某廠1991年11月安裝了兩臺SGL20—1.25/250—AⅡ型鍋爐。投入運行后，其中一臺2#爐在短短兩年多的時間內發(fā)生了三次過熱器爆管事故。

1 事故經過

第1次爆管發(fā)生在1993年初。停爐檢修時只是更換了全部38根過熱器管后，于1993年11月重新投入運行。

第2次爆管發(fā)生在1994年1月29日。當時有4根過熱器管發(fā)生爆管，位置為右數(shù)第6、7、8、33根。累計運行時間為913小時。爆管后作了宏觀檢查。在更換了24根過熱器管并清理了百頁窗式汽水分離器后，于1994年2月23日恢復了運行使用。

第3次爆管發(fā)生1994年3月12日，右數(shù)第7根過熱器管爆管，累計運行時間僅400小時。事后作了宏觀和金相檢查。

對后兩次爆管進行宏觀和金相檢查，發(fā)現(xiàn)存在以下兩種典型破口：

①因管內被雜物堵塞而產生的短時超溫爆管 第二次爆管中右數(shù)第33根，爆破口位于彎管圓弧內側。長21mm，寬4.5mm。破口邊緣鋒利呈刃狀。破口附近產生鼓皰，尺寸為12×23.5×4（mm）。管子脹粗明顯。具有典型的韌性斷裂特征。為短時超溫爆管。管內有深紅色磚樣異物，已將管子完全堵塞。

②因管內集積鹽垢而產生的長時超溫爆管 如：第二次爆和中右數(shù)第8根。破口距管子彎曲起點28mm，破口長27mm寬6mm。破口處鼓皰凸起8mm，破口邊緣厚0.6mm左右。兩側有大量平行于爆破口的裂紋，分布于60~43mm范圍內的管外壁上。管子直徑由φ38mm脹粗至φ40mm?？拷瓶诟浇?0mm長的一段脹粗至φ42mm。從管子橫斷面觀察，管內附著鹽垢，厚度為1.5~3mm不等。又如：第三次爆管的右數(shù)第7根，爆破口距管子彎曲起點56mm，長13mm、寬0.7mm。破口處鼓皰凸起1.5mm，管內存在大量黑色粉末。該粉末遇水后滑膩呈堿性。

第三次爆管發(fā)生后，廠方取樣進行了金相分析。結果發(fā)現(xiàn)爆管破口處附近的組織為鐵素體＋石墨碳。石墨碳大部分沿晶分布。破口外壁有氧化鐵，邊緣有呈網(wǎng)狀分布的氧化鐵。破口處晶粒長大至4級，裂紋沿晶擴展。就是說管子處于加熱溫度過高狀態(tài)，造成過燒出現(xiàn)沿晶氧化。并且管子長時間運行，炭化物嚴重偏聚在晶界，降低了材料強度。

2 存在問題及原因分析

因管內雜物堵塞而引起的爆管不再多加分析。以下只對由于管內結垢而引起長時超溫爆管進行分析，以便找出改進措施，杜絕事故的再次發(fā)生。經過該鍋爐進行了全面檢驗，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

①鍋筒內汽水分離裝置存在缺陷，造成蒸汽大量帶水進入過熱器。

在現(xiàn)場鍋爐檢驗中我們看到，由于安裝鍋內裝置時將汽水分離擋板與右端連接的定位螺栓向外偏移了13.5mm，致使分離擋板與汽包包體間在2.5m長的范圍內出現(xiàn)13.5mm的間隙，造成部分汽水混合物短路，即不經過水下孔板而直接通過百面窗式分離器進入過熱器，使進入過熱器的蒸汽帶水。鍋水中一般含有較濃的鹽份，蒸汽帶水勢必會使過熱器管集積鹽垢。

②水質管理方面存的問題

該鍋爐雖然使用了軟化、脫堿、除氧的水處理措施且設備比較完善，但由于操作中沒有很好按有關規(guī)定執(zhí)行，經常出現(xiàn)問題。如1994年元月15~28日記錄的原始數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)水質管理方面存在以下三個問題：

①鍋水堿度經常超標。摘錄的14天內就有7個班次超標，最大值達23mg/L（標準為14mg/L）。

②沒有測定鍋水的PH值。根據(jù)P—堿度和M—堿度記錄值推算，鍋水的PH值有5個班次超標。

③沒有測定鍋水的溶解固形物，因而無法計算氯鹽比，也難于通過測定C1( 去控制鍋水的含鹽量，且無法計算和控制相對堿度。

鍋水堿度過高會使水面泡沫層增厚，分離效果大大下降，也是造成蒸汽帶水的重要原因。同時水隨蒸汽進入過熱器，使鹽分沉積在管壁上阻礙傳熱。

綜上所述，我們認為鍋水堿度過高和鍋內汽水分離裝置故障是造成該鍋爐過熱器連續(xù)發(fā)生爆管事故的主要原因。2#爐存的問題，1#爐基本不存在。

3 改進意見

（1）更換過熱器管時要認真進行管子吹掃，并運行通球試驗。對通球合格的管子在裝配前應采取措施防止異物進入管內。對現(xiàn)有的過熱器管逐根檢查內部確保暢通。

（2）拆下汽水分離擋板檢修，調正位置后嚴格按圖紙要求安裝。清理百頁窗式分離器。

（3）改善水質管理。

①嚴格控制鍋爐鍋水的含鹽量和堿度，測定氯鹽比。將含鹽量控制在≤3000mg/L，總堿度≤14mg/L。

②嚴格將PH值控制在標準要求的范圍內（10~12）。建議最好控制在10.8~11.3以內。

③將鍋水相對堿度控制在0.2以下。

④鍋爐在運行中按操作規(guī)程要求，加強排污操作。改進以后，安全運行至今，再未發(fā)生過熱器爆管事故。