工业锅炉化学清洗引起的爆管事故分析

工业锅炉化学清洗引起的爆管事故分析

锅炉给水品质对确保锅炉安全运行十分重要,锅炉给水如不处理或处理不当,在锅炉受热面上就会结生水垢,不仅使锅炉热效率降低,严重时会堵塞受热管子,引起锅炉爆管。

工业锅炉化学清洗包括碱洗和酸洗两种类型。仅采用碱洗的一般不需要循环系统,采用酸洗形式时,应采用循环清洗或循环和静态浸泡相结合的方法。当锅炉产生水垢或锈蚀时应及时清理,采用何种清洗方法应根据锅炉的型式和水垢的种类、厚度来确定。而对于个别或局部受热面的管子水垢过厚的,还应进行单独循环清洗或清洗前进行机械清垢,如果掌握不好就会造成化学清洗过程中的堵塞。

1、工业锅炉化学清洗过程中引起水管堵塞

1.1采用碱洗的方法

某单位一台SHL14-1.0/115/70-AⅡ型热水锅炉采用浸泡的方式进行碱洗,碱洗后发现两侧水冷壁管堵塞12根,对流管束堵塞10根,堵塞段均位于受热面管子下部弯曲处。采用碱洗方法,大量的污垢、渣垢及部分水垢不能及时排出,水份蒸发后变成坚实的渣垢形成堵管。由于采用静态浸泡的碱洗方式,大量的污垢、渣垢未经循环方式处理不能及时排出,下落的沉渣越积越多而堵塞水管。

1.2采用循环和静态浸泡酸洗的方法

某单位一台DZW10-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉采用循环和静态浸泡酸洗后,两侧水冷壁管堵死16根,对堵塞的水冷壁管无法进行人工机械清理,最后只好更换水冷壁管。对割管进行检查发现,堵塞的部分管段长为510mm,水垢为白色,经化验主要成份为CaCO3水垢。将堵塞的水管纵向剖面用水冲洗后发现,靠近金属壁的一层约5～10mm的白色水垢,中间水垢不规则、较疏松,直径为Υ30mm。将纵向剖面用水冲洗后可以发现靠金属壁的一层有规则,水垢坚硬、分层,每层厚度约0.5～1.0mm,中间水垢不规则,从以上现象可看出,堵塞的水管在酸洗前,水垢己达到5～10mm厚,但未堵管。由于采用循环和静态浸泡酸洗方式,较簿的水垢疏松脱落,较厚处的水垢与酸液直接接触部分溶解,而造成金属壁上的水垢难与酸液直接接触,不易被清洗掉。当较簿水垢被洗掉后,较厚的水垢附在管壁上,脱落下的水垢渣呈较大片状,卡在附有较厚水垢的管壁上,越积越多而堵塞水管。为了避免化学清洗中的水管堵塞,锅炉清洗前,清洗单位不仅需对水垢成份进行化验分析,而且还应根据水垢的厚度和水垢的不同分布,以及锅炉的结构而确定相应的清洗方式。对于个别或局部水垢较厚的管子清洗前还应进行机械除垢,必要时,组成单独循环回路进行循环清洗,且清洗后应及时检查,清除堆积的渣垢。

2、工业锅炉化学清洗后,检查方法不正确引起的爆管

锅炉清洗后应认真地清理管内的沉渣和污物,并认真地进行检查。一般采用水顶酸或“高压”水冲刷的方法将管内的沉渣或污物彻底清除。水管的检查方法应逐根管进行“试水”,即水从管上端流入,若下端流出水便认为合格。这种检查方法不准确,只能检查水管是否堵塞,而不能检查水管内部是否有杂物。

某单位一台KZW4-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉化学清洗后,运行仅一个月就发生了水冷壁管的爆管事故,经检验发现,爆管的水冷壁管内有较大的水垢硬片卡在管子的弯曲部位,在对其它水管进行机械清垢时,发现管内沉渣仍然很多。经了解,该炉清洗后,就是采用“试水”的方法进行水管检查的。为了避免这类事故的发生,化学清洗后的监检不仅要检查化验记录和试片的腐蚀情况,以及清洗质量和沉渣的清理情况,还应逐根水管(包括排污管道)进行通球试验或用疏通机械进行疏通,保证水管畅通。

3、工业锅炉化学清洗后运行管理不当造成爆管

锅炉清洗后,虽然锅内沉渣和污物得到了认真地清理,并逐根水管进行了通球试验,但由于锅内沉渣和水垢仍有少量未清除干净,若运行时锅水碱度过高,这些水垢和水渣便脱落,沉在下锅筒或下集箱内,若运行时排污不及时,就形成渣垢而堵塞上升管的下管口,影响正常的水循环而爆管。某单位一台SHL20—1.27—AⅡ型蒸汽锅炉化学清洗后,运行6个多月,其后拱水冷壁管中间4根在烟气出口窗处发生爆管,相邻几根发生了变形。检查中发现,后集箱内中部沉积了大量的白色稠状泥渣垢,将中间的几根水管的下管口不同程度地堵塞,造成相应部位的水管的水循环不良而爆管。经了解,该锅炉清洗后不仅进行了锅内沉渣的“高压”水清洗,而且逐根水管进行了通球试验,运行记录其炉水碱度较高,一般在14～20mgN/L,而排污次数和时间间隔仍按正常运行时锅炉的操作规程进行。为了避免此类事故的发生,对于在化学清洗后合格的锅炉,投运后应使锅水碱度偏高,但不能超出国家的水质标准,并加强排污工作,当污水颜色及浑浊度达到正常时,再恢复正常的碱度标准和排污量。

4、结语

还应指出,有些锅炉虽然在化学清洗后发生了爆管、堵塞或泄漏的现象,但不一定是化学清洗造成的。一是水管外部有裂纹或腐蚀,由于运行时炉膛温度较高而未发现渗漏,或水垢将裂纹或腐蚀孔堵塞而未发生泄漏,清洗去垢后泄漏明显了。二是水管外部严重腐蚀,承压能力下降,由于管内有一定厚度的水垢,清洗前强度还能满足运行压力的要求,水垢清除后,因强度不足而爆管。因此,化学清洗前必须认真检查锅炉是否有裂纹和泄漏现象,避免化学清洗单位与使用单位发生争议,清洗后,还应根据水垢的厚度和锅炉的结构来确定锅炉是否需要进行水压试验,个别严重腐蚀的管子是否应进行更换,确保锅炉安全可靠地运行。