锅炉过热器爆漏原因的统计分析和预防措施探讨

郭晓彪

（山西大唐国际云冈热电有限责任公司，山西 大同 037039）

锅炉在实际运行时，承载受热面的工况条件与所设计的工况差别过大时，就会导致锅炉过热器发生爆漏。根据统计可知，锅炉过热器爆漏事故的发生占全部锅炉事故的40%左右，而由于过热器爆漏所导致的发电机组的停工所造成的经济损失更为巨大[1-2]。在实际工作过程中，过热器的承压受热能力是锅炉的所有构件中要求最苛刻的，但也是爆漏事故发生的主要部件。过热器的爆漏会导致安全事故的发生。

1 锅炉过热器爆漏原因的统计分析

过热器爆漏事故发生后，应立即使用直观分析以及检查等手段，得出其爆管的原因。综合对所选资料中100余起过热器的爆管原因，主要有以下几种原因所致。直接原因在于锅炉过热器的超温、运行中所造成的磨损、腐蚀和结构自身的焊接缺陷。其中超温分为长期超温与短期超温两种。通过对过热器爆管的原因进行统计，得出结果如表1所示。

表1 过热器爆漏事故原因统计

1.1 锅炉过热器爆漏直接原因分析

1.1.1 长期超温

从表1可以看出，长期超温是过热器爆漏的最主要原因。长期超温是指锅炉过热器的运作长期处于高于设计温度的高温条件下，这必然会导致管子的使用寿命大大缩短，其中运行过程中的温度越高，其使用寿命越短。长期在高温条件下工作，会导致管子的最终失效，形成管爆。

1.1.2 短期超温

短期超温是指锅炉运行中的温度超过了管道材料的下临界温度。在这种条件之下，其材料自身受到软化，强度明显降低，易受到一定荷载作用，发生管爆。

1.1.3 磨损

磨损所造成的原因有很多，主要是由于管道的长期工作过程中，受到损伤的累积，最终导致了管爆事故的发生。

1.1.4 腐蚀

过热器管道的腐蚀有几种情况：①为长期高温作业所导致的化学氧化腐蚀；②为长期运作过程中受荷载作用导致的应力腐蚀；③为管道内外温度的差距所导致的高温腐蚀。

1.1.5 焊接缺陷

焊接缺陷是指在锅炉配件的安装过程中，一些接口处的安装出现一定的焊缝，这是由于焊接所造成的缺陷，这种原因所导致的管爆事故发生的概率最小。

通常情况下，管爆事故的发生是多种原因共同作用的结果，而非单一的原因所致，因此对管爆事故的原因进行分析时，应进行综合考虑与分析，才能得到最准确的判断。

1.2 锅炉过热器爆漏的原因深入分析

通过对于相关锅炉过热器爆漏事故的统计分析可知，超温是锅炉过热器事故发生的最主要原因，其次为磨损与腐蚀，最后为焊接缺陷。然而，只有深入分析锅炉超温工作的原因、磨损腐蚀的机理和焊接缺陷的形成，才能提出最适合的措施予以防止。从综合设计、安装制造以及运行管理三个方面对锅炉过热器的管爆原因进行了统计，其统计结果如表2所示。

表2 锅炉过热器的管爆原因统计

1.2.1 设计原因

从表2可以看出，设计原因所导致的锅炉管爆事故所占比例最小，这是由于目前我国锅炉过热器的设计技术基本成熟，比较明显的设计错误所导致的管爆事故发生概率比较小。

1.2.2 安装制造工艺质量

优良的安装质量要有合理的设计，同时也需要掌握纯熟的安装工艺。从上表可以看出，安装质量的不过关与管爆事故的发生有着直接的关联。其中安装工艺质量所造成的原因主要有以下几个方面：①设计方面的原因，没有合理的设计，其安装质量是不可能过关；②由于焊接缺陷所致，安装过程中会有大量的焊接工作，这使得焊接工作产生难题；③由于安装所使用管材的缺陷所致，没有良好的管材，自然不可能制造出优良的锅炉过热器。

1.2.3 运行管理

运行管理所导致的管爆事故所占比例高达60.5%，由此可见，提高运行管理是解决管爆事故的有效方法。通过对运行管理方面管爆的原因进行深入分析，主要有以下几个方面。

1.2.3.1 锅炉过热器的长期运作中导致的氧化腐蚀以及磨损

腐蚀以及磨损的形成与锅炉的燃料、燃烧工况有关。锅炉长期工作于高温、高压条件之下，久而久之会对其造成化学氧化腐蚀，使得其管道承受能力变差，受到荷载作用时，会慢慢发生变形，同时管道金属会慢慢发生脆性破坏，出现一定裂纹，到达一定程度，最终导致管爆事故。

1.2.3.2 操作人员的不当行为导致事故发生

在锅炉的实际运行过程中，一些操作人员会由于一些过失操作导致事故的发生，因此应定期对操作人员进行相关规范操作方面的培训，减小这种过失发生的概率。

1.2.3.3 锅炉的自身原因

锅炉的温度、压力显示系统的显示数字不准确，主要原因在于温度与压力分布不均一，其显示的只是一种平均值，可能部分区域的工作温度与压力值均已超标。

2 预防锅炉过热器爆漏的措施

对于锅炉过热器的管爆事故的预防，需要从事故发生的根本原因入手，通过避免其发生的原因来达到减少锅炉管爆事故发生的概率。以下将会从锅炉的设计、制造安装工艺质量和运行管理方面提出相应的预防措施。

2.1 合理设计

合理的设计主要是指通过对锅炉运行过程中的各种因素进行综合考虑，来实现其安全经济运行。因此，在锅炉的设计过程中，应首先选用纯熟的技术，加上对锅炉运作过程中的各种因素进行合理的模拟计算，如间歇过程中的热胀冷缩、锅炉内部气流分布、腐蚀情况等，这样才能实现最合理的设计。

2.2 严格控制制造安装工艺

对于制造安装工艺的合理控制，可以实现锅炉的最理想化状况。①应仔细考虑管材的选用。同时，在安装过程中应注意焊接质量，确保没有漏焊以及焊接不牢的地方。②安装过程应根据实际设计来严格实施。③设置相应的质量验收部门。只有这样做，才能最大程度地降低安装质量所导致的管爆事故的发生。

2.3 加强锅炉运行管理

从上述可知，锅炉的运行管理不当是造成管爆的最主要原因，加强对锅炉的运行管理，主要从以下几个方面进行。

选用最佳的燃烧工况，可以有效地降低烟气的形成，从而减弱灰粒与管壁之间的碰撞，减小管壁的磨损。与此同时，加设炉内除尘装置以降低灰粒的碰撞作用。当然，选用合适的煤种、减小燃煤的细度也可以有效减少灰粒的产生，到达降低磨损的效果。在工作结束后，及时对锅炉内部进行清洁与养护，也可以减弱管道内部的腐蚀，有效延长其使用寿命。

对锅炉相关操作人员进行定时培训，提高他们的综合操作水平，增强操作熟练度，这样可以大大减小由于操作失误所导致的事故发生。

改进锅炉自身的设计结构，使得锅炉的一些指示仪器更加准确，这样可以更加方便地了解锅炉内部的运行状况，有效减少管爆事故发生。然而，指示仪器作为一种精密仪器，其周围条件的影响又不可避免，这给结构设计提供了难题。

3 结束语

锅炉过热器的爆漏，会直接影响机组的安全生产，且造成极大的经济损失，及时了解其过热器的管爆原因。通过对其事故原因分析，提出相应的改善措施，这样才能更好地减少锅炉过热器管爆事故的发生，实现经济安全生产。

[1]李东雄，景江峰.日产1 025 t/h锅炉低温过热器爆管原因分析与技术措施[J].锅炉技术，2006，37（6）：60-63.

[2]王庆军，刘玉坤.HG 670/13.7—8型锅炉后屏过热器联络管爆管原因分析[J].河北电力技术，2008，27（4）：36-38.