工业锅炉定期检验案例分析(变形磨损爆管与腐蚀)-2012

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1、工业锅炉定期检验案例工业锅炉定期检验案例分析分析——变形、磨损、爆管与腐蚀成因分析变形、磨损、爆管与腐蚀成因分析福建省锅炉压力容器检验研究院福建省锅炉压力容器检验研究院孙林福孙林福承压类设备高级检验师承压类设备高级检验师20122012年年33月月1锅炉管子变形、磨损、腐蚀与爆管图片锅炉管子变形、磨损、腐蚀与爆管图片211、、工业锅炉烟管变形案例工业锅炉烟管变形案例高温区烟管及低温区上排烟管弯曲变形，最大变形量超过100%的管径，靠近后管板的高温区烟管变形量大。31.11.1烟管变形案例分析烟管变形案例分析•烟管为什么会发

2、生弯曲变形？•从这张图片中能得到了哪些信息？•发生变形的部位的什么特点？•如何防止此类事故的发生？41.21.2不恰当的案例分析报告不恰当的案例分析报告••水垢说水垢说压力说压力说5是什么力量促使烟管变形？是什么力量促使烟管变形？6水垢水垢厚达厚达33--4mm4mm的烟管并未发生变形的烟管并未发生变形71.31.3发生烟管变形的情况概述发生烟管变形的情况概述•发生变形的烟管一般位于高温侧的上排，变形最严重的部位一般在高温烟气的进口处；•发现烟管变形时一般可同时发现有多条低水位线；•发生烟管变形的锅炉一般同时可发现有水位控

3、制不好的问题，如满水（顶部有水垢）或缺水现象；•或者有水位视控装置失灵，或司炉工操作不规范，或规章制度不健全或管理不善等问题；8顶部可见明显水垢可见低水位线1.41.4发现烟管变形时可同时发现低水位线发现烟管变形时可同时发现低水位线91.51.5烟管为什么会发生变形？烟管为什么会发生变形？•受高温烟气加热的烟管因得不到锅水的可靠冷却，管壁超温，产生过量（大大地超过锅筒线伸长量）的线膨胀，在两端管板的限制下产生塑性（伸长并弯曲）变形；•反复多次缺水（低水位），烟管的变形量愈来愈大；101.61.6烟管变形原因进一步分析烟管变

4、形原因进一步分析为什么正常情况下或低温侧未发现明显变形？•在正常运行情况下，烟管与锅筒两者都有伸长，但壁温差在设计允许的温度条件下，且管板有一定的呼吸空间（在弹性范围内允许其伸长的能力），烟管没有可见的塑性变形。•低温侧烟管与锅筒壁温•烟管变形的方向可以向上、向差较小，不易发生变下或左右方向；形；111.61.6烟管受热膨胀过程举例分析烟管受热膨胀过程举例分析•KZL2-13型锅炉，锅筒长4米，壁厚16mm,外径1800mm,锅筒壁温194℃，烟气温度800℃，烟管全长平均温度取600℃，锅筒与烟管材料线膨胀系数α（1.0

5、5×10-5,1/℃）；计算发生低水位时高温烟管伸长量与锅筒伸长量。1、锅筒伸长量ΔL筒=αL0（t2-t1）=1.05×10-5×4×（194-20）=7.31mm2、烟管伸长量ΔL管=αL0（t2-t1）=1.05×10-5×4×（600-20）=24.76mm3、ΔL管-ΔL筒=24.76-7.31=17.45mm4、烟管因超温伸长已无法利用到管板的呼吸空间，多余出的长度只有通过弯曲变形来释放。121.61.6烟管受热膨胀过程分析烟管受热膨胀过程分析•计算发生低水位时烟管受热膨胀伸长产生的轴向力：1、弹性系数E，取E

6、=2.05×105MPa；2、烟管规格φ63.5×3.5A=π/4(外径2-内径2)=6.59cm23、单根烟管轴向力P=EαA（t-t）=5674kg=5.7t21其中t-t=600-200=400℃（与锅筒的温差）214、烟管受热膨胀伸长产生的轴向力是很大的，在管板的限制下失稳弯曲变形。131.61.6烟管受热膨胀过程分析烟管受热膨胀过程分析•正常运行时为什么没发现有变形呢？1、正常运行时温差较小，变形量就少；2、管板本身有一定的呼吸空间，吸收了一定的变形；3、正常运行时的温差产生的变形在弹性范围内，停炉后就恢复正常了

7、，我们看不到；也即在我们允许的温差范围和变形范围；•锅炉受压元件在运行时不允许超温！141.71.7满水缺水或低水位运行检查方法满水缺水或低水位运行检查方法此处无水垢隐约可见的水位线151.81.8水位表的安装要求和冲洗方法水位表的安装要求和冲洗方法•安装要求：汽水连管基本水平并能自动形成水循环；•水位表的冲洗要求：1、汽水连管应每班至少冲洗一次；2、汽水连管应分别冲洗并不得同时关闭；3、不得用放水代替水位表的冲洗；4、应了解和理解冲洗的合格标准，并密切监视水位变化；161.91.9锅炉缺水事故分析与预防措施锅炉缺水事故分

8、析与预防措施•缺水事故可能造成的后果：烟管变形、管头裂纹、管板变形、锅筒超温变形或材质劣化、发生裂纹；•缺水事故的原因分析：给水系统失灵，水位视控装置失灵、排污阀或管路严重泄漏，司炉人员未对水位进行可靠的监视；171.101.10烟管变形原因分析小结烟管变形原因分析小结•烟管变形原因：缺水或低水位→烟管