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锅炉水冷壁频繁爆管原因的分析与预防措施摘要：本文主要从化学水质监督控制方面阐述了锅炉氢脆爆管的原因，并提出了改变给水所加的碱化剂；提高在线仪表配备率和准确率，减少垢下氢腐蚀，减少锅炉爆管频次，实现机组安全经济运行。
关键词：锅炉氢脆爆管碱化剂氢腐蚀在线仪表Abstract: This article mainly expounded from the aspects of chemical water quality supervision and control of hydrogen embrittlement of the boiler tube of the reasons, and put forward the change alkalify agent for feed water; Improve online instrument PeiBeiLv and accuracy, reduce the hydrogen corrosion, reduce boiler tube frequency, achieve safe and economic operation of unit.Keywords: hydrogen embrittlement of the boiler tube agent alkaline某电厂#6、#7锅炉为410t/h超高压自然循环燃煤汽包炉，#6、#7锅炉分别于2000年1月和3月投产发电。
从2012年12月20日开始#6、#7锅炉连续发生多次水冷壁氢脆爆管事故，导致锅炉频繁非计划停炉，严重影响了机组的安全运行。
一、爆管情况#7锅炉从2012年12月20日至2013年5月24日共发生3次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-1所示，爆口形貌如图7-1和图7-2所示。
表1-1：#7炉水冷壁氢脆爆管记录图1-1：水冷壁爆口形貌图1-2：水冷壁爆口形貌#6锅炉从2012年12月22日至2013年3月11日共发生7次水冷壁氢脆爆管，具体爆管时间及爆管位置如表1-2所示，爆口形貌如图7-3～图7-8所示。
电站锅炉水冷壁管的失效分析及其预防措施【摘要】锅炉受热面是将烟气中的热量传递给汽、水的界面，多由管子组成。
受热面管工作环境复杂而恶劣，虽围绕使用合适材料和改善工作条件做了大量工作，但由于炉内流动、传热、燃烧过程难以控制，用户水平参差不齐，锅炉使用工况常常出现异常。
工况不正常，设计、制造、安装、使用等环节的不足都会在锅炉受热面管这个薄弱环节集中爆发。
当受热面爆管时，高温高压的汽水喷出，轻则要停炉影响生产，重则容易造成人身伤亡，给企业带来巨大的经济损失。
【关键词】电厂机械；电站锅炉；水冷壁管；失效分析；温度应力；过热损坏；腐蚀破坏0 引言以前质监部门锅检机构主要精力放在大量的工业锅炉检验上，只检验一些自备电厂的电站锅炉，数量不多，容量也较小。
由于与电力行业所面临的研究对象有所不同，两者的侧重点、分析研究失效的方式也有所不同。
总体来说，工业锅炉与电站锅炉的研究衔接不好，有关规程、规范和电力行业标准存在结构性、内容性、配套性和协调性缺陷。
也由于锅炉种类多，在一些法规、文献、出版物中，在谈到受热面管的失效时，会有许多不同说法，在两者之间存在着分类模型不统一、名词术语不统一，既不够系统和完善，又极易引起混淆。
不管是质监部门还是电力行业，在体现科技进步、技术含量等方面都还不尽如人意。
1 水冷壁管爆管的原因由于燃烧系统之脉动，热力工况经常变动，壁温波动引起的交变温度应力会产生疲劳破坏。
在具有膜式水冷壁的炉膛中，相邻管子间的壁温差一般不宜超过50℃，否则过高的热应力将引起焊缝撕裂。
在受热面承受很高热负荷的情况下，若管内工质的质量流速不够高时，就有可能出现沸腾传热恶化现象，将导致壁温急剧上升而遭受过热损坏。
水冷壁受热面管子一般选用20﹟钢，其适用壁温≤480℃。
否则，力学性能得不到保证，还会产生高温氧化破坏。
除了金属温度所引起的破坏之外，水冷壁受热面还会经受由于水垢沉积，导致传热不良而引起破坏以及外壁的腐蚀破坏，磨损破裂等。
电站锅炉水冷壁管失效分析摘要：作为锅炉的重要组成部分，水冷壁管主要用于吸收炉膛内部高温烟气和火焰散发的热量，这个过程中水冷壁管内介质会出现受热蒸发等一系列现象，能够有效保护锅炉的炉墙，本身具有抗热疲劳性能和热传导性能。
但在电站锅炉运行过程中水冷壁管出现泄露问题会比较常见，将严重影响锅炉运行的稳定性和安全性。
因此，电站要注意这一问题，制定针对性地解决措施，避免锅炉出现故障停炉等一系列问题。
关键词：电站锅炉；水冷壁管；失效；措施某企业#5电站锅炉折焰角水冷壁管子在使用过程中发生了爆裂，现对断裂部位进行力学性能、材质成分分析，腐蚀物和管内垢样成分检测分析，以及管子劣化现象金相和硬度分析。
1电站锅炉水冷壁管泄漏原因分析1.1水循环路线不畅引起水冷壁爆管现阶段大型煤粉电站锅炉通常采用直流锅炉，自热循环方式，水冷壁通常采用螺旋管圈加垂直管圈布置方式，水循环可靠性高，辐射热量可以被及时带离，水冷壁管的运行温度控制在壁温计算规定的合理范围内。
另因自然循环中水循环在实际运行中可能出现的停滞倒流现象，使得水冷管壁内部汽水混合物的流动性无法达到预期要求，无法及时带走水冷壁管所吸收的热量，使得这些蒸汽形成汽塞，这一位置的水冷管壁无法及时冷却，管壁温度急剧升高，不仅会在一定程度上降低水冷管壁的机械强度，还会增加水冷管壁出现爆管等一系列现象的概率。
经分析，造成上述现象主要原因如下：锅炉启动过程中，水循环处于不稳定运行状态，这一时期锅炉内部火焰分布并不是非常均匀，受热较少的管壁较为容易出现水循环故障问题；锅炉内部水冷壁管壁出现严重结焦问题，影响水冷壁吸收热量，容易出现水冷壁内部水循环问题；考虑到定排时间问题，锅炉下联箱的定排门存在严重内漏现象，导致水冷壁这部分路线出现比较严重的循环问题；由于现在电网要求，部分电厂不能够长期带满负荷或者高负荷运行，长期低负荷运行成为常态。
1.2管内壁结垢对水冷壁管泄露的影响现有锅炉给水均需化学处理，通常采用CWT或者AWT,这种化学除盐水无法有效去除水中的所有盐分。
电站锅炉水冷壁垢下腐蚀分析及防护摘要：水冷壁垢下腐蚀对锅炉的安全运行有很大影响。
基于此，本文重点分析了电站锅炉水冷壁垢下腐蚀及其防范措施。
关键词：锅炉；水冷壁；腐蚀；防范措施根据腐蚀机理，电站锅炉水冷壁垢下腐蚀可分为酸性、碱性腐蚀，两者在反应机理和腐蚀物金相组织上存在明显差异，但随着腐蚀过程的深入，会形成相同的反应结果。
根据垢下腐蚀机理，可通过建立完善水冷壁管内钝化膜、严格控制汽水质量、避免锅炉超温运行、定期对水冷壁进行腐蚀扫查等方式来预防，以确保锅炉装置的安全稳定运行。
一、水冷壁酸性腐蚀爆管案例1、故障概况。
热电部1#炉水冷壁管材为20G，规格为Φ60×5mm，8m标高层以下的水冷壁多次在火侧垢下发生腐蚀爆管，爆管位置无规律，且失效管内表面有较大腐蚀坑。
取其中一处故障管段(标记为1#管)，从鳍片进行剖分观察，发现向火侧外表面有一处不规则形状爆口，其边缘粗钝，未发现明显塑性变形，外表面覆盖有大量黑色与棕色氧化腐蚀产物，外表面有许多凹坑。
发现向火侧内表面爆口处有一较大腐蚀坑，且呈喇叭状，爆口附近有明显减薄，并伴有大量黑色和橘黄色腐蚀产物；内表面其他区域被红棕色腐蚀产物覆盖，并伴有大量凸起的白色垢层。
观察此管非火侧内表面是否完好。
2、化学成分。
采用OB QS750-Ⅱ直读光谱仪对1#管进行成分检测分析，其成分符合20G钢国家标准要求。
3、金相分析。
先对1#管纵向切片，用OLYMPUS GX71金相显微镜进行金相分析，爆口附近区域明显变薄，腐蚀发生在内表面。
打磨抛光爆口周围内侧，并放大观察，与金相图相比，以白色铁素体为主，而黑色珠光体少，表明组织已发生严重脱碳。
通过化学浸蚀法暴露金相组织，然后放大观察。
浸湿后，对1#管纵向切片厚度中心位置的金相组织进行观察，发现部分区域脱碳，且出现晶界宽化。
远离爆口区覆盖有厚度约40m氧化层，有氧化层区域组织未发生明显脱碳，但在相应氧化层开裂位置，发现有向基体内腐蚀倾向。
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。
关键词：水冷壁爆管预防措施 1前言 布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1] 2水冷壁爆管的原因 2.1腐蚀 锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀 水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2] （1）氢腐蚀 爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为fe3o2和氢原子。
当h原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀 水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
锅炉“四管”失效的原因及预防控制措施摘要：燃煤电站锅炉“四管”是指的锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器，“四管”泄漏是造成机组非计划停运的主要原因，对机组的安全、稳定、经济运行威胁极大，本文介绍了电站锅炉“四管”失效的主要原因及预防控制措施。
关键词：四管泄漏；超温；腐蚀；预防；控制措施引言燃煤电站锅炉“四管”是指锅炉的水冷壁、过热器、再热器和省煤器。
“四管”泄漏是造成机组非计划停运的主要原因，对机组的安全、稳定、经济运行威胁极大，因此如何做好预防“四管”泄漏工作时发电企业面临的重要问题。
一、锅炉“四管”失效的主要原因（一）超温为了追求高效率现代电站锅炉普遍采用了高参数，主蒸汽温度达到540℃甚至更高，虽然采用了耐高温合金管材，在正常运行中已非常接近材料的耐温极限，温度的高低是影响金属材料长期安全运行的主要因素，为了经济效益多数电厂都“压红线”运行，将主蒸汽温度控制的较高，由于存在传热温差和热偏差现象，使金属材料超温现象时有发生，超温运行将对金属材料产生严重损伤，随着温度的升高，钢材的力学性能将明显下降，以121Cr1MoV为例。
480℃下其抗拉强度是481MPa，当温度升高到560℃时，其抗拉强度急剧下降到379MPa，这就是说在原设计满足正常运行的管子，如果运行温度提高，其抗拉强度将下降，此时管子的厚度就可能不能满足所承受的应力而发生爆管，另一方面温度提高将加速金属内部组织的变化过程，组织变化的结果是金属的强度下降而导致损坏。
超温分为长期超温和短期超温。
（1）短期超温的主要原因：1 火焰冲墙，导致局部热负荷过高。
2 管内汽水循环不良，如管内积聚堵塞焊渣、小工具、铁锈等。
3 汽水分配不均匀，部分管路玄幻停滞或流量过低。
4 管内结垢，使管子传热效果变差，造成管子金属超温失效。
5 给水中断。
6 尾部烟道再燃烧。
（2）长期超温1 烟气热偏差过大，局部管子热负荷超过设计值。
2 管内结垢轻微，长期传热热阻高。
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。
关键词：水冷壁爆管预防措施1前言布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1]2水冷壁爆管的原因2.1腐蚀锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2]（1）氢腐蚀爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为Fe3O2和氢原子。
当H原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
锅炉水冷壁爆管的原因及防范措施摘要水冷壁是是锅炉的主要蒸发受热面。
一旦发生水冷壁爆管而导致停炉，就直接影响发电、供热任务，因此掌握水冷壁爆管原因及预防是极其必要的。
关键词锅水品质；水冷壁爆管；锅炉防腐；凝结水0 引言宏伟热电厂配置5台燃煤锅炉机组和3台汽轮机发电机组，采用主蒸汽系统、母管制系统和给水母管制系统。
在锅炉承压部件出现故障导致的停炉，一半以上是因为水冷壁漏泄或爆管的原因导致的，所以锅炉水冷壁安全运行是不能忽视的一项重要工作。
1 锅炉水冷壁爆管的原因分析1）锅炉给水质量（1）锅炉补给水来源于化学制水，是生水经过加热至25℃后送至化学予处理，再经过反渗透装置、除二氧化碳器、阳浮床、阴浮床、混床处理后变成除盐水，由除盐水泵送至低压脱氧器、高压脱氧器进行除盐水脱氧，同时加乙醛肟进行深度除氧。
哪个环节未达到制水标准，都会使水质超过标准值，威胁水冷壁的安全；（2）凝汽器是汽轮机的主要设备之一。
汽轮机做功后的低温、低压蒸汽，通过凝汽器的冷却后成为凝结水，可作为锅炉的主给水。
当凝汽器铜管发生漏泄，冷却介质的软化水漏入凝结水里，污染凝结水，凝结水的钠离子含量急剧升高，形成游离NaoH，造成锅炉水冷壁的碱性腐蚀；（3）汽轮机低压缸轴封供汽压力降低。
低压汽缸的上、下结合面严密性不好，真空系统凝结水泵、阀门法兰、压兰严密性差都会引起空气漏入凝结水里，含氧量升高，造成水冷壁氧腐蚀；（4）汽轮机抽出的低压蒸汽与热网软化水在加热器内，进行表面换热，发生漏泄，软化水进入凝结水里，污染凝结水；（5）疏水系统主要回收高压蒸汽、低压蒸汽凝结水，重新利用。
当水质不合格，就污染了整个疏水箱的凝结水。
2）锅水品质的影响（1）水冷壁是锅炉主要的蒸发受热面。
锅水蒸发后产生大量蒸汽，同时锅水中的杂质处于浓缩状态，绝对量也就迅速增加，可引起水冷壁结垢爆管。
一旦出现酸性腐蚀或碱性腐蚀，经过一定时间的慢性期后，会反复出现水冷壁爆管；（2）锅水加入磷酸钠，生成不溶性的磷酸钙Ca3（PO4）2、磷酸镁Mg3（PO4）2等沉淀物悬浮于水中，使锅炉不结水垢。
2012年9月第27期科技视界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界Science &Technology Vision作者简介:马玉梅(1976—),女,回族,宁夏青铜峡人,1999年毕业于宁夏大学过程装备与控制工程专业,机械工程师,现主要从事生产技术的工作。
0引言以前质监部门锅检机构主要精力放在大量的工业锅炉检验上,只检验一些自备电厂的电站锅炉,数量不多,容量也较小。
由于与电力行业所面临的研究对象有所不同,两者的侧重点、分析研究失效的方式也有所不同。
总体来说,工业锅炉与电站锅炉的研究衔接不好,有关规程、规范和电力行业标准存在结构性、内容性、配套性和协调性缺陷。
也由于锅炉种类多,在一些法规、文献、出版物中,在谈到受热面管的失效时,会有许多不同说法,在两者之间存在着分类模型不统一、名词术语不统一,既不够系统和完善,又极易引起混淆。
不管是质监部门还是电力行业,在体现科技进步、技术含量等方面都还不尽如人意。
1水冷壁管爆管的原因由于燃烧系统之脉动,热力工况经常变动,壁温波动引起的交变温度应力会产生疲劳破坏。
在具有膜式水冷壁的炉膛中,相邻管子间的壁温差一般不宜超过50℃,否则过高的热应力将引起焊缝撕裂。
在受热面承受很高热负荷的情况下,若管内工质的质量流速不够高时,就有可能出现沸腾传热恶化现象,将导致壁温急剧上升而遭受过热损坏。
水冷壁受热面管子一般选用20﹟钢,其适用壁温≤480℃。
否则,力学性能得不到保证,还会产生高温氧化破坏。
除了金属温度所引起的破坏之外,水冷壁受热面还会经受由于水垢沉积,导致传热不良而引起破坏以及外壁的腐蚀破坏,磨损破裂等。
水冷壁受热面的正常运行与锅炉的结构特点,特别是锅炉水工况,炉内空气动力场及其燃烧工况以及燃烧室的热负荷关系极大。
产生上述破坏的原因与锅炉的运行工况和结构设计密切相关。
具体是指:1.1锅炉启停工作不符合要求锅炉进水时,水温或进水速度不符合规定;启动时,升压、升温或加负荷速度过快;停炉时,冷却过快,放水过快。
火电厂锅炉水冷壁管失效原因分析与探究发布时间：2021-10-11T07:11:04.800Z 来源：《福光技术》2021年15期作者：梁金锐胡森张子浩张志鹏[导读] 研究锅炉水冷壁管失效的原因以及采取相应的预防措施，对保证火电机组的安全运行有非常重要的指导意义。
华能洛阳热电有限责任公司河南洛阳 471000摘要：某火力发电厂330MW机组，锅炉水冷壁发生泄漏，泄漏位置位于水冷壁东墙标高12.5~15.0m 范围。
水冷壁管规格为中60mm×6.5 mm，材质为25MnG。
泄漏的水冷壁管运行41992h。
泄漏管外径未见明显涨粗，管子壁厚未见明显减薄。
管子外壁可见多处鼓包，鼓包中心均可见宏观裂纹。
鼓包对应的管子内壁位置均存在腐蚀凹坑，凹坑紧邻焊缝，凹坑尺寸最大约 20mm×30mm。
本次泄漏为典型的由腐蚀引起的管壁减薄、变形、开裂所致。
关键词：火电厂锅炉；水冷壁管；失效锅炉作为火电厂的三大主要设备之一，其安全性和稳定性是电力生产至关重要的因素。
据资料显示，锅炉的事故占有率达到整个火电机组的40%以上，由于锅炉“四管”(水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管)失效造成的突发事故占锅炉事故的70%以上，而“四管”故障中40%发生在水冷壁管)。
水冷壁由多根水冷壁管焊接而成，构成蒸发受热面，通过管内介质的流动，吸收炉膛中高温火焰及烟气的辐射热量，降低炉墙的温度，避免炉墙过热，从而达到保护炉墙、保证其服役寿命的目的。
结合水冷壁的工作原理、服役环境以及各类失效实例综合分析，将水冷壁管失效原因归结为长期过热、短期过热、高温腐蚀、酸碱腐蚀、氧腐蚀、氢腐蚀、氯腐蚀等。
由此可见，锅炉水冷壁管失效的原因众多且存在多种原因共同作用下错综复杂的情况。
因此，研究锅炉水冷壁管失效的原因以及采取相应的预防措施，对保证火电机组的安全运行有非常重要的指导意义。
1 试验方法某电厂2号锅炉系英国Babcock公司生产的亚临界参数、一次中间再热、单汽包自然循环煤粉锅炉，采用全悬吊钢结构型式，采用“W”火焰燃烧方式。
锅炉水冷壁爆管分析及预防措施摘要：文章就锅炉水冷壁爆管原因在腐蚀、过热、磨损和焊接质量四个方面进行了分析，总结出各种爆管宏观现象的原因及产生机理，提出了预防措施和相关建议，对实际工程具有指导意义。
关键词：水冷壁爆管预防措施 1前言 布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。
它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。
水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。
[1] 2水冷壁爆管的原因 2.1腐蚀 锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀 水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
[2] （1）氢腐蚀 爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。
内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为fe3o2和氢原子。
当h原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀 水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
锅炉“四管”失效及预防锅炉“四管”失效及预防一、水冷壁常见失效类型及失效部位1、因热膨胀不畅导致的拉裂，常发生在风箱四角及左右侧水冷壁与侧包复交接处鳍片焊缝，膜式水冷壁鳍片焊缝上及附焊件角焊缝存在的咬边缺陷也会发展成裂纹，导致母材损坏。
常发生在锅炉启停阶段，启停速度过大造成热应力超限引起。
2、因给水品质差引起的化学腐蚀，常发生在燃烧器中心线标高上下。
化学腐蚀又可以分为氢脆、氢腐蚀、高温腐蚀。
形成氢脆的条件有以下三个：金属内壁结垢、水溶液呈中性或低PH值、金属壁温达400摄氏度以上。
凝汽器管泄漏会导致水冷壁管的氢脆。
高温腐蚀发生在管外壁，主要表现为管壁向火侧点蚀，壁厚减薄。
主要原因为水冷壁附近的烟气成分含硫量高及较高的管壁温度和存在还原性气体。
3、水冷壁斜坡部位管壁因掉焦及高空落物引起的机械损伤导致管子有效壁厚减薄引起的爆管。
4、管壁吹损减薄引起的爆管，常发生在吹灰器附近。
主要原因为吹灰器故障和蒸汽偏吹引起。
5、过热爆管，常因给水品质差引起管内壁向火侧积垢引起的长期超温爆管，常发生在高热负荷区域。
6、折焰角部位的烟气磨损和水循环工况不良时汽水分层引起的内壁腐蚀减薄。
预防对策：1）吸取其他电厂对水冷壁与侧包复连接部位的事故教训及改造经验，早日消除此处的鳍片管拉裂爆泄隐患。
2）吸取其他电厂对风箱四角与水冷壁连接部位的事故教训及改造经验，及时检查调整四角风箱恒力弹簧吊架，避免恒力弹簧吊架卡涩失效等引起超限附加应力导致水冷壁鳍片拉裂泄漏。
3）加强金属监督工作，定期割管，作金相、化学分析，掌握材料组织变化规律及积垢情况。
加强安装与检修焊口的无损探伤和宏观检查工作。
4）加强化学监督，严格执行化学监督规程，控制炉水PH值，提高化学试验人员技术水平，保证试验数据的正确性。
根据管壁积垢化验情况及时安排化学清洗。
5）加强凝汽器的查漏堵漏工作，发现凝汽器泄漏应及时处理。
6）加强定期排污工作的监督和管理。
7）利用停炉检修机会，积极组织专业技术人员进行炉内检查，检查应仔细到位，不可走马观花，发现疑问应及时分析处理。
锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施1概况我市某香料化工厂一台DZL4—l.25—AⅡ型蒸汽锅炉2002年10月投用后，不到一年时间就发生了水冷壁爆管。
2003年8月11日现场检查，笔者发现爆破口位于右侧炉门旁第11根水冷壁管的弯曲部位(该炉为偏锅筒，结构紧凑，炉膛布满水冷壁，故在炉门处采用弯管以防遮挡炉门口)．爆口为纵向破裂．其断面较为锐利。
管内壁附着层厚约0.5mm 的薄垢破口的上下两头堵满片状散垢．与该管相连的右侧集箱有大量脱落的散垢堆积，锅筒底部也有少量的散垢渣杂。
2原因分析笔者认为水循环故障是导致该水冷壁管短期过热爆管的主要原因。
(1)该炉为自然循环锅炉。
不同温度的工质具有不同的重度，其差异形成的推动力是水循环的动力，即工质在下降管中的重度比在水冷壁中的大，其差异形成的动力克服了工质上升和下降的流动阻力，这样就利用其自然特性形成了水循环。
工质在循环中吸收受热面壁的热量，既降低了受热面壁的温度，防止受热面壁超温，保证受热面的使用寿命，又成为具有一定品质的蒸汽，从而使锅炉的功能得以实现。
(2)该炉在运行过程中，因水处理工作的不规范而产生的水垢渣块，堆积在锅筒底部，在水循环动力的作用下，随锅水一起被吸入下降管中，并被带到集箱，其中质量较重、颗粒较大的散垢杂在重力、惯性的作用下，沉积在集箱底部，并用不断堆积成小山丘状，从而减少了工质进入水冷壁管的流通面积，据流体力学理论可知，此处工质的流速增大，静压减少，导致水冷壁管进口压力降低，水循环减弱。
第 2 页共 5 页（3）随下降管锅水带入集箱的水垢渣中质量较轻，呈薄处状的散垢，会漂浮在流动的锅水中，随着水循环从集箱进入水冷壁管中．当流动到水冷壁管的弯曲部位时，在散垢重力和摩擦阻力的作用下，开始停滞积聚在该处，这样一方面使锅水的流动阻力进一步增大，工质的流速趋缓；另一方面随着散垢数量的不断增加，水冷壁管中的流通面积不断减小，直至完全堵死。
锅炉运行水冷壁损坏异常现象和原因分析及其处理措施
一、水冷壁损坏异常现象
1、汽包水位计水位迅速下降；
2、给水流量不正常地大于蒸汽流量；
3、轻微泄漏时，有蒸汽喷出的响声，严重时炉膛内有爆破声和蒸汽喷出，炉膛熄火；
4、蒸汽压力、给水压力下降；
5、排烟温度降低。
二、水冷壁损坏异常原因分析
1、锅炉给水质量不良，化学监督不严，未按规定排污，导致管内结垢腐蚀；
2、检修安装时，管子被杂物堵塞，导致水循环不良，引起管子过热破裂；
3、制造有缺陷，材质不合格，安装不当，焊接质量不良；
4、锅炉严重缺水操作不当；
5、启停炉操作不当，造成局部管壁温度过高；
6、水冷壁防磨层不良，严重磨损；
7、管子膨胀不良，导致焊口裂纹。
三、水冷壁损坏异常处理措施
1、水冷壁管爆破，不能维持汽包水位时，立即停炉，汇报值长及有关领导，保持引风机运行；
2、提高给水压力，增加给水量，维持汽包水位；
3、如损坏严重，锅炉汽压迅速下降，给水量增加仍不能维持汽包水位时，停止给水；
4、待炉内蒸汽排尽后，停止引风机；
5、锅炉水冷壁损坏不大，能保持正常水位且不致很快扩大故障时，可适当降低锅炉蒸发量，同时汇报值长及有关领导，听候停炉通知，而故障继续加剧时（响声增大，漏水量增多，危及邻近管子时），必须立即停炉。
电站锅炉水冷壁管的失效分析及其预防措施
【摘要】锅炉受热面是将烟气中的热量传递给汽、水的界面，多由管子组成。
受热面管工作环境复杂而恶劣，虽围绕使用合适材料和改善工作条件做了大量工作，但由于炉内流动、传热、燃烧过程难以控制，用户水平参差不齐，锅炉使用工况常常出现异常。
工况不正常，设计、制造、安装、使用等环节的不足都会在锅炉受热面管这个薄弱环节集中爆发。
当受热面爆管时，高温高压的汽水喷出，轻则要停炉影响生产，重则容易造成人身伤亡，给企业带来巨大的经济损失。
【关键词】电厂机械；电站锅炉；水冷壁管；失效分析；温度应力；过热损坏；腐蚀破坏
0 引言
以前质监部门锅检机构主要精力放在大量的工业锅炉检验上，只检验一些自备电厂的电站锅炉，数量不多，容量也较小。
由于与电力行业所面临的研究对象有所不同，两者的侧重点、分析研究失效的方式也有所不同。
总体来说，工业锅炉与电站锅炉的研究衔接不好，有关规程、规范和电力行业标准存在结构性、内容性、配套性和协调性缺陷。
也由于锅炉种类多，在一些法规、文献、出版物中，在谈到受热面管的失效时，会有许多不同说法，在两者之间存在着分类模型不统一、名词术语不统一，既不够系统和完善，又极易引起混淆。
不管是质监部门还是电力行业，在体现科技进步、技术含量等方面都还不尽如人意。
1 水冷壁管爆管的原因
由于燃烧系统之脉动，热力工况经常变动，壁温波动引起的交变温度应力会产生疲劳破坏。
在具有膜式水冷壁的炉膛中，相邻管子间的壁温差一般不宜超过50℃，否则过高的热应力将引起焊缝撕裂。
在受热面承受很高热负荷的情况下，若管内工质的质量流速不够高时，就有可能出现沸腾传热恶化现象，将导致壁温急剧上升而遭受过热损坏。
水冷壁受热面管子一般选用20﹟钢，其适用壁温≤480℃。
否则，力学性能得不到保证，还会产生高温氧化破坏。
除了金属温度所引起的破坏之外，水冷壁受热面还会经受由于水垢沉积，导致传热不良而引起破坏以及外壁的腐蚀破坏，磨损破裂等。
水冷壁受热面的正常运行与锅炉的结构特点，特别是锅炉水工况，炉内空气动力场及其燃烧工况以及燃烧室的热负荷关系极大。
产生上述破坏的原因与锅炉的运行工况和结构设计密切相关。
具体是指：
1.1 锅炉启停工作不符合要求
锅炉进水时，水温或进水速度不符合规定；启动时，升压、升温或加负荷速度过快；停炉时，冷却过快，放水过快。
这些都会使炉内冷却不均，产生过大热应力，以致锅炉水冷壁管失效。
1.2 水循环破坏
锅炉长时间低负荷运行，定期排污量过大且时间过长，燃烧控制不好或炉内严重结焦等，都可能使水循环遭到破坏，造成膜态沸腾，使传热恶化，引起管子金属过热、蠕胀加速而爆破。
还有的电站锅炉在大修时对水冷壁化学清洗后，未将清除下来的铁锈清理干净而堵塞在管中，因而管壁超温而引起水冷壁爆管。
1.3 管内结垢腐蚀
炉水质量差，水冷壁管内部结垢，影响传热，使管壁温度升高、承压强度降低，以致产生鼓包甚至爆管。
同时，结垢处易产生垢下腐蚀，造成泄漏或爆管。
锅炉停炉备用时，亦容易产生氧腐蚀。
工业锅炉结垢是由于锅炉水质不符合GB1576—2001《工业锅炉水质标准》，而电站锅炉结垢的原因主要是凝汽器漏泄，垢下腐蚀在一定条件下引发氢脆、碱腐蚀等。
碱腐蚀也主要发生在热负荷较高、应力较集中的水冷壁管内。
如靠近喷燃器区域、燃烧带上下部的管段、对接焊缝等热负荷和应力高的部位。
1.4 高温腐蚀和管外磨损
当燃料中含硫量较高，水冷壁管的壁温高于300℃，一次风煤粉火焰直接冲刷水冷壁管，局部缺氧呈还原性气氛。
当CO含量0.9—4.9%，H2S>0.01%时，高温腐蚀不可避免。
火焰冲墙和还原性气氛的存在是造成水冷壁高温腐蚀的主要原因。
水冷壁管发生高温腐蚀的区域通常多在燃烧高温区，即局部热负荷较高，管壁温度也较高的区域，如燃烧器区附近和冷灰斗处区域。
发生高温腐蚀的管子向火侧迎火面的腐蚀速度最快，管壁减薄量最大。
在降低烟气氧含量采用低氧燃烧或为降低NOx而采用二次燃烧时，更要注意水冷壁烟气侧高温腐蚀。
1.5 制造、安装或检修质量不良
焊接质量不好，弯管不符合要求使管壁减薄，管子受热后不能自由膨胀，都会引起爆管事故。
1.6 结焦严重，打渣不及时会造成大块焦渣崩落，砸坏冷灰斗水冷壁；有的电站锅炉采用“水打渣”，这时水冷壁管可能产生过大的热应力而损伤。
2 水冷壁管爆管的预防措施
2.1 改进、调整好燃烧系统及其运行工况，防止火焰扑向炉壁。
2.2 应加强化学监督，改善水质，严格控制各项指标及排污操作规范，一旦有循环水漏入，务必加锅炉的排污，特别是定期排污。
2.3 消除凝汽器及凝结水泵的漏泄问题，品质不合格的给水严禁进入锅炉，防止结垢和腐蚀。
2.4 严格燃料管理，防止含有较多腐蚀性矿物质如高硫或高碱金属的煤进入煤场。
2.5 采用渗铝钢或热喷涂方法提高水冷壁管的抗腐蚀能力，在易吹损部位进行防磨喷涂处理。
2.6 必须定时对炉膛吹灰，防止受热面结焦，同时要防止因蒸汽对部分管子长期冲刷引起泄漏。
2.7 锅炉的喷燃器必须对称投入，保持燃烧均匀，改善贴壁气氛。
增减负荷尽可能按照规程要求执行，严禁出现汽温、汽压突升、突降的现象发生。
2.8 对水冷壁高热负荷区，应关注氧化皮形成、管径胀粗情况，按要求进行定期割管检查。
3 水冷壁管的检验重点
水冷壁管子应先把渣焦铲干净，然后重点检查以下内容：
3.1 高温区定点测厚；燃烧器周围和热负荷较高区域水冷壁管、冷灰斗区域水冷壁管、折焰角区域水冷壁管、防渣管等应定点监测管壁厚度和胀粗情况。
3.2 水冷壁管结渣、腐蚀、超温、磨损检查；热负荷较高或水循环流速较低区域水冷壁管是否有过热、变形、鼓包、磨损、高温腐蚀、胀粗、裂纹等缺陷，必要时应增加测厚、胀粗量、变形量、割管和金相检查，特别注意燃烧带附近和冷灰斗处高温腐蚀，循环流化床锅炉进料口、出灰口和炉膛下部卫燃带区域的磨损。
3.3 水冷壁被掉焦砸伤、砸扁检查；燃烧器周围、各门孔两侧、沸腾炉的埋
管、液态除渣炉的出渣口及炉底耐火混凝土与水冷壁管交界处等处是否有碰伤、砸扁、磨损、开裂、腐蚀等缺陷，必要时应增加测厚和变形量测量。
3.4 顶棚水冷壁管是否有过热、变形、胀粗、磨损等缺陷。
3.5 折烟角区域水冷壁管的工作特点是烟温高、管路长、阻力大，检查是否有过热、变形、胀粗、磨损等缺陷。
3.6 防渣管由于结焦会使局部烟速过高，检查是否有过热、胀粗、变形、鼓包和疲劳裂纹等缺陷，必要时应增加测厚或表面探伤检查。
3.7 吹灰器附近和炉膛出口窗的水冷壁管是否有磨损减薄，必要时应附加测厚检查。
3.8 检查膜式水冷壁鳍片焊缝开裂情况和严重变形，特别是易因膨胀不畅而拉裂的部位（如水冷壁四角管子、燃烧器喷口和人孔门部位的管子等），固定件是否有损坏、脱落现象。
3.9 支吊架、挂钩检查：检查水冷壁拉钩、管卡、膨胀装置及止晃装置，检查管排平整度，间距均匀性。
3.10 监视段割管检查：必要时，热负荷高处水冷壁割管进行垢样分析和内壁腐蚀检查。
4 结束语
水冷壁管的失效是锅炉安全使用中的突出矛盾，对确保锅炉的安全、稳定和经济运行将起到十分重要的作用。
因而，如何解决水冷壁管的失效问题，针对锅炉水冷壁管的失效模式进行研究并提出相应的预防措施，一直是锅炉从业人员，特别是锅炉压力容器安全监察工作者需要探索研究的重要课题。
【参考文献】
[1]郑长绪.火力发电厂汽包锅炉的水冷壁故障[C].中国锅炉压力容器工程进展，1989.
[2]刘素娥，朱自勇.水冷壁管受热面失效分析[J].腐蚀科学与防护，1999（3）.。
