四管爆漏的种类和定义

四管爆漏是指锅炉热交换面中的水冷壁 、过热器、再热器和省煤器四种受热面管由于过热 、腐蚀 、磨损等各种原因发生破裂、泄漏, 导致炉管失效 , 甚至引起锅炉事故停机，所以做好四管防磨防爆工作至关重要。

过热爆管

过热可分短期过热和长期过热两大类 。

长期过热

长期过热爆管通常爆口不大 , 破口断面粗糙而不平整 ,管壁减薄不多 ,破口边缘是钝边 , 并不锋利 , 破口附近有众多的平行于破口的管子轴向裂纹 。

由于长期在高温下运行 , 爆口附近往往有较厚的黑色氧化皮 。从蠕变原理上来说 , 破口应为塑性断裂 ,但蠕变爆管往往伴有应力腐蚀 , 这使爆口表现出脆性断裂的特征 。

当管子过热时 , 管子会以加快了的蠕变速度发生管径胀粗 ,通常在爆口的金相图中可以看到明显的蠕变晶间裂纹 ,伴随有严重的球化现象 。

由于长期在高温下运行 ,在裂纹发展的同时 , 也发生裂纹内部的氧化 , 结果在裂纹内壁上生成了氧化层 , 尤其是粗大的蠕变裂纹处 ,其氧化层更为明显 。

短期过热

短期过热是由于管子在严重超温的情况下力学性能严重下降 ,管子在压力的作用下发生塑性变形以至爆破 。短期过热爆管按过热程度的高低又可分为 : （1）瞬时过热爆管 , 温度在 Ac3 以上 ; （2）短期直接过热爆管 ; （3）小鼓包爆管 。

瞬时过热爆管破口处呈喇叭状 , 管子严重减薄胀粗 ,边缘锋利 , 为韧性断裂 , 外表呈蓝黑色氧化组织 。破口的内壁由于管内汽水混合物急剧冲出 , 因此显得十分光洁 ,管子胀粗严重 。管子外壁一般呈蓝黑色 ; 破口附近没有众多平行于破口的轴向裂纹 , 破口处的组织为羽毛状贝氏体组织 。

短时直接过热爆管的爆口很大 , 外形上呈不规则菱形 ,显微组织碳化物球化 , 破口边较锋利 , 破口附近有一定的胀粗并且在离破口较远处管子也有不同程度的胀粗 。破口组织为铁素体加块状珠光体 , 珠光体已有一定程度的球化 。

小鼓包爆管是局部过热爆破 , 未爆破部位胀粗不明显 ,破口处有明显的小鼓包 , 破口也较锐利 、光滑 。破口组织为铁素体加块状珠光体 , 珠光体已有一定程度的球化 ,晶界上也有渗碳体球。

磨损爆管

磨损爆破口的爆口特征是爆口附近管壁有明显的减薄 ,爆口金相无明显变化 , 属于韧性破裂 , 爆破边缘呈薄形 。

腐蚀爆管

由于外部介质与受热面管子发生化学作用或电化学作用而引起的爆管称为腐蚀爆管 。虽然腐蚀爆管占总爆管数的比例较低 , 但由于具有突发性和不可预测性 ,腐蚀一旦发生 , 受损范围较大 , 往往造成大面积的受热面损坏 。

疲劳破坏                                     

锅炉炉管因启停或负荷变化受到交变热应力和机械应力作用,同时由于管子和管内工质的重量 ,管子也承受着重力的作用, 当管子因各种原因产生振动时 ,管内应力也发生周期性的变化 ,从而造成了炉管的热疲劳和振动疲劳。

焊接质量和异种钢焊接               

焊缝质量问题在我国四管爆漏中一直居高不下,以手工电弧焊为例, 易发生的缺陷为 : 咬边、满溢、焊瘤、内凹( 塌腰)、未焊透、夹渣 、气孔 、裂缝(包括热裂缝、冷裂缝和再热裂纹等),这些焊接质量问题造成焊接部位产生应力集中和接头机械性能下降等问题, 致使焊口处成为薄弱部位而造成爆管 。焊接质量爆管容易识别,因其破口总是发生在焊接部位 ,破口一般沿有缺陷处破裂 ,裂纹较直 。异种钢焊接部也是易造成爆管的部位 ,会在焊接接头处因热胀差发生环向的破裂。

锅炉四管爆漏频繁发生。鉴别这些损坏发生的原因有助于揭示锅炉存在的隐患，如果不作处理，将会导致更为严重的问题。大部分损坏的原因都可归结为几个根本原因中的一个。全面的金相故障分析通常能揭示出其根本原因；然而，并不需要对所有损坏的管子都进行金相分析。损坏管子的外观形貌能就损坏的原因提供有交织的讯息。这一训息有助于缩小可能产生管子爆破原因的范围，有时，结合一些锅炉运行方面的知识就足以确定其损坏的原因。

专栏文章内容及配图由作者撰写发布，仅供工程师学习之用，如有侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。 联系我们