摘要：文章分析了卧式快装锅炉后管板高温侧烟管胀口渗漏常见原因和事故案例，并针对常见原因提出了相应的防范措施。

关键词：锅炉烟管；胀接；渗漏原因；防范措施

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）01-0184-02

胀接是利用胀管器使管子产生塑性变形，同时管板孔壁产生弹性变形，利用管板孔壁的回弹对管子施加径向压力使其产生永久性的连接[1]。胀接技术具有不易损坏管孔、施工方便、制造成本低等优点，故在我国南方地区卧式快装锅炉的烟管制造中普遍采用。但锅炉在长期运行过程中，由于种种原因，经常出现后管板高温侧烟管胀口渗漏的事故，势必造成锅炉的停止运行和修理。本文针对卧式快装锅炉常见事故的产生原因和事故案例，结合锅炉烟管胀口的特点，提出了相应的防范措施。

一、后管板高温侧烟管胀口渗漏的原因事故案例

（一）欠胀或超（过）胀

在锅炉胀接过程中，严格按胀接工艺操作后，胀接质量如何主要由胀管率控制，根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》[2]第126条规定，胀管率一般应控制在1%～2.1%范围内，胀管率可按以下公式计算：

Hn＝[－1]×100%

式中Hn—胀管率，%；d1—胀完后的管子实测内径，mm；t—未胀时的管子实测壁厚，mm；d—未胀时的管孔实测直径，mm；

当胀管率Hn＜1%，属欠胀，管壁还未进入塑性变形状态，胀管器取出后，管壁围弹，形不成径向残余应力过小，胀不牢，造成管孔与管端的严密性差，胀紧力不足。当胀管率Hn＞2.1%，属超胀，除簿壁进入塑性变形状态外，可能使管孔壁也形成部分塑性变形，消失或部分消失了弹性变形，使径向残余应力降低，一般无法进行补胀，欠胀或超胀都会在运行期间引起早期泄漏。

如2008年5月，我市某一出口商品纸箱厂，一台型号为DZL4-1.25锅炉运行不到半年，就发现高温侧烟管胀口处有一只胀口发生渗漏，经检查，测得胀完后管子实测内径d1=66.0mm，已知未胀时管子实测壁厚t=3.5mm，未胀时管孔实测直径d=72.3mm，重新计算胀管率Hn=0.968% ＜1%，属欠胀，经补胀后运行情况良好。又如2007年11月，我市某一罐头食品厂一台型号为DZL2-8锅炉因水质不良，受热面结垢严重，又因生产季节无法停炉进行化学清洗，造成两个月内后管板高温侧部分烟管胀口渗漏三次，到生产结束后经化学清洗，清除了受热面的水垢，但经水压试验，发现后管板高温侧烟管胀口仍有部分渗漏，经检查测得胀完后的管子最大实测内径d1=59.5mm，已知未胀时管子实测壁厚t=3.5mm，未胀时管孔实测直径d=64.5mm，计算胀管率，Hn=3.1% ＞2.1%，说明经过三次补胀后的烟管胀口已严重超胀，无法再补胀，只好采用更换烟管办法来修复该台锅炉。

（二）缺水事故的影响

司炉工责任心不强或误操作是造成锅炉发生缺水事故的主要原因，有些单位未按规程要求装设高低水位报警器及低水位联锁保护装置或该装置失效时未及时修复，排污阀严重渗漏等也易造成缺水事故。缺水事故发生时，烟管胀口渗漏的部位通常是由缺水程度决定，胀口渗漏是以高温侧管群的管排为单位，缺水越是严重，则出现渗漏的管排数越多，即胀口一露出水面就漏水；也有些单位违章操作，不检查，没有上水就开始点火或一边进水一边点火升压，其胀口渗漏是根据点火后升压过程中的烟气温度决定渗漏位置，通常是没有水的部位。总之，缺水就意味着锅炉受热面得不到可靠冷却，壁温升高。因壁温升高会使胀接管孔周围的残余变形变为塑性变形使胀口的牢固性下降，胀口的严密性将破坏，从而引起渗漏。

如2007年9月我市某一纸业有限公司，一台型号为DZL2-0.78锅炉发生缺水事故后，高温侧烟管胀口全部渗漏，经调查，主要原因是该单位对锅炉房管理不严，司炉工责任心不强，在下半夜司炉工打瞌睡，该锅炉水位报警器又处于失效状态，在醒来时发现水位表看不见水位，怕公司领导追究责任，存在侥幸心理，盲目进水，导致胀口渗漏事故。

（三）结垢的影响

由于锅炉给水达不到GB1576-2001《工业锅炉水质》[3]，锅炉投用后，致使锅炉受热面结水垢严重。随着水垢的增厚，对锅炉的经济和安全影响越明显。对锅炉的安全影响最明显的部位就是高温侧胀口易造成渗漏，因水垢的导热性能差，水垢的导热性能又因种类而异，导热性能的大小直接影响锅炉的传热效果和金属壁温，常见水垢的导热系数如下表：

普通碳钢在常温下的导热系数为40 kcal/mh℃，可见水垢的导热系数为钢材导热系数的十分之一甚至数百分之一，因此一旦结水垢锅炉受热面的金属壁温就会大幅度升高，影响胀口的是管板壁温升高，管孔弹性变形下降，胀紧力下降，胀口易出现渗漏。此类事故发生胀口渗漏的部位，呈无规律性排列，由结水垢程度决定。渗漏开始很难觉察，一旦觉察到胀口渗漏，情况往往是比较严重，且渗漏时间较长，有的在管口胀口周围积聚较多盐垢。

如我市某一压力锅厂，在2007年5月，一台DZL2-8锅炉运行不到一年时间，发现后管板高温侧有6只胀口渗漏，且间隔不一，渗漏程度各异。经调查，该单位水质较差，且水处理设备长期失效，对锅炉内部进行检查发现受热面上的水垢，厚达5～8mm，而后管板高温侧胀口周围的水垢厚达6～8mm，导致该部位壁温升高，弹性变形下降，影响了胀紧力而造成胀口渗漏。

（四）热疲劳的影响

由于锅炉启停较频繁，长期处在负荷较大或超负荷状态下运行，且负荷变动大，产生交变应力，特别是对一些使用年限较长的锅炉容易引起金属热疲劳，以致烟管胀口松动，发生渗漏。如我市某一麦芽厂一台型号为KZL2-8锅炉1989年投入运行，2003年经化学清洗，清除了锅炉受热面的水垢，运行情况良好，在2007年6月外部检验时发现后管板高温侧从下往上数第2、3、4、5排烟管中有8根烟管胀口有渗漏痕迹，前管板从下往上数第2、3、4排有5根烟管胀口有渗漏痕迹，且个别烟管已被烟灰堵死，对锅炉内部进行检验，发现锅内受热面结水垢1～1.5mm，且个别烟管斑点腐蚀严重，腐蚀深度达2～2.5mm，有两根已穿孔。该锅炉运行年限较长，使用期间半年停半年运行，且在运行时负荷变动较大，从上述分析，钢材产生热疲劳是导致该锅炉烟管胀口渗漏的原因。

二、针对卧式快装锅炉后管板高温侧烟管胀口渗漏的常见原因，建议采取的防范措拖

1．在锅炉胀接过程中，要严把胀接质量关，做好各项记录，严格控制胀管率在1%～2.1%之间。

2．加强锅炉房安全管理，健全各项规章制度，严格按操作规程操作，提高司炉工技术素质和责任心，严防缺水事故发生，同时按规程要求配备完善的锅炉附件。

3．加强水质管理，以防锅炉内结水垢，发现水垢超过1.5mm时应采取低压锅炉化学清洗等办法及时清除。

4．建议在锅炉选型时，实际用气量应为锅炉额定蒸发量的75%～80%，同时在锅炉运行时负荷变动不要过大，避免超负荷运行，保持炉膛适当负压，避免燃烧中心往后位移。

5．加强定期检验及检修工作，及时消除事故隐患。

参考文献

[1]朱传标，钟立和，等．工业锅炉技术基础[M]．上海远东出版社．

[2]蒸汽锅炉安全技术监察规程．国家质量技术监督局，1996．

[3]GB1576-2001工业锅炉水质．国家质量技术监督局，2001．

作者简介：黄求兴（1978- ），男，江西乐安人，宁波市特种设备检验检测中心助理工程师，研究方向：锅炉、压力容器的检验。