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,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)機出力增大,爐膛負壓指示偏正。
省煤器泄露時,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,爐膛內(nèi)發(fā)出強烈響聲,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)或停爐不及時往往會沖刷其他管段,造成事故擴大。
工業(yè)鍋爐爆管原因:
工業(yè)鍋爐運行中操作不當,爐管受熱或冷卻不均勻,產(chǎn)生較大的應(yīng)力。
1)冷爐進水時,水溫或上水速度不符合規(guī)定;啟動時,升溫升壓或升負荷速度過快;停爐時冷卻過快。
2)機組在啟停或變工況運行時,工作壓力周期性變化導(dǎo)致機械應(yīng)力周期性變化;同時,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相對概念,沒有嚴格時間限定。超溫是指運行而言,過熱是針對爆管而言。
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溫度,會導(dǎo)致金屬組織變化發(fā)生相變。
長期過熱是一個緩慢的過程,工業(yè)鍋爐運行中管子長期處于設(shè)計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、熱力計算失誤、錯用鋼材及異物堵塞。
工業(yè)鍋爐短期過熱是一個突發(fā)過程,運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。