工業(yè)鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器在承受壓力條件下破損,稱為爆管。
受熱面泄露時(shí),爐膛或煙道內(nèi)有爆破或泄露聲,煙氣溫度降低、兩側(cè)煙溫偏差增大,排煙溫度降低,引風(fēng)機(jī)出力增大,爐膛負(fù)壓指示偏正。
省煤器泄露時(shí),在省煤器灰斗中可以看到濕灰甚至灰水滲出,給水流量不正常地大于蒸汽流量,泄露側(cè)空預(yù)器熱風(fēng)溫度降低;過熱器和再熱器泄露時(shí)蒸汽壓力下降,工業(yè)鍋爐蒸汽溫度不穩(wěn)定,泄露處由明顯泄露聲;水冷壁爆破時(shí),爐膛內(nèi)發(fā)出強(qiáng)烈響聲,爐膛向外冒煙、冒火和冒汽,燃燒不穩(wěn)定甚至發(fā)生工業(yè)鍋爐滅火,工業(yè)鍋爐爐膛出口溫度降低,主汽壓、主汽溫下降較快,給水量大量增加。受熱面爐管泄露后,發(fā)現(xiàn)或停爐不及時(shí)往往會(huì)沖刷其他管段,造成事故擴(kuò)大。
工業(yè)鍋爐爆管原因:
工業(yè)鍋爐運(yùn)行中操作不當(dāng),爐管受熱或冷卻不均勻,產(chǎn)生較大的應(yīng)力。
1)冷爐進(jìn)水時(shí),水溫或上水速度不符合規(guī)定;啟動(dòng)時(shí),升溫升壓或升負(fù)荷速度過快;停爐時(shí)冷卻過快。
2)機(jī)組在啟停或變工況運(yùn)行時(shí),工作壓力周期性變化導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力周期性變化;同時(shí),高溫蒸汽管道和部件由于溫度交變產(chǎn)生熱應(yīng)力,兩者共同作用造成承壓部件發(fā)生疲勞破壞。(2)運(yùn)行中汽溫超限,使管子過熱,蠕變速度加快
3) 工業(yè)鍋爐超溫與過熱。超溫是指金屬超過額定溫度運(yùn)行。超溫分為長期超溫和短期超溫,長期超溫和短期超溫是一個(gè)相對(duì)概念,沒有嚴(yán)格時(shí)間限定。超溫是指運(yùn)行而言,過熱是針對(duì)爆管而言。
過熱可分為長期過熱和短期過熱兩大類,長期過熱爆管是指金屬在應(yīng)力和超溫溫度的長期作用下導(dǎo)致爆破,其溫度水平要比短期過熱的水平低很多,通常不超過鋼的臨界點(diǎn)溫度。
短期過熱爆管是指,在短期內(nèi)由于管子溫度升高在應(yīng)力作用下爆破,其溫度水平較高,通常超過鋼的臨界點(diǎn)溫度,會(huì)導(dǎo)致金屬組織變化發(fā)生相變。
長期過熱是一個(gè)緩慢的過程,工業(yè)鍋爐運(yùn)行中管子長期處于設(shè)計(jì)溫度以上而低于材料的的下臨界溫度,逐漸發(fā)生碳化物球化、管壁氧化減薄、持久強(qiáng)度下降、蠕變速度加快而導(dǎo)致爆管。
根據(jù)工作應(yīng)力水平,長期過熱爆管可分為三類:高溫蠕變型、應(yīng)力氧化裂紋型過熱爆管主要發(fā)生在過熱器中,氧化減薄型過熱爆管主要發(fā)生在再熱器中。
長期過熱的主要原因包括熱偏差、熱力計(jì)算失誤、錯(cuò)用鋼材及異物堵塞。
工業(yè)鍋爐短期過熱是一個(gè)突發(fā)過程,運(yùn)行中管子金屬溫度超過材料的下臨界溫度,因內(nèi)部介質(zhì)壓力作用發(fā)生爆裂。
短期過熱通常發(fā)生在水冷壁、過熱器和再熱器向火面。