论文部分内容阅读
【摘要】水暖锅炉是一种常见的能量输出设备。锅炉爆管为其“常见病”，锅炉爆管会导致锅炉停炉，影响正常供暖。本文主要针对水暖锅炉爆管的原因进行分析探讨，并提出一些针对性的预防及处理措施。
【关键词】水暖锅炉 爆管 预防措施
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0251-01
1.引言
热水锅炉是比较常见的城市集中供热设备，由于具有运行安全、热效率高、便宜操作等优点，在人们生活中具有广泛应用[1]。水暖锅炉在刚刚投入运行时出力、效率都很高，升温也快。但锅炉在运行两到五年时间后，在其出力、效率及上温等方面往往会有所下降，并出现锅炉水冷壁管爆管、过热变形，严重者会出现烧坏渗漏现象。在采暖锅炉使用过程中，爆管事故时有发生，其已经成为某些锅炉的“常见病”。通常情况下，锅炉运行不到一个采暖期就会反复发生爆管。锅炉爆管事故是仅次于锅炉爆炸事故的危险性、比较大的严重事故之一。锅炉爆管事故的发生对锅炉安全运行具有不利影响，爆管事故一旦发生，将会迫使其停炉维修，造成供暖工作不能正常进行，进而会造成一定的经济损失。锅炉爆管时可以破坏工作设备，伤亡锅炉操作人员，使锅炉在极其短的时间内严重缺水，对锅炉安全运行造成一定威胁[2]。
为防止水暖锅炉发生保管或者减少其发生的频率，确保采暖锅炉在安全、经济条件下正常运行，必须明确采暖锅炉爆管的原因，以便预防爆管的发生。因而，本文将针对水暖锅炉爆管的原因进行分析探讨，并提出一些针对性的预防及处理防措。
2.锅炉爆管事故发生的原因
对于锅炉爆管的原因很多，本文主要归结为锅炉结构设计、锅炉安装缺陷，锅炉水质不达标及其锅炉控制与操作等四方面原因。
2.1锅炉结构设计、安装等方面存在缺陷
2.1.1锅炉结构设计缺陷
锅炉结构在设计上设计不当，势必会影响锅炉的安全、经济运行。郭锦宣等[3]对一台补型热水锅炉运行中发生爆管事故的原因进行分析时发现，锅炉在进水分配结构的设计的缺陷是导致锅炉发生爆管的原因。究其具体原因是由于水分配结构的不合理导致集箱各上升管水量分布不均，水循环不良，出现局部传热恶化。加剧了结垢的生成，最终发生爆管。李应军等[4]则发现翼形烟道下端与水平之间夹角过小（a=12℃），锅炉沉渣很容易沉积到此部位，造成局部水阻增大，水速降低，水冷壁不能得到很好冷却，便形成局部高温，发生爆管事故。通过对其结构改进后，爆管事故得到了一定的控制。还有人指出锅炉水冷壁管材质不良（存在夹渣与分层等缺陷）也是发生锅炉爆管的原因之一。
2.1.2锅炉安装缺陷
锅炉在安装时，杂物（如渣垢、焊条头、边角余料、砂布和棉纱等）掉落在管内，如果未及时清理，会因个别管子堵塞而导致爆管。另外，对锅炉检修、酸洗或这安装电子水处理仪后脱落的老垢未及时清理，也会引发爆管发生。
2.2水质不达标
锅炉是工业的心脏，锅炉使用符合标准要求的水质，对锅炉安全经济运行有着很重要的意义。如果所用水源中的杂质不经处理变直接供给锅炉，将会带来无法估量的严重后果。如结垢、腐蚀、鼓包等，进而发生锅炉爆管，严重时甚至发生锅炉爆炸，从而造成重要设备损坏，甚至会发生人员伤亡的事故。当溶解钙镁等离子的水进入锅炉后，经过锅水不断蒸发和浓缩，形成水垢，附着在水冷壁等受热面上，将增大传热热阻，造成传热恶化，形成局部高温，发生爆管事故。因而，水质的好坏，对锅炉安全性及经济性运行具有至关重要的影响。为防止锅炉爆管的发生，确保锅炉在经济条件下能够正常、安全运行，必须对锅炉所用水进行水质检验。
2.3受热面氧化及腐蚀
采暖锅炉的受热面的氧化与腐蚀受运行环境、燃料种类、进出水温度等多方面因素影响[9]。锅炉受热面结垢是其氧化和腐蚀的前提条件。受热面受水垢附着时，从水垢的孔、缝隙渗入的锅水，在沉积的水垢层与锅炉受热面之间急剧蒸发。此时，锅水可被浓缩到很高浓度。其中有些物质（如NaOH等）在高温、高浓度的工况会对锅炉受热面产生严重腐蚀。谁垢不断地产生，在腐蚀介质作用下，热疲劳应力不断使裂纹尖端的保护膜破坏，形成腐蚀电池的阳极，使裂纹不断的被腐蚀，加速了疲劳。进而导致金属受热面的损坏，使锅炉发生爆管事故。
2.4锅炉控制及操作不当
升火、停炉或清炉操作方法不正确，使炉管经常受到冷风吹袭，管子热胀冷缩过快或频繁，产生破坏应力。
锅炉在点火、压火时应按热水锅炉操作规程正确操作，禁止先火燃烧起来才开循环泵，禁止先停循環泵再压火。压火过程中应进行检查，防止火燃烧起来。一旦压火燃烧起来，应立刻采取措施，同时启动循环泵进行循环，防止水冷壁管内水汽化。
3.爆管事故的预防及处理
3.1爆管事故的预防
针对爆管发生的可能原因，提出以下几点预防爆管事故发生的措施。
1）在锅炉选型时，应选择结构好、材质好，不易发生爆管的锅炉。
2）加强水质处理管理，对其锅炉炉水和补给水进行一定处理，使其水质符合国家相应标准。
3）安装除灰装置 ，并定期对锅炉进行清灰，防止炉内结垢。
4）新安、改造、酸洗及每年停炉后必须对锅炉内、外部进行认真彻底地检查，并作好记录。锅内渣垢要清除千净；炉内灰垢要彻底清除，针对每根管子最好都要进行通球试验。
5）加强锅炉的控制与操作管理。严格执行锅炉安全运行操作规程，使锅炉受压元件温度变化缓慢，并严禁锅炉超温运行。
3.2爆管事故的处理
1）锅炉发生爆管，根数不多时，对水冷壁管或前排对流管束可进行截换。如果不方便截换，或发生在对流管束中间时，若要进行封堵，应务必采取适当措施，以免影响管板及其它胀口的胀接性能。如爆管多时，则需拆炉更换。
2）已结垢的管子只要强度足够，可进行酸洗。对已发生堵塞的管子可采用人工或清通机清通。对水垢严重，特别是发生在对流管束中间部位时，只要管壁强度足够，为尽可能的减少不必要的经济损失，尽量不要更换，只需酸洗便可。
3）对管壁已非常薄、强度不好的管子则必须进行更换。
4.结束语
采暖锅炉是提供热能动力的重要设备，同时又是承压、有爆炸危险性的特种设备。水暖热水锅炉在运行中，一旦发生锅炉爆管、将会导致锅炉停炉，影响正常供暖。因此，为防止或者减少锅炉爆管事故的发生，对引发锅炉爆管的原因进行分析探讨及进行锅炉爆管事前预防显得极其重要，这也是本文的写作目的。
参考文献：
[1]李琳，石志强，常正先，等.汽暖锅炉改装为水暖锅炉的实践[J].中州煤炭，2009， （5）：79-81.
[2]张正仓.一起新装热水锅炉水冷壁管爆管事故的原因分析和预防措施[J].甘肃科技，2011，27（11）：66-68.
[3]郭锦宣.一起热水锅炉爆管事故的检验与分析[J].大众标准化，2006， （5）：14-15.
[4]李应军，何成国，王秀.DZL热水锅炉爆管实例解析[J].节能，2010， （7）：74-75.
【关键词】水暖锅炉 爆管 预防措施
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0251-01
1.引言
热水锅炉是比较常见的城市集中供热设备，由于具有运行安全、热效率高、便宜操作等优点，在人们生活中具有广泛应用[1]。水暖锅炉在刚刚投入运行时出力、效率都很高，升温也快。但锅炉在运行两到五年时间后，在其出力、效率及上温等方面往往会有所下降，并出现锅炉水冷壁管爆管、过热变形，严重者会出现烧坏渗漏现象。在采暖锅炉使用过程中，爆管事故时有发生，其已经成为某些锅炉的“常见病”。通常情况下，锅炉运行不到一个采暖期就会反复发生爆管。锅炉爆管事故是仅次于锅炉爆炸事故的危险性、比较大的严重事故之一。锅炉爆管事故的发生对锅炉安全运行具有不利影响，爆管事故一旦发生，将会迫使其停炉维修，造成供暖工作不能正常进行，进而会造成一定的经济损失。锅炉爆管时可以破坏工作设备，伤亡锅炉操作人员，使锅炉在极其短的时间内严重缺水，对锅炉安全运行造成一定威胁[2]。
为防止水暖锅炉发生保管或者减少其发生的频率，确保采暖锅炉在安全、经济条件下正常运行，必须明确采暖锅炉爆管的原因，以便预防爆管的发生。因而，本文将针对水暖锅炉爆管的原因进行分析探讨，并提出一些针对性的预防及处理防措。
2.锅炉爆管事故发生的原因
对于锅炉爆管的原因很多，本文主要归结为锅炉结构设计、锅炉安装缺陷，锅炉水质不达标及其锅炉控制与操作等四方面原因。
2.1锅炉结构设计、安装等方面存在缺陷
2.1.1锅炉结构设计缺陷
锅炉结构在设计上设计不当，势必会影响锅炉的安全、经济运行。郭锦宣等[3]对一台补型热水锅炉运行中发生爆管事故的原因进行分析时发现，锅炉在进水分配结构的设计的缺陷是导致锅炉发生爆管的原因。究其具体原因是由于水分配结构的不合理导致集箱各上升管水量分布不均，水循环不良，出现局部传热恶化。加剧了结垢的生成，最终发生爆管。李应军等[4]则发现翼形烟道下端与水平之间夹角过小（a=12℃），锅炉沉渣很容易沉积到此部位，造成局部水阻增大，水速降低，水冷壁不能得到很好冷却，便形成局部高温，发生爆管事故。通过对其结构改进后，爆管事故得到了一定的控制。还有人指出锅炉水冷壁管材质不良（存在夹渣与分层等缺陷）也是发生锅炉爆管的原因之一。
2.1.2锅炉安装缺陷
锅炉在安装时，杂物（如渣垢、焊条头、边角余料、砂布和棉纱等）掉落在管内，如果未及时清理，会因个别管子堵塞而导致爆管。另外，对锅炉检修、酸洗或这安装电子水处理仪后脱落的老垢未及时清理，也会引发爆管发生。
2.2水质不达标
锅炉是工业的心脏，锅炉使用符合标准要求的水质，对锅炉安全经济运行有着很重要的意义。如果所用水源中的杂质不经处理变直接供给锅炉，将会带来无法估量的严重后果。如结垢、腐蚀、鼓包等，进而发生锅炉爆管，严重时甚至发生锅炉爆炸，从而造成重要设备损坏，甚至会发生人员伤亡的事故。当溶解钙镁等离子的水进入锅炉后，经过锅水不断蒸发和浓缩，形成水垢，附着在水冷壁等受热面上，将增大传热热阻，造成传热恶化，形成局部高温，发生爆管事故。因而，水质的好坏，对锅炉安全性及经济性运行具有至关重要的影响。为防止锅炉爆管的发生，确保锅炉在经济条件下能够正常、安全运行，必须对锅炉所用水进行水质检验。
2.3受热面氧化及腐蚀
采暖锅炉的受热面的氧化与腐蚀受运行环境、燃料种类、进出水温度等多方面因素影响[9]。锅炉受热面结垢是其氧化和腐蚀的前提条件。受热面受水垢附着时，从水垢的孔、缝隙渗入的锅水，在沉积的水垢层与锅炉受热面之间急剧蒸发。此时，锅水可被浓缩到很高浓度。其中有些物质（如NaOH等）在高温、高浓度的工况会对锅炉受热面产生严重腐蚀。谁垢不断地产生，在腐蚀介质作用下，热疲劳应力不断使裂纹尖端的保护膜破坏，形成腐蚀电池的阳极，使裂纹不断的被腐蚀，加速了疲劳。进而导致金属受热面的损坏，使锅炉发生爆管事故。
2.4锅炉控制及操作不当
升火、停炉或清炉操作方法不正确，使炉管经常受到冷风吹袭，管子热胀冷缩过快或频繁，产生破坏应力。
锅炉在点火、压火时应按热水锅炉操作规程正确操作，禁止先火燃烧起来才开循环泵，禁止先停循環泵再压火。压火过程中应进行检查，防止火燃烧起来。一旦压火燃烧起来，应立刻采取措施，同时启动循环泵进行循环，防止水冷壁管内水汽化。
3.爆管事故的预防及处理
3.1爆管事故的预防
针对爆管发生的可能原因，提出以下几点预防爆管事故发生的措施。
1）在锅炉选型时，应选择结构好、材质好，不易发生爆管的锅炉。
2）加强水质处理管理，对其锅炉炉水和补给水进行一定处理，使其水质符合国家相应标准。
3）安装除灰装置 ，并定期对锅炉进行清灰，防止炉内结垢。
4）新安、改造、酸洗及每年停炉后必须对锅炉内、外部进行认真彻底地检查，并作好记录。锅内渣垢要清除千净；炉内灰垢要彻底清除，针对每根管子最好都要进行通球试验。
5）加强锅炉的控制与操作管理。严格执行锅炉安全运行操作规程，使锅炉受压元件温度变化缓慢，并严禁锅炉超温运行。
3.2爆管事故的处理
1）锅炉发生爆管，根数不多时，对水冷壁管或前排对流管束可进行截换。如果不方便截换，或发生在对流管束中间时，若要进行封堵，应务必采取适当措施，以免影响管板及其它胀口的胀接性能。如爆管多时，则需拆炉更换。
2）已结垢的管子只要强度足够，可进行酸洗。对已发生堵塞的管子可采用人工或清通机清通。对水垢严重，特别是发生在对流管束中间部位时，只要管壁强度足够，为尽可能的减少不必要的经济损失，尽量不要更换，只需酸洗便可。
3）对管壁已非常薄、强度不好的管子则必须进行更换。
4.结束语
采暖锅炉是提供热能动力的重要设备，同时又是承压、有爆炸危险性的特种设备。水暖热水锅炉在运行中，一旦发生锅炉爆管、将会导致锅炉停炉，影响正常供暖。因此，为防止或者减少锅炉爆管事故的发生，对引发锅炉爆管的原因进行分析探讨及进行锅炉爆管事前预防显得极其重要，这也是本文的写作目的。
参考文献：
[1]李琳，石志强，常正先，等.汽暖锅炉改装为水暖锅炉的实践[J].中州煤炭，2009， （5）：79-81.
[2]张正仓.一起新装热水锅炉水冷壁管爆管事故的原因分析和预防措施[J].甘肃科技，2011，27（11）：66-68.
[3]郭锦宣.一起热水锅炉爆管事故的检验与分析[J].大众标准化，2006， （5）：14-15.
[4]李应军，何成国，王秀.DZL热水锅炉爆管实例解析[J].节能，2010， （7）：74-75.