锅炉烟管泄漏事故的原因分析及预防措施①

锅炉烟管泄漏事故的原因分析及预防措施①关键词:锅炉烟管腐蚀穿孔某酒店一台额定蒸发量为 2t/h 的卧式内燃烟火管燃气蒸汽锅炉(型号为 WNS-1.0-QT)额定压力 1.0MPa,使用压力 0.8MPa,制造日期 2024 年 12月,于 2024 年 5 月投入使用。在 2024 年 1 月进行例行停炉检查时,发现该炉后管板有泄漏痕迹,前管板处部分烟管被堵塞。经检查发现烟管发生穿孔泄漏。1 检验及分析1.1 内部检验对该锅炉进行内部检验发现:管板有泄漏痕迹(如图 1),烟管外表面普遍结垢,部分烟管内有白色结晶物质,且这些烟管的大部分流通面积已经被结晶物质堵塞(如图 2),中部发生穿孔(如图 3、图 4),进一步检验发现烟管未发生弯曲变形,也没有超温过烧的痕迹。1.2 运行调查该蒸汽锅炉的用途为酒店洗衣场日常用汽、通过热交换器负责日常用水的加热以及提供空调系统的热源。全年运行状态为间歇使用,每年合计运行期约 6～7 个月,运行期间蒸汽压力保持范围为 0.7MPa～0.8MPa。该锅炉运行的前 3 年一直采纳冷凝水回用。同时,锅炉运行管理松懈,平常对水处理工作比较忽视,排污不正常。1.4 原因分析(1)氧腐蚀分析。锅炉额定蒸汽压力≤1.0MPa 时,炉水中溶解氧浓度≤0.1mg/L,当溶解氧浓度超过这个限制时就有可能发生金属腐蚀。其机理是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀电池,在腐蚀电池中铁的电位总是比氧的电极电位低,所以铁是电池的阳极,锅水是一种有极性的电解质,在水的极性分子的吸引下,钢材表面的一部分铁原子,开始移入锅水而成为带正电的铁离子,而钢材上保留多余的电子带负电荷。若铁离子不断进入锅水,则使钢管上逐渐出现坑洞,产生了腐蚀。(2)氯腐蚀。氯离子交换对金属腐蚀率很高,这是由于氯离子半径小,而且是典型的活化阴离子,在具有溶解氧存在时,更具有活性。随着锅炉的运行,假如锅水的含盐量增加,氯离子浓度不断升高,氯离子在锅炉底部、烟管及水循环较弱的地方,就会出现较多的沉积物,这些沉积物以 CaC12、MgC12 为主。当氧腐蚀发生后,金属不断溶解,腐蚀坑内金属阳离子不断增加,为维持电荷平衡,水中的氯离子不断向腐蚀坑内迁移,使坑内氯离子浓度不断升高,使腐蚀不断加剧。(3)综合分析。对烟管内的白色结晶物质采纳化学实验的方法进行分析发现该物质主要是锅水中溶解的盐分,应该是锅水漏进烟管后,经高温烟气加热,水分蒸发后锅水中的盐分结晶沉淀在烟管中形成的,管端的泄漏痕迹为锅水渗出所致。根据水质分析报告、运行状况和泄漏结果的分析,可以判定:该锅炉在运...