蒸汽鍋爐水冷壁管焊接處出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象

【專(zhuān)家解說(shuō)】：">水冷壁出現(xiàn)裂紋的原因：
1、腐蝕
鍋爐水冷壁管的腐蝕根據(jù)腐蝕部位和環(huán)境不同可分為水汽側(cè)腐蝕和向火側(cè)腐蝕兩大類(lèi)。
2、水汽側(cè)腐蝕
水汽側(cè)腐蝕類(lèi)型有堿腐蝕、酸腐蝕、氧腐蝕、氫損傷、應(yīng)力腐蝕破裂、沉積物下腐蝕和腐蝕疲勞等。
（1）氫腐蝕
爆口處有一些裂紋向外延伸，邊緣為不平整的鈍邊，減薄不明顯，呈脆性破壞。內(nèi)壁存在明顯的垢層，部分垢物已經(jīng)脫落。
由于汽水品質(zhì)不良，內(nèi)壁結(jié)成以氧化鐵為主的垢層，水垢的傳熱特性差，使垢下金屬管壁溫度升高，滲透到垢下的爐水會(huì)急劇蒸發(fā)，不能和爐管中的爐水相混合，結(jié)果使垢下?tīng)t水中的各種雜質(zhì)濃度變得很高，產(chǎn)生游離的氫氧化鈉，垢下濃縮的氫氧化鈉溶液具有很強(qiáng)的腐蝕性，使?fàn)t管內(nèi)壁表面的保護(hù)膜溶解，這部分鋼與游離的氫氧化鈉反應(yīng)生成氫原子和亞鐵酸鈉，后者水解為fe3o2和氫原子。當(dāng)h原子不能被水流帶走，便開(kāi)始向金屬內(nèi)部滲透，從而產(chǎn)生氫腐蝕。
（2）蒸汽腐蝕
水冷壁管頻繁爆管均發(fā)生在衛(wèi)燃帶附近熱負(fù)荷較高區(qū)域，當(dāng)該區(qū)域管壁溫度大于400℃，管內(nèi)產(chǎn)生汽水分層或循環(huán)停滯時(shí)，就可能發(fā)生蒸汽腐蝕，反應(yīng)均生成甲烷，甲烷在鋼中的擴(kuò)散能力很低，極易聚集在晶界原有的微觀空隙內(nèi)，隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，晶間上的甲烷量不斷積聚增多，其分子很大，無(wú)法在鋼中擴(kuò)散，于是在晶粒間產(chǎn)生非常高的局部?jī)?nèi)壓力，于是沿晶界生成晶間裂紋，進(jìn)而產(chǎn)生微裂紋，使鋼的性能急劇降低，無(wú)法承受運(yùn)行中的工作壓力，導(dǎo)致水冷壁爆管泄漏。
（3）堿性腐蝕
水質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，爐水中游離的naoh在這些包括氧化鐵垢、硅酸鹽垢和鈣鎂垢為主的多孔沉積物下因爐水蒸濃而形成很高濃度的oh-，使?fàn)t管金屬發(fā)生垢下堿性腐蝕。沒(méi)有水處理措施或?qū)o水和鍋水的質(zhì)量監(jiān)督不嚴(yán)，造成管壁結(jié)垢，影響傳熱，導(dǎo)致管壁過(guò)熱，強(qiáng)度降低；宏觀表現(xiàn)為管子向火面內(nèi)壁腐蝕坑凹凸不平，呈貝殼狀，坑穴內(nèi)無(wú)裂紋，泄漏口壁厚明顯減??；整根管子無(wú)管壁脹粗，內(nèi)壁有明顯積垢。隨著腐蝕坑加深，管壁逐漸變薄，管道能承受的應(yīng)力將逐步降低，最終導(dǎo)致爆管。
3、向火側(cè)腐蝕
向火側(cè)水冷壁管腐蝕即高溫腐蝕，根據(jù)高溫腐蝕發(fā)生的原因及腐蝕產(chǎn)物成分的分析，煤粉鍋爐水冷壁高溫腐蝕一般可以分為以下幾種類(lèi)型：硫酸鹽型高溫腐蝕、硫化物型高溫腐蝕、氯化物型高溫腐蝕以及還原性氣氛引起的高溫腐蝕。
4、過(guò)熱
宏觀表現(xiàn)為原始爆口呈喇叭狀，邊緣鋒利且減薄嚴(yán)重，爆口有剪切唇，呈撕裂狀，變形嚴(yán)重，內(nèi)壁光滑，向火側(cè)表面有一層黑色氧化皮，有明顯塑性變形，呈韌性爆口。[4]
爆管主要是由于短時(shí)急劇過(guò)熱造成材料的高溫強(qiáng)度降低，從而引起塑性變形和瞬間破裂，并不是長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱引起的蠕變失效開(kāi)裂。很多情況是由于異物堵塞水冷壁管，造成管內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)不暢，被異物堵塞處水冷壁管不能得到可靠冷卻，短時(shí)急劇過(guò)熱造成材料的高溫強(qiáng)度降低，從而引起瞬間破裂。我廠一號(hào)爐曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)因水冷壁下聯(lián)箱蒸汽推動(dòng)管支架開(kāi)裂、松動(dòng)，造成對(duì)水冷壁管的堵塞。
5、磨損
水冷壁磨損的部位主要是在一次風(fēng)口周?chē)乃浔诠?，因風(fēng)粉流沖刷磨損和吹灰器吹掃時(shí)的沖刷磨損等引發(fā)。 　　一次風(fēng)噴口周?chē)浔诠艿哪p，是因?yàn)橐淮物L(fēng)粉混合物噴進(jìn)爐膛時(shí)，如果噴燃器安裝角度不恰當(dāng)、設(shè)計(jì)切圓過(guò)大、噴嘴在運(yùn)行中燒壞或變形以及穩(wěn)燃設(shè)施布置不當(dāng)?shù)?，都?huì)使煤粉氣流沖刷水冷壁管，引起管壁磨損減薄，以至漏泄。穩(wěn)燃設(shè)施一般布置在一次風(fēng)管出口附近，使高溫?zé)煔猱a(chǎn)生回流，如果布置不當(dāng)，很容易使一次風(fēng)射流貼壁，引起水冷壁磨損和結(jié)焦。