一起卧式快装锅炉锅筒鼓包事故的分析

徐绍玮

一起卧式快装锅炉锅筒鼓包事故的分析

徐绍玮

（云南省特种设备安全检测研究院，云南 昆明 650228）

对一起卧式快装锅炉锅筒鼓包事故进行了理论分析，找出了事故原因，提出了改进意见和预防措施，以避免此类事故的发生。

锅筒；鼓包；自来水；树脂

某厂1台DZL1-1.0-AⅡ型卧式快装锅炉发生了一起锅筒鼓包事故，我院受用户委托，委派笔者对鼓包事故进行检验和分析。

1 锅炉概况

该炉出厂时间为2009-02，2010-07安装投用，至发生事故时已使用近7年。锅筒内径1 200 mm，壁厚14 mm，材质为Q245R。水处理设备为NN500型逆流再生钠离子交换器，原水为城市自来水，该水处理设备已于发生事故前约1年损坏失效，大量树脂外泄，现离子交换器筒体视镜中未见树脂。

2 检验情况

鼓包事故发生在锅筒底部中心线上，如图1所示，鼓包中心距筒体环缝向前950 m，鼓包为椭圆形，尺寸为640 mm×530 mm，鼓起高度60 mm，鼓包向火侧表面无氧化和脱碳现象。

图1 鼓包事故图

进入锅筒内检查，发现锅内被大量垢渣及泥垢覆盖，其中锅筒底部覆盖物最厚达30 mm。对锅筒鼓包周围未变形部位取样作材质化验及力学性能试验，结果如表1所示。

各项实测值符合GB 713《锅炉和压力容器用钢板》的规定。

锅筒力学性能试验结果如表2所示。

表1 锅筒材质取样化验结果表

元素名称碳（C）硅（Si）锰（Mn）磷（P）硫（S） GB 713《锅炉和压力容器用钢板》允许值/（%）≤0.20≤0.350.50～1.10≤0.025≤0.010 实测值/（%）0.180.250.550.0230.005

表2 锅筒力学性能试验结果表

性能抗拉强度/MPa屈服点（不小于）/MPa断后伸长率（不小于）/（%） GB 713《锅炉和压力容器用钢板》允许值/（%）400～52024525 实测值44032029

各项实测值符合GB 713《锅炉和压力容器用钢板》的规定。

此外还对鼓包向火侧表面取5个点分别作磁粉、金相、硬度及壁厚检查（测点分布如图2所示），其中测点1为鼓包中心，测点2、3、4为鼓包边缘，测点5为锅筒环焊缝热影响区。

磁粉、金相、硬度及壁厚检查结果如表3所示。

3 原因分析和结论

基于上述检测、检查和试验结果，此次鼓包事故可排除设计、制造时材料本身的缺陷原因。

图2 测点分布图

表3 磁粉、金相、硬度及壁厚检查结果表

磁粉金相硬度/HB壁厚/mm 测点1未见表面缺陷未检测14711.9 测点2未见表面缺陷铁素体＋珠光体（珠光体轻度球化）晶粒度6～7级15513.6 测点3未见表面缺陷铁素体＋珠光体（珠光体轻度球化）晶粒度7级15413.8 测点4未见表面缺陷铁素体＋珠光体（珠光体轻度球化）晶粒度7级15713.5 测点5未见表面缺陷铁素体＋珠光体（珠光体轻度球化）晶粒度7级未检测13.2

现对使用过程进行分析：该厂无持证水处理人员，水处理设备失效后，并未及时修复，也未采取其他有效的水处理手段（比如锅内加药），在约1年的时间内直接使用原水作为锅炉给水。我院对该厂所使用的原水取样分析，结果如表4所示。

表4 原水取样分析表

GB/T 1576《工业锅炉 水质》标准值实测值 硬度/（mmol/L）≤0.032.3 碱度/（mmol/L）—2.0 pH（25 ℃）≥77.0

可见，给水硬度严重超标。且此原水硬度大于碱度，为非碱性水。此类原水不经处理直接作为锅炉给水，锅内将极易结垢，大量垢渣覆盖锅筒底部，使金属不能被水及时冷却，而该部位直接受炉膛高温火焰辐射，壁温不断升高并超过允许使用温度，金属强度下降，在内压作用下锅筒鼓包变形。

4 处理和建议

根据检验、检查结果，用户委托持证修理单位采用挖补方法修复了锅筒鼓包，修复后的锅筒如图3所示，修理质量经我院监督检验合格。挖补前应用机械除垢和化学清洗方法，清除了锅内所有的水垢、泥垢。

针对事故原因，建议用户将已经失效的NN500逆流再生钠离子交换器更换为比较容易管理和使用的流量控制型全自动钠离子交换器，并且配备了持证水处理人员，做好水质监督工作，确保水质符合GB/T 1576《工业锅炉水质》，坚持定期排污、定期检查，消除事故隐患。

图3 修复后的锅筒

［1］中国特种设备检测研究院，中国锅炉水处理协会，哈尔滨锅炉厂有限责任公司，等.TSG G0001—2012锅炉安全技术监察规程［S］.北京：新华出版社，2012.

［2］中国特种设备检测研究院，国家质检总局特种设备安全监察局，河南省质量技术监督局，等.TSGG 7002—2015锅炉定期检验规则［S］.北京：新华出版社，2015.

［3］武汉钢铁（集团）公司，冶金工业信息标准研究院，江苏沙钢集团有限公司，等.GB 713—2014锅炉和压力容器用钢板［S］.北京：中国标准出版社，2014.

［4］中国锅炉水处理协会.GB/T 1576—2008工业锅炉水质［S］.北京：中国标准出版社，2008.

2095－6835（2020）06－0116－02

TK228

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.045

徐绍玮（1975—），男，云南昆明人，大专，工程师，研究方向为锅炉安全技术检验检测。

〔编辑：张思楠〕