锅炉爆管的原因及处理措施

摘 要：现代社会生产水平较以往出现了明显提升，尤其是重工业设备的制造水平，然而由于种种因素，锅炉制造和应用的过程中存在些许隐患，影响了作业安全。基于此，本文以锅炉爆管的原因作为切入点，对设计与制造问题、应力分布问题等给予简述，再以此为基础，结合实例论述锅炉爆管的处理措施，以期通过分析明晰问题、完善理论，为后续的实际工作提供参考。

关键词：锅炉爆管；焊接缺陷；应力分布；管道堵塞

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.050

0 前言

锅炉爆管是指蒸汽锅炉的管线在一些客观因素的作用下突然爆破，爆管时有明显的爆破声和喷汽声，还会出现水位迅速下降、气压明显降低等情况，如果锅炉存在缺水情况，可能酿成更为严重的事故。我国近年来锅炉爆管问题得到了一定控制，发生率较低，考虑到安全生产的需要，进一步分析锅炉爆管的原因及处理措施有一定的现实意义。

1 锅炉爆管的原因

1.1 设计与制造问题

锅炉爆管问题在各地工业生产活动中时有发生，虽然总发生率并不高，但会帶来较大的经济损失甚至人员伤亡，对各类事故进行评估，可以发现设计与制造问题是导致锅炉爆管的主要原因之一。设计上未能考虑气体流通交换、压力释放很可能导致爆管，制造时需要重视砂眼以及裂缝等等缺陷，焊接工作的质量也必须得到有效保证。2015年9月，沈阳某地发生锅炉水冷壁爆管问题，经过分析发现该锅炉在制作过程中主要采用单面焊工艺，导致鳍片撕裂，引起水冷壁爆管。

1.2 应力分布问题

应力分布问题导致的锅炉爆管相对而言并不多见，该问题主要由于安装焊接时未能注意屏间压力所致，会导致鳍片的撕裂并扩展，一旦出现泄漏事故，内外压差作用下很可能出现爆管[1]。2016年9月，河北某发电场进行生产作业时出现锅炉爆管问题，技术人员针对现场情况进行分析，发现执行生产作业的锅炉属于新式锅炉，未经调试即投入使用，结合其工作参数和额定标准，技术人员进一步发现该锅炉存在前后墙不同管屏间应力集中的情况，在事故问题的基础上，技术人员额外进行了参数收集和压力模拟，发现前后墙不同管屏间应力的差异超过标准1.8倍，这是导致锅炉爆管的主要原因。

1.3 锅炉管道堵塞

锅炉管道堵塞属于典型的机械故障，该故障类型较为多见，主要由管理、运维不当所致。一般而言，锅炉在持续作业中很容易产生一些含有烟尘的废气，这些废气中的固化物可能长期滞留在锅炉管道中[2]。此外，如果锅炉与外界联通，空气中的废墟、粉尘也可能进入锅炉管道，久而久之导致堵塞，北方地区还可能存在冰雪堵塞问题。当锅炉管道处于堵塞状态下时，受热面管道会在作业过程中快速出现超温过热的问题，如果未能及时给予处理，水、空气等冷却介质无法正常进入锅炉管道进行冷却作业，很可能导致爆管事故。

2 锅炉爆管的处理措施

2.1 提高设计与制造水平

在工艺无明显优化的前提下，为提高锅炉管道的设计与制造水平，建议通过更换材料的方式，降低裂缝、腐蚀等风险的发生几率。例如：可将渗铝管，应用到管道的设计过程中。借助该材质在耐高温、耐腐蚀方面的优势，使水冷壁管道的高温腐蚀进程，能够得到延缓，从而达到预防爆管、延长设备的使用寿命的目的。 某工厂位于我国国内，2017年12月，型号为SHL10-13-AII的锅炉，发生了爆管故障。该调查显示，该锅炉的投入使用的日期为2010年，至发生故障为止，使用时间已长达7年。自炉门位置，观察响声的出处后发现，炉膛后侧的水冷壁位置，可见少量蒸汽喷出。进一步观察发现，该锅炉的水冷壁已被腐蚀。因此，该厂决定将水冷壁，更换为渗铝管材质。更换后至今，未见任何裂缝迹象发生。

2.2 改善应力分布情况

为改善应力分布情况，建议通过“保压测漏”的方式，对锅炉进行测试。在确保应力分布无异常的情况下，避免锅炉爆管。“保压测漏”流程方法如下：（1）将负荷开关设置为0负荷，将所有阀门打开。对水循环情况进行调整，保证循环畅通后，既可启动压缩机。（2）逐渐增加负荷，直至负荷指标达到100%。此时，测试人员需立即将阀门关闭，并观察管道的振动情况。（3）将高压过滤器旁路阀打开，将压缩空气，送入到阀门之前，对其进行吹扫。（4）逐渐打开其他阀门，使主排气管道的压力上升到2.5MPa，持续4h，观察是否存在泄露问题。如发现泄露，则需立即明确泄露点，并采用焊接等方式，使故障得到处理。采用上述方式，对锅炉压力进行测试，虽时间较长，但准确度较高。因此，实践意义较为显著。

2.3 及时清理堵塞的管道

当锅炉堵管后，有关人员需采用“蒸汽吹管”技术，对锅炉管道进行清理，避免爆管。通常情况下，吹管完成后，锅炉内部的杂物，均会集中在入口联箱部位。此时，需进一步对上述部位的杂物情况进行检查，并对其进行清理，提高吹管的彻底性。例如：某厂所应用的锅炉水冷器，规格为506mm×79nn，材质为P91，允许压力为27.5MPa，允许温度为550℃。锅炉运行过程中，由于焊接根部容易产生焊瘤，因此该部位的杂物，通常难以清除。该锅炉使用一年后，发生了爆管。通过对爆管原因的排查发现，锅炉焊接根部，堆积着大量的杂物。发现后，维修人员及时将杂物清除，并维修了管道。此后，维修人员每月均会对管道进行清理。至今为止2年内，因管道堵塞所引起的爆管问题未再次发生。表明，上述措施的实施，取得了良好的效果。

3 结论

通过分析锅炉爆管的原因及处理措施，获取了相关理论内容。锅炉在现代生产作业中地位突出，一旦出现爆管事故，很可能导致作业中断或者酿成安全事故。结合此前工作资料可以发现目前锅炉爆管的原因包括出现在设计与制造、应力分布、锅炉管道堵塞等方面，给予处理时，也应针对实际问题进行。实例分析证明了上述理论的可行性，可作为后续工作的参考加以重视。

参考文献：

[1]朱新立.从注汽锅炉爆管看热采注汽站水处理工艺设计的重要性[J].石油规划设计，2018，29（01）：24-25+29+48.

[2]刘花.一台116 MW燃气热水锅炉爆管事故原因分析及处理[J].工业锅炉，2017，19（05）：58-61.

作者简介：刘健明（1990-），男，广东清远人，本科，助理工程师，研究方向：锅炉安装。