目前，大型電站鍋爐爆管事故已成為當(dāng)前威脅發(fā)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的突出矛盾，而且隨著機(jī)組服役時(shí)間的增加，這類事故還有逐年上升的趨勢(shì)，成為影響安全生產(chǎn)的主要因素。就我廠燃煤鍋爐而言，自1999年運(yùn)行至今，1、2、3號(hào)爐共發(fā)生三管泄漏事故13起，嚴(yán)重影響了電廠乃至全公司的平穩(wěn)生產(chǎn)，造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。事實(shí)上，當(dāng)爆管發(fā)生時(shí)，我們經(jīng)常采用所謂的快速維修方法，如更換新管段、噴涂等來(lái)修復(fù)，一段時(shí)間后又發(fā)生爆管。爆管在同一根管子、同一種材料或鍋爐同一區(qū)域的相同斷面上反復(fù)發(fā)生，這一現(xiàn)象說(shuō)明三管爆破的根本問(wèn)題還未被解決，因此分析了解三管爆破的根本原因是當(dāng)前的首要問(wèn)題。

　　1 過(guò)熱器爆管的原因及預(yù)防措施

　　影響過(guò)熱器爆管的根本原因有：過(guò)熱、磨損、腐蝕、焊接質(zhì)量等，結(jié)合各廠鍋爐過(guò)熱器爆管實(shí)際可以看出，過(guò)熱器爆管中由于金屬過(guò)熱造成的爆管約占30%，磨損約占15%，腐蝕約占10%，焊接質(zhì)量約占30%,其它原因占15%，因此受熱面超溫和焊接質(zhì)量差是造成過(guò)熱器爆管的主要原因。下面我們主要從這兩方面來(lái)分析爆管原因。

　　1.1 管材質(zhì)量差或焊接質(zhì)量差造成過(guò)熱器爆管

　　a、 管材質(zhì)量差。如果管子本身存在分層、加渣等缺陷，運(yùn)行時(shí)受溫度和壓力影響，缺陷擴(kuò)大就會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱器管爆管。例如：2000年12月，我公司第二熱電廠1號(hào)爐低溫過(guò)熱器在使用中發(fā)生爆管，爆管開(kāi)裂口呈桃形，開(kāi)口處由于爆裂已明顯減薄。由爆口部位金相分析可知：該過(guò)熱器管爆裂是由于爐管材質(zhì)較差，組織不均勻，為不完全正火組織，母材基體存在大量微觀孔洞，這些缺陷影響材料的強(qiáng)度，最終導(dǎo)致過(guò)熱器管爆裂。

　　b、焊接質(zhì)量差。在制造或維修中由于焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)，焊縫中存在氣孔、夾渣、焊瘤等會(huì)導(dǎo)致頻繁爆管。2001年,我廠1號(hào)爐低溫過(guò)熱器在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生泄漏，從爆管處宏觀檢驗(yàn)表明，焊縫的焊接質(zhì)量較差，焊縫根部存在大量焊瘤，泄漏點(diǎn)大多分布在焊縫熔合線及熱影響區(qū)內(nèi)，金相檢驗(yàn)結(jié)果表明，管束的金相組織是正常的，焊縫、熔合線、熱影響區(qū)的金相組織為粗大魏氏組織+鐵素體，組織極為粗大，是不正常組織。經(jīng)以上分析可知，爆管是由于管材焊縫的焊接質(zhì)量極差，在焊縫熔合區(qū)內(nèi)存在粗大魏氏組織、大量非金屬夾雜等缺陷而造成的。

　　1.2 受熱面超溫造成過(guò)熱器管爆管

　　金屬超過(guò)其額定溫度運(yùn)行時(shí)，有短期超溫和長(zhǎng)期超溫兩種情況，因此造成受熱面過(guò)熱爆管有短期過(guò)熱和長(zhǎng)期過(guò)熱兩類現(xiàn)象，受熱面過(guò)熱后，管材金屬超過(guò)允許使用的極限溫度，內(nèi)部組織發(fā)生變化，降低了許用應(yīng)力，管子在內(nèi)應(yīng)力作用下產(chǎn)生塑性變形，最后導(dǎo)致超溫爆管。

　　1.2.1 受熱面短期過(guò)熱 鍋爐受熱面內(nèi)部工質(zhì)短時(shí)間內(nèi)換熱狀況嚴(yán)重惡化時(shí)，壁溫急劇上升，使鋼材強(qiáng)度大幅度下降，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成金屬過(guò)熱引起爆管。導(dǎo)致短期過(guò)熱的原因有：管內(nèi)汽水流量嚴(yán)重分配不均；爐內(nèi)局部熱負(fù)荷過(guò)高；管子內(nèi)部嚴(yán)重結(jié)垢；異物嚴(yán)重堵塞管子；錯(cuò)用鋼材等。

　　1.2.2 受熱面長(zhǎng)期過(guò)熱 鍋爐受熱面管子由于熱偏差、水動(dòng)力偏差或積垢、堵塞、錯(cuò)用鋼材等原因，管內(nèi)工質(zhì)換熱較差，金屬長(zhǎng)期處于幅度不很大的超溫狀態(tài)下運(yùn)行，管子金屬在應(yīng)力作用下發(fā)生蠕變（管子脹粗），直到破裂。長(zhǎng)期過(guò)熱主要發(fā)生在高溫過(guò)熱器的外圈向火面，低溫過(guò)熱器也可能發(fā)生。例如：2001年，我廠3號(hào)鍋爐大修時(shí)，鍋爐檢驗(yàn)中心對(duì)鍋爐受熱面進(jìn)行抽查檢驗(yàn)，對(duì)高溫過(guò)熱器管做金相分析，發(fā)現(xiàn)其組織為鐵素體+碳化物，珠光體已球化，球化程度為3～4級(jí)，碳化物成小球狀分布于鐵素體的晶粒邊界上，抗拉強(qiáng)度已明顯降低，建議更換高溫過(guò)熱器管。分析原因主要是由于這幾年全廠蒸汽負(fù)荷較低，3號(hào)爐長(zhǎng)期處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，過(guò)熱器管內(nèi)蒸汽流速較低，傳熱效果差，管壁長(zhǎng)期處于超溫狀態(tài)，從而導(dǎo)致過(guò)熱器管長(zhǎng)期過(guò)熱使內(nèi)部組織發(fā)生變化。

　　1.3 造成過(guò)熱器管超溫的原因及應(yīng)采取的措施

　　在設(shè)計(jì)上，如果存在鍋爐爐膛高度偏低，火焰中心偏后、水動(dòng)力工況差、蒸汽流量偏低和受熱面結(jié)構(gòu)不合理等因素都會(huì)造成過(guò)熱器普遍超溫或存在較大的熱偏差局部超溫；在制造、安裝和檢修中如果出現(xiàn)管內(nèi)異物堵塞、屏過(guò)聯(lián)箱隔板倒等缺陷，會(huì)造成工質(zhì)流動(dòng)不暢，引起受熱面超溫；運(yùn)行中如果出現(xiàn)燃燒控制不當(dāng)、火焰上移、火焰偏斜、爐膛出口煙溫高風(fēng)量不足、燃燒不完全引起煙道二次燃燒、蒸汽流量不足、減溫水投停不當(dāng)、高壓加熱器投入率低等情況，也會(huì)造成過(guò)熱器管超溫；另外給水品質(zhì)不良，引起管內(nèi)結(jié)垢積鹽，影響傳熱，也會(huì)造成過(guò)熱器管在運(yùn)行中超溫。

　　為了預(yù)防過(guò)熱器管超溫，在運(yùn)行中，應(yīng)嚴(yán)格按運(yùn)行規(guī)程規(guī)定操作，鍋爐啟停時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按啟停曲線進(jìn)行，控制鍋爐參數(shù)和過(guò)熱器管壁溫度在允許范圍內(nèi)；嚴(yán)密監(jiān)視鍋爐蒸汽參數(shù)、蒸發(fā)量及水位等主要指標(biāo)，防止超溫超壓、滿水、缺水事故發(fā)生；做好鍋爐燃燒調(diào)整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉細(xì)度，合理用風(fēng)，防止結(jié)焦，減少熱偏差，防止鍋爐尾部再燃燒；加強(qiáng)吹灰和吹灰器管理，防止受熱面嚴(yán)重積灰；保證鍋爐給水品質(zhì)正常及運(yùn)行中汽水品質(zhì)合格等。