DZL型热水锅炉水冷壁爆管原因分析与对策

郑继业

摘 要：为了保证DZL热水类型锅炉设备运行效果，应了解导致水管壁爆裂问题的成因，并能根据热水类型锅炉设备运行特点，通过控制热水类型锅炉运行水质以及定期对热水类型锅炉进行检查的方式强化设备运行的稳定性。本文出热水类型锅水冷壁结构爆管问题进行了分析。

关键词：热水炉；爆管；水冷壁

在寒冷地区的冬季供暖当中，锅炉保证供暖效果的关键性设备。并且在锅炉设备的发展中出现了热水类型的锅炉设备，热水类型的锅炉设备和一般的蒸汽类型锅炉设备相比，在供热效果方面、设备检修维护方面以及供热节能方面更为出色。但在使用热水类型锅炉进行供热的时候，由于管理不到位或者是操作不规范，导致热水类型锅炉在运行中出现了水冷壁结构爆管的问题的，影响了热水类型锅炉设备的正常供热运行。

1热水类型锅炉设备故障分析

在对热水类型锅炉设备水冷壁结构爆管问题进行分析的过程，本文以某地热水类型锅炉设备故障作为分析案例，以期更全面的分析设备故障。某地以型号为DZL的热水类型锅炉设备在运行中出现了水冷壁爆管的故障。在对设备进行实地检验中发现，在锅炉设备的炉筒结构以及集箱结构底部存在大量的堆积残渣，并且大部分水冷壁结构管道中都含有水垢，较厚部分的水垢厚度达到了15厘米到20厘米，大量的残渣堵塞了输水管道，导致输水管道中剩余的输水管道面积剩余64平方毫米。

从水冷壁结构爆管位置分析来看，爆管位置大多是炉膛部分的高温区域中水垢堆积较厚的部分。在热水类型供热设备当中，有多根供热输水管道发生了爆炸，而剩余的管道由于内压以及环境中高温的影响，管道发生了脱碳甚至在表面产生了裂痕。

2水冷壁爆管原因现象分析

锅炉爆管直接原因有超温过热、腐蚀、钢管质量及焊接质量不好等，具体分析如下。（1）超温过热是指锅炉运行时平均管壁温度超过设计许用温度。超温过热会严重影响元件的使用寿命，并导致爆管。为判定超温过热的原因，应判定爆管时的过热温度和时间，即判定是属于长时间超温爆管还是短时间超温爆管。长时间超温过热的爆口呈粗糙脆性断面的大张口，管壁减薄不多，管子胀粗也不明显，爆破口附近内壁往往有较厚的氧化层。水冷壁管子长期在高温和应力作用下，显微组织出现碳化物球化、石墨化。铁素体中析出碳化物，碳化物聚集长大以及固溶化中合金元素的贫化现象，有时还可能出现二次结晶组织。由于组织结构的变化和腐蚀，首先产生细微的裂纹和应力腐蚀裂纹，然后在连续超温过热中，这些裂纹扩展甚至连续起来，当承受不了管内介质的压力时，管子就发生爆破。

（2）短时过热破口一般有较为明显的胀粗现象，管壁减薄很多，爆破口呈尖锐的喇叭形，其边缘很锋利，具有韧性断裂的特征。爆破口附近有时有氧化铁层，有时没有。短时间超温过热时，管壁温度在短时间内突然上升，此时金属抗拉强度会急剧下降，在介质压力作用下管子发生爆破。爆管后炽热的管壁被高速喷出的介质迅速冷却下来，在爆破口周围往往有相变或不完全相变—马氏体、索氏体组织。如果在短时间超温过热之前已经经过了一段时间超温过热，则在爆破口的背部式在爆破口的附近，会出现碳化物球化等组织。

（3）锅炉由水质不良或操作不当发生结垢而导致的爆管是属于长期过热爆管。锅炉管壁上结了水垢，由于lmm水垢的导热热阻是管壁热阻的四十倍，管壁长时间的过热在达到蠕变限时发生爆管。此时破口断面不很税利，因为温度较高而时间较长，管子内外表面都有明显的氧化皮，管子减薄不多。由于结垢引起过热爆管时，一般发生在热负荷较高的水冷壁管，热水锅炉爆管80%以上都是此种原因造成的。出现以上事故的直接原因是锅炉管理不善，水质不良，使管内严重结垢。由于结垢，造成管内流通截面积减小，阻力增大，使循环水量减小，循环流速降低，甚至发生循环停滞现象，使锅炉传热能力恶化，从而造成锅炉受热面的管壁局部过热变形、鼓包、爆破。

3热水类型锅炉水冷壁爆管问题的对策

3.1强化对锅炉水质的管理

在解决热水类型锅炉水冷壁爆管问题的时候，要能从问题的源头对问题进行分析。之所会在水管壁结构中出现大量残渣，根本问题是热水类型锅炉设备在运行当中所使用的水中含有交过多的各种元素，并在加热环境下逐渐的堆积在水管壁结构输水管道当中。因此在解决水管壁结果爆管问题的时候就要从水质源头进行管理，通过改变供水水质提升设备的运行质量。在这个阶段中，要加强对锅炉供水软化处理以及过滤处理的力度。并根据锅炉设备的类型以及型号选择最为匹配锅炉除氧设备。其次，还要能注意对锅炉用水水质的监管，采用科学的检验方式化验锅炉水质，一旦发现锅炉水质中存在问题，那么就要采取措施，避免问题的水体被用到锅炉设备运行当。

另外，热水类型鍋炉的运行较为复杂，在对热水类型锅炉用水进行检查的时候还要能注意到设备运行补给水部分、循环水部分以锅水部分的水质监测。为了能进一步的确保锅炉用水质量能得到保证，还可以将热水类型锅炉设备外部水力和热水类型锅炉内部加药水处理相结合的方式，加强对于锅炉设备运行用水水质的优化力度。

3.2定期对热水类型锅炉中残渣进行清理

在热水类型锅炉正常运行中，由于热水类型锅炉用水水质问题、设备水循环问题或者是运行监管方面的问题，都有可能会导致在热水类型锅炉水冷壁结构管道中产生水垢以及残渣，并堵塞管道因其管道爆裂，或导致管道出现裂缝。因此为了保证管道的良好质量，也就要能定期对热水类型锅炉中的管道结构进行清理，去除管道中含有的各种水垢或者沉渣。在目前对管道内部情况进行检查的时候，如果发现锅筒结构或者是集箱结构中存在大量的水垢，并且水垢已经覆盖了热水类型锅炉设备受热面百分之八十以上、水垢堆积的平均厚度在一毫米以上的情况，就应立即采用化学方式对管道结构进行清。在完成了化学管道清洗操作之后，要能及时的对清理下来的各种残渣进行处理。

3.3采用回水引射装置

为改善锅炉水动力防止产生过冷沸腾，可采用回水引射装置提升水冷壁的水速，即在回水进入锅内分配后，有两股回水喷向前后下降管入口，靠引射作用，将锅水带入下降管，从而提升水冷壁水速。为了确保达到较好的引射效果，应使回水引射管中心线与下降管中心线尽量重合且两中心线无夹角。同时，为了减少回水引射管的阻力，回水引射管与回水分配管连接处的直径宜为喷口直径的2倍左右且圆滑过渡。

4结束语

一旦在热水类型锅炉水管壁结构中出现了大量水垢，无论是对于设备运行还是对锅炉设备操控人员都会产生影响，因此要能做好热水类型锅炉管道中水垢问题的处理，促进热水类型锅炉设备运行性能的提升。

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