摘 要：針對(duì)某企業(yè)鍋爐運(yùn)行期間水冷壁管發(fā)生縱向開裂泄漏的問題進(jìn)行了研究分析，在對(duì)取樣的水冷壁管宏觀形貌分析、化學(xué)成分分析、顯微組織分析以及機(jī)械性能檢測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合鍋爐的服役運(yùn)行情況研究了水冷壁管泄漏失效的原因。水冷壁管因長(zhǎng)期過熱導(dǎo)致材料性能老化，最終發(fā)生了蠕變開裂引起泄漏失效。根據(jù)分析結(jié)果，提出了對(duì)應(yīng)的解決方案和預(yù)防措施，避免同類型失效現(xiàn)象對(duì)鍋爐安全運(yùn)行的影響。

關(guān)鍵詞：鍋爐；水冷壁管；泄漏；失效分析；蒸汽鍋爐，免檢鍋爐，蒸汽發(fā)生器；燃?xì)庹羝l(fā)生器

鍋爐的水冷壁管在運(yùn)行中處于高溫高壓、高熱負(fù)荷等惡劣的環(huán)境中，由水冷壁管失效引起的各種事故時(shí)有發(fā)生，困擾著鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行 [1-3]。爐管的頻繁失效會(huì)對(duì)企業(yè)造成重大損失，因此分析爐管的失效原因，提出相應(yīng)的解決方案是防止再次發(fā)生爐管泄漏的重要措施 [4-8]。某石化公司動(dòng)力車間開工鍋爐在運(yùn)行期間出現(xiàn)進(jìn)水流量異常大于蒸汽流量，懷疑鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏，在繼續(xù)運(yùn)行約48 h 后進(jìn)行停工檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)一根水冷壁管發(fā)生縱向開裂。通過對(duì)水冷壁管進(jìn)行割管取樣檢測(cè)分析，找到了水冷壁管泄漏失效的原因，并提出了避免發(fā)生類似問題的建議和預(yù)防措施。

1 鍋爐概況
某石化公司動(dòng)力車間的開工鍋爐為D 型鍋爐，水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為13.0 MPa，實(shí)際操作壓力在12.5 ～ 12.7 MPa。鍋爐的平面結(jié)構(gòu)布置圖如圖1 所示，該鍋爐汽包設(shè)置在一側(cè)（西側(cè)）呈南北向布置，鍋爐的進(jìn)水管線和出汽管口均位于汽包的南側(cè)；火嘴水平布置，位于鍋爐與汽包相對(duì)的一側(cè)（東側(cè)）；鍋爐給水系統(tǒng)共有6 個(gè)下聯(lián)箱分配至各水冷壁管，水冷壁結(jié)構(gòu)為焊制鰭片膜式水冷壁。圖2 為下聯(lián)箱－水冷壁結(jié)構(gòu)示意圖，鍋爐每個(gè)下聯(lián)箱共有33 根水冷壁管，水冷壁管材料為20G，規(guī)格為φ63.5 mm×4.5 mm。

鍋爐在運(yùn)行期間出現(xiàn)給水流量異常大于蒸汽流量，懷疑鍋爐水汽循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)漏管。停工檢查發(fā)現(xiàn)鍋爐北側(cè)中間下聯(lián)箱2 的37#水冷壁管在10 m 左右的長(zhǎng)度范圍內(nèi)朝向爐膛的一側(cè)外表面均存在斷續(xù)分布的縱向表面裂紋，呈直線型分布，而且發(fā)現(xiàn)一處穿透裂紋。為檢測(cè)該鍋爐水冷壁管的運(yùn)行狀況，把37#水冷壁管以及相鄰的36#和38#水冷壁管進(jìn)行了割管取樣。圖2 中紅色標(biāo)示的水冷壁管為37#水冷壁管安裝位置，它與36#水冷壁管位于下聯(lián)箱進(jìn)水口的左、右兩側(cè)。
來源：    《化工設(shè)備與管道》 2024年第3期