刷腐蚀是炉管减薄的主要原因；同时烟气和锅炉间歇工作导致露点腐蚀，使管壁集聚了大量Cl-和S2-，加剧了对炉管的腐蚀；炉管长期服役时的局部过热导致组织老化，造成部分区域力学性能下降，也是炉管失效的一个原因；最终导致炉管开裂的原因是炉管爆破失效。

引言锅炉是现代工业中的主要设备之一，其安全稳定地运行是生产的重要保障，但是近些年锅炉事故频繁发生，不仅带来巨大财产损失；同时给从业人员的生命安全带来巨大威胁，因此对锅炉事故原因进行分析，进而采取相应的预防措施，保障设备的正常运行具有重要意义。

数据资料显示，炉管失效事故在锅炉事故中的占比在一半以上[1]，因为管道在运行过程中，受到内部介质和周围环境的影响，将不可避免地遇到各种影响管道性能和寿命的问题。

国内外学者已经报道过许多导致炉管失效的原因[2-6]。

何继业等[7]研究了结焦导致加热炉炉管爆裂的案例，并采用有限元模拟软件ABAQUS对结焦管进行模拟，探讨了结焦厚度对炉管的影响。

谢庄元[8]研究一段失效炉管发现，炉管的向火面在长期高温烟气作用下，材料的化学成分逐渐发生改变，有害元素超标导致材料发生脆化。

郑明光[9]则研究发现，在焦化加热炉中炉管的常见失效方式有热疲劳、热腐蚀和蠕变，同时还为炉管的安全性评价和剩余寿命预测提供了依据。

除此之外，还有许多其他被报道的失效原因，例如局部过热[10-12]、电化学腐蚀[13]、冲刷腐蚀[14]、塑性变形[15]等。

除了对失效原因进行研究，一些学者还从预防措施角度进行了研究，例如，景新[16]从数值模拟角度研究了高温烟气对炉管的冲蚀，并提出了预防措施；马贝贝[17]则从材质和流程等角度分析，提出了防止炉管失效的措施。

浅谈电站锅炉过热器爆管原因及对策动力厂吴白景前言随着我公司生产规模的迅猛发展，动力厂的锅炉发电设备不断更新改善，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现,锅炉结构及运行更加趋于复杂,不可避免地导致并联各管内的流量与吸热量发生差异。

当工作在恶劣条件下的承压受热部件的工作条件与设计工况偏离时,就容易造成锅炉爆管。

事实上，当爆管发生时常采用所谓快速维修的方法，如喷涂或衬垫焊接来修复，一段时间后又再爆管。

爆管在同一根管子、同一种材料或锅炉的同一区域的相同断面上反复发生，这一现象说明锅炉爆管的根本问题还未被解决。

因此，了解过热器爆管事故的直接原因和根本原因，搞清管子失效的机理，并提出预防措施，减少过热器爆管的发生是当前的首要问题。

1 过热器爆管的直接原因造成过热器、再热器爆管的直接原因有很多，主要可以从以下几个方面来进行分析。

1.1设计因素1.热力计算结果与实际不符热力计算不准的焦点在于炉膛的传热计算，即如何从理论计算上较合理的确定炉膛出口烟温和屏式过热器的传热系数缺乏经验，致使过热器受热面的面积布置不够恰当，造成一、二次汽温偏离设计值或受热面超温。

2.设计时选用系数不合理如400吨超高压、超临界锅炉，我们认为选用了不合理的受热面系数，使炉膛出口烟温实测值比设计值高；又如一热电站130吨锅炉高宽比不合理，使炉膛出口实测烟温高于设计值。

3.炉膛选型不当我国大容量锅炉的早期产品，除计算方法上存在问题外，缺乏根据燃料特性选择炉膛尺寸的可靠依据，使设计出的炉膛不能适应煤种多变的运行条件。

炉膛结构不合理，导致过热器超温爆管。

炉膛高度偏高，引起汽温偏低。

相反，炉膛高度偏低则引起超温。

4.过热器系统结构设计及受热面布置不合理调研结果表明，对于大容量电站锅炉，过热器结构设计及受热面布置不合理，是导致一、二次汽温偏离设计值或受热面超温爆管的主要原因之一。

过热器系统结构设计及受热面布置的不合理性体现在以下几个方面：(1)过热器管组的进出口集箱的引入、引出方式布置不当，使蒸汽在集箱中流动时静压变化过大而造成较大的流量偏差。

锅炉过热器爆管的根本原因及防止措施文章来源:锅炉防磨防爆网更新时间：2015-10-21结合我国电站锅炉过热器爆管事故做了大量研究，把电站锅炉过热器爆管归纳为以下九种不同的机理。

一、长期过热1.失效机理长期过热是指管壁温度长期处于设计温度以上而低于材料的下临界温度，超温幅度不大但时间较长，锅炉管子发生碳化物球化，管壁氧化减薄，持久强度下降，蠕变速度加快，使管径均匀胀粗，最后在管子的最薄弱部位导致脆裂的爆管现象。

这样，管子的使用寿命便短于设计使用寿命。

超温程度越高，寿命越短。

在正常状态下，长期超温爆管主要发生在高温过热器的外圈和高温再热器的向火面。

在不正常运行状态下，低温过热器、低温再热器的向火面均可能发生长期超温爆管。

长时超温爆管根据工作应力水平可分为三种：高温蠕变型、应力氧化裂纹型、氧化减薄型。

2.产生失效的原因(1)管内汽水流量分配不均；(2)炉内局部热负荷偏高；(3)管子内部结垢；(4)异物堵塞管子；(5)错用材料；(6)最初设计不合理。

3.故障位置(1)高温蠕变型和应力氧化裂纹型主要发生在高温过热器的外圈的向火面；在不正常的情况下，低温过热器也可能发生；(2)氧化减薄型主要发生在再热器中。

4.爆口特征长期过热爆管的破口形貌，具有蠕变断裂的一般特性。

管子破口呈脆性断口特征。

爆口粗糙，边缘为不平整的钝边，爆口处管壁厚度减薄不多。

管壁发生蠕胀，管径胀粗情况与管子材料有关，碳钢管径胀粗较大。

20号钢高压锅炉低温过热器管破裂，最大胀粗值达管径的15%，而12CrMoV钢高温过热器管破裂只有管径5%左右的胀粗。

(1)高温蠕变型a.管子的蠕胀量明显超过金属监督的规定值，爆口边缘较钝；b.爆口周围氧化皮有密集的纵向裂纹，内外壁氧化皮比短时超温爆管厚，超温程度越低，时间越长，则氧化皮越厚和氧化皮的纵向裂纹分布的范围也越广；c.在爆口周围的较大范围内存在着蠕变空洞和微裂纹；d.向火侧管子表面已完全球化；e.弯头处的组织可能发生再结晶；f.向火侧和背火侧的碳化物球化程度差别较大，一般向火侧的碳化物己完全球化。

生物质火电厂锅炉设备故障检修及排除对策生物质火电厂锅炉是利用生物质作为燃料进行燃烧，产生热能，并转化为电能的设备。

在生物质火电厂锅炉运行过程中，由于设备老化、燃烧不完全等原因，容易出现各种故障。

故障不仅会影响生物质火电厂的正常运行，也会带来经济损失。

对生物质火电厂锅炉设备的故障检修及排除对策进行深入研究，对保障生物质火电厂的安全稳定运行具有重要意义。

一、故障检修及排除对策1. 锅炉爆炸故障故障表现：锅炉爆炸是由于锅炉内部压力过高，导致锅炉金属壳体破裂，释放大量热能和燃烧产物。

排除对策：首先要加强对锅炉内部压力和温度的监控，避免出现过高压力。

定期对锅炉进行检修和维护，确保设备的安全运行。

在发现锅炉存在潜在安全隐患时，要及时进行停机检修，排除故障隐患。

2. 燃烧不完全故障故障表现：燃烧不完全会导致燃料没有完全燃烧，产生大量的有害气体和固体颗粒物，影响环境和锅炉运行效率。

排除对策：要对燃料供给系统和燃烧系统进行定期检修和清洗，保证燃料的充分燃烧。

可以通过调整燃料供给量、改善燃烧工艺等方式，提高燃烧效率，减少有害气体排放。

3. 输煤机故障故障表现：输煤机故障会导致燃料输送受阻，影响锅炉的燃料供给和燃烧过程。

排除对策：定期对输煤机进行维护和润滑，确保输煤机的正常运行。

要对输煤机进行定期清洗，避免燃料堵塞和积灰现象，保证燃料的顺畅输送。

故障表现：炉排是用来支撑燃料和保证燃烧的关键设备，一旦炉排发生故障，会导致燃料燃烧不充分，影响锅炉的稳定运行。

排除对策：要定期清理和保养炉排，防止煤渣或燃料残渣堵塞炉排，影响燃烧。

在运行过程中，要及时发现和修复炉排的故障问题，保证锅炉的正常运行。

5. 烟道结灰故障故障表现：烟道结灰会导致燃烧产物排放不畅，影响锅炉的燃烧效率和热能回收。

排除对策：定期对烟道进行清扫和除灰，保持烟道的畅通。

可以采用超声波清洗、高压水冲洗等方式，彻底清除烟道内的灰渣，保证锅炉燃烧的顺畅。

排除对策：定期对鼓风机进行清洗和润滑，确保鼓风机的正常运行。

锅炉运行过热器管损坏异常现象和原因分析及其处理措施
一、过热器管损坏异常现象
1、蒸汽流量不正常地小于给水流量；
2、损坏严重时，锅炉汽压急剧下降；
3、锅炉出口负压偏正，严重时由不严密处向外喷汽；
4、过热器后烟气温度低或两侧温差大；
5、过热蒸汽温度发生变化，进口侧漏，汽温高；出口侧漏，汽温低;
6、过热器泄漏处有响声。

二、过热器管损坏异常原因分析
1、化学监督不严，汽水分离器分离不好导致蒸汽品质不良，过热器管内结垢，引起管壁过热；
2、点火升压中操作不当，过热器汽量不足，引起过热；
3、平时运行温度过高，操作不当引起过热；
4、减温水通水量过大，减温水管泄漏，在过热器中产生水塞，造成局
部过热；
5、过热器材质不符合标准，制造安装不良；
6、过热器管被杂物堵塞；
7、飞灰磨损严重，年久失修，管材蠕变。

三、过热器管损坏异常处理措施
1、适当降低负荷，解列减温器；
2、必要时开启过热器及主蒸汽管道上的疏水;
3、汇报生产部主管领导及当班值班长。

低温过热器连接管裂纹失效分析
李栋
【期刊名称】《大众标准化》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】某电站150 T/h超高压循环流化床锅炉,主汽压力13.7 MPa,主汽温度540℃.在机组满负荷运行仅一个星期就发生过热器出口管穿顶棚与集箱连接管发生爆管(炉外),通过宏观检验、化学成分分析、力学性能试验及金相检验等方法,对低过管失效原因进行分析.结果表明:管子在拉拔过程中就存在缺陷,并不是过热造成的爆裂.
【总页数】3页(P54-56)
【作者】李栋
【作者单位】山西省锅炉压力容器监督检验研究院
【正文语种】中文
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