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【摘 要】随着经济社会的不断进步，人们对社会生产的需求也越来越多，锅炉作为重要的生产动力设备，其在社会发展中起到的作用越来越重要。锅炉的安全运行成为决定生产流程成败的关键因素。锅炉受热面作为锅炉的重要部分，常常处于恶劣而复杂的运行环境之中，成为锅炉使用中经常出现问题的部位之一。在本文中，笔者结合多年工作经验，对导致锅炉受热面管的因素进行了分析，并提出几条建议，希望对相关人士的工作能够有所帮助。
【关键词】锅炉；受热面管；失效；问题与预防
锅炉受热面是锅炉的重要单位，常常由多根管子构成，其作用为将烟气中的热量传送至水、汽界面，常常处于条件复杂的工作环境当中，故障率也颇高。近年来，随着材料技术的不断发展，锅炉受热面管的工作环境得到了极大的改善，然而由于锅炉内传热、流动、燃烧等过程难以控制，再加上其他外部因素的影响，锅炉受热面管常常失效，贻误生产进行，严重时甚至会造成人员伤亡。相关工作人员只有认真分析事故原因，并提出相应的预防措施，才能保障锅炉的稳定运转和生产流程的顺利进行。
一、导致锅炉受热面管失效的原因
1. 高温损伤
通常情况下，锅炉受热面管都有可承受壁温的极限值，由于锅炉受热面管工作环境的复杂常常导致管内积垢、缺水水循环不畅等故障，是锅炉受热面管的温度超过其所能承受的极限值，最终导致锅炉受热面管被损伤。
2. 缺水
缺水是工业锅炉工作过程中最常见的事故之一，常常导致受热面管过热、变形、爆炸，甚至引起锅炉爆炸。缺水会使钢管冷却不均匀，管子壁温急剧增高，抗拉强度降低，管内气压所产生的应力超过管壁所能承受的正常范围，导致管子变形甚至爆炸。缺水导致的锅炉受热面管失效常表现为大量的管子被损伤、胀口漏水，尤其是锅炉受热面管的高温区和最高处表现最为明显；其次，爆炸的管子韧性撕裂特征明显，破口纵向破裂，断面十分锋利，管内壁十分干净，由于从破口冲出的气流的反作用力，管子产生弯曲，塑性变形大。第三，因升温过快，管子表面没有形成厚度较大的氧化皮层。
3. 氧腐蚀
锅炉的停炉保护机制不完善，使得外界氧气进入管内，而在实际运行过程中，出样措施不到位，或者除氧设备运转不正常，常常导致氧腐蚀。氧腐蚀是常见电化学腐蚀之一，其作用原理为，水中溶解氧与铁形成两个电极，通过氧化作用与铁发生氧化反应，使得锅炉受热面管的金属被腐蚀。与缺水导致的管子爆炸不同遭氧腐蚀的典型特点为，常发生在积水较多的位置、弯头中性区，溃疡腐蚀，表面生成许多鼓包，鼓包外层为褐色Fe3O2，内部则为Fe2O3。
4. 硫腐蚀
低温硫腐蚀，指锅炉由于排烟过度，导致管壁温度小于烟气漏点，从而在管外壁导致硫腐蚀，其主要机理为：燃料中的硫经燃烧后成为一氧化硫与三氧化硫，在充足的空气中经高温作用，一氧化硫全部转化为三氧化硫，然后与水蒸气结合，成为硫酸蒸汽与亚硫酸，二者都具有强烈的腐蚀性，当它们附着在低于露点的锅炉受热面上时，将会严重腐蚀金属表面。通过上述过程可以看出，燃料中硫的含量和锅炉运行时的空气系数对烟气的露点温度有决定性的影响，并决定着硫腐蚀的强度。硫含量越高，则露点温度越低，腐蚀性就越大。
一、 锅炉受热面的磨损
锅炉受热面的作用为将烟气中的热量传送至水汽界面，因此，当烟气经过锅炉受热面时，其中的各种细小颗粒与杂质往往会对锅炉受热面造成一定程度的损伤，长此以往，导致锅炉受热面被磨损和破坏。火炉受热面的磨损可分为两大类，一类是切削磨损，一类是变形磨损。切削磨损是指颗粒从小角度对锅炉受热面管进行冲击，产生切力，将锅炉受热面管的表层一层层的削去变形磨损是指颗粒以近乎垂直的方向冲击锅炉受热面管，使其表面形成塑性变形层，经过颗粒的多次反复冲击，表层渐渐脱落。在锅炉的实际运行过程中，以上两类磨损往往是同时存在的，且这两类磨损对受热面管产生的损伤与烟气的运动速度以及颗粒的性质有关，烟气运动速度越快，浓度越高、颗粒越大，锅炉受热面管的冲击就越大造成的损伤就越大。除此之外，DZ型锅炉把火门处的管子常常因把火操作不规范而导致磨损。
二、防治锅炉受热面管失效的措施
1. 对于缺水的防护措施
首先，大胆创新，采用更为合理的结构来对锅炉受热面进行多层次的防护，例如可采取双重防护机制，在正常运行缺水时，另一种保护机制可以及时的对其进行供水，防止因缺水产生事故。还可以设置锅炉自动保护机制，当锅炉引缺水导致排烟温度过高时，可自动切断锅炉燃料供给，停止锅炉的工作。其次，应安排专门人员定期冲洗锅炉水位表，对锅炉的水位报警装置、自动供水系统、低水位自动停炉系统定期进行热态或冷态试验，以保障各个系统的灵敏运行。还应定期冲洗水汽连管，保证锅炉水质，防止水位表连通管被堵塞，现实虚假水位。
2. 防止氧腐蚀
采用除氧器以及除氧器与化学除氧相结合的办法，防止氧腐蚀。结合多年的工作经验，笔者建议采用热力除氧的方式，利用蒸汽将锅炉供水升温至大气式除氧器压力下的饱和温度，此时，水表面蒸汽压力与水面全压力接近，溶解在水中的气体分压力趋近于0，供水不具有溶解气体的能力，溶解在水中的气体被析出，达到除去氧气，保护锅炉受热面管的目的。
与热力除氧相比，真空除氧效果较差，不推荐使用。要充分利用化学原理，当供水呈酸性且含氧时，氧腐蚀往往会十分严重，应使用脉冲泵注入碱性溶液进行中和。此外，还应做好停炉养护工作。
3. 防止低温硫腐蚀
导致低温硫腐蚀的主要因素是硫含量过高以及过剩空气系数过大。因此，可采用以下方式来防止低温硫腐蚀：一，使用脱硫技术和低硫燃料，从源头上减少含硫量。二，通过火焰颜色来判断过剩空气系数，将其控制在1.05～1.1间，有效降低发生低温硫腐蚀的可能性。三，提高排烟温度，露点以上的温度可以有效的防止省煤器低温硫腐蚀。
4. 合理计算，减少磨损
科学的设计和核算烟道截面，采取合理措施如链条炉排来控制料层厚度和风量，以达到减慢烟气速度，减小烟气量的效果，有效防止锅炉受热面管磨损。实行安全责任制，安排专门人员定期对锅炉受热面管和隔烟墙进行检查，做好设备的养护工作，及时发现和解决问题，如发现防磨片被损伤，则应及时进行更换，吹灰器若面向管子，则应及时调节吹灰器的位置。
除上述措施外，还应加强对相关工作人员的技能培训，使每个人都能更好的适应自己的工作，提高工作人员的思想认知水平，使其充分认识到自己工作的重要性，建立健全与之相关的监督机制和责任机制，对于因不规范操作而引发的锅炉受热面管失效应彻底追查，严格奖惩措施。
总结：
总而言之，锅炉受热面管是锅炉的重要组成部分，其安全运行是锅炉有序运作，保障生产顺利的重要前提，相关工作人员只有充分做好准备工作和相应的预防措施，才能保障锅炉安全、稳定的运行，为经济社会的可持续发展和满足人民群众的生活需求多座贡献。
参考文献：
[1]丁建河.锅炉对流管频繁爆管原因分析[J].新疆電力技术， 2008，（02）.
[2]孙康.670t/h锅炉过热器爆管原因分析及改进措施[J].热电技术， 2008（04）.
[3]丁勇能，马春江，郭可伟.锅炉高温对流过热器爆管原因分析及处理对策[J].电力科学与工程，2009（01）.
[4]项林荣，白起胜.一起超高压锅炉过热器爆管泄漏原因分析[J].新疆电力技术，2008（02）.
[5]官民健，孙福君，刘常辉，王宝国.锅炉受热面腐蚀的起因与预防措施[J]. 热电技术，2008（01）.
【关键词】锅炉；受热面管；失效；问题与预防
锅炉受热面是锅炉的重要单位，常常由多根管子构成，其作用为将烟气中的热量传送至水、汽界面，常常处于条件复杂的工作环境当中，故障率也颇高。近年来，随着材料技术的不断发展，锅炉受热面管的工作环境得到了极大的改善，然而由于锅炉内传热、流动、燃烧等过程难以控制，再加上其他外部因素的影响，锅炉受热面管常常失效，贻误生产进行，严重时甚至会造成人员伤亡。相关工作人员只有认真分析事故原因，并提出相应的预防措施，才能保障锅炉的稳定运转和生产流程的顺利进行。
一、导致锅炉受热面管失效的原因
1. 高温损伤
通常情况下，锅炉受热面管都有可承受壁温的极限值，由于锅炉受热面管工作环境的复杂常常导致管内积垢、缺水水循环不畅等故障，是锅炉受热面管的温度超过其所能承受的极限值，最终导致锅炉受热面管被损伤。
2. 缺水
缺水是工业锅炉工作过程中最常见的事故之一，常常导致受热面管过热、变形、爆炸，甚至引起锅炉爆炸。缺水会使钢管冷却不均匀，管子壁温急剧增高，抗拉强度降低，管内气压所产生的应力超过管壁所能承受的正常范围，导致管子变形甚至爆炸。缺水导致的锅炉受热面管失效常表现为大量的管子被损伤、胀口漏水，尤其是锅炉受热面管的高温区和最高处表现最为明显；其次，爆炸的管子韧性撕裂特征明显，破口纵向破裂，断面十分锋利，管内壁十分干净，由于从破口冲出的气流的反作用力，管子产生弯曲，塑性变形大。第三，因升温过快，管子表面没有形成厚度较大的氧化皮层。
3. 氧腐蚀
锅炉的停炉保护机制不完善，使得外界氧气进入管内，而在实际运行过程中，出样措施不到位，或者除氧设备运转不正常，常常导致氧腐蚀。氧腐蚀是常见电化学腐蚀之一，其作用原理为，水中溶解氧与铁形成两个电极，通过氧化作用与铁发生氧化反应，使得锅炉受热面管的金属被腐蚀。与缺水导致的管子爆炸不同遭氧腐蚀的典型特点为，常发生在积水较多的位置、弯头中性区，溃疡腐蚀，表面生成许多鼓包，鼓包外层为褐色Fe3O2，内部则为Fe2O3。
4. 硫腐蚀
低温硫腐蚀，指锅炉由于排烟过度，导致管壁温度小于烟气漏点，从而在管外壁导致硫腐蚀，其主要机理为：燃料中的硫经燃烧后成为一氧化硫与三氧化硫，在充足的空气中经高温作用，一氧化硫全部转化为三氧化硫，然后与水蒸气结合，成为硫酸蒸汽与亚硫酸，二者都具有强烈的腐蚀性，当它们附着在低于露点的锅炉受热面上时，将会严重腐蚀金属表面。通过上述过程可以看出，燃料中硫的含量和锅炉运行时的空气系数对烟气的露点温度有决定性的影响，并决定着硫腐蚀的强度。硫含量越高，则露点温度越低，腐蚀性就越大。
一、 锅炉受热面的磨损
锅炉受热面的作用为将烟气中的热量传送至水汽界面，因此，当烟气经过锅炉受热面时，其中的各种细小颗粒与杂质往往会对锅炉受热面造成一定程度的损伤，长此以往，导致锅炉受热面被磨损和破坏。火炉受热面的磨损可分为两大类，一类是切削磨损，一类是变形磨损。切削磨损是指颗粒从小角度对锅炉受热面管进行冲击，产生切力，将锅炉受热面管的表层一层层的削去变形磨损是指颗粒以近乎垂直的方向冲击锅炉受热面管，使其表面形成塑性变形层，经过颗粒的多次反复冲击，表层渐渐脱落。在锅炉的实际运行过程中，以上两类磨损往往是同时存在的，且这两类磨损对受热面管产生的损伤与烟气的运动速度以及颗粒的性质有关，烟气运动速度越快，浓度越高、颗粒越大，锅炉受热面管的冲击就越大造成的损伤就越大。除此之外，DZ型锅炉把火门处的管子常常因把火操作不规范而导致磨损。
二、防治锅炉受热面管失效的措施
1. 对于缺水的防护措施
首先，大胆创新，采用更为合理的结构来对锅炉受热面进行多层次的防护，例如可采取双重防护机制，在正常运行缺水时，另一种保护机制可以及时的对其进行供水，防止因缺水产生事故。还可以设置锅炉自动保护机制，当锅炉引缺水导致排烟温度过高时，可自动切断锅炉燃料供给，停止锅炉的工作。其次，应安排专门人员定期冲洗锅炉水位表，对锅炉的水位报警装置、自动供水系统、低水位自动停炉系统定期进行热态或冷态试验，以保障各个系统的灵敏运行。还应定期冲洗水汽连管，保证锅炉水质，防止水位表连通管被堵塞，现实虚假水位。
2. 防止氧腐蚀
采用除氧器以及除氧器与化学除氧相结合的办法，防止氧腐蚀。结合多年的工作经验，笔者建议采用热力除氧的方式，利用蒸汽将锅炉供水升温至大气式除氧器压力下的饱和温度，此时，水表面蒸汽压力与水面全压力接近，溶解在水中的气体分压力趋近于0，供水不具有溶解气体的能力，溶解在水中的气体被析出，达到除去氧气，保护锅炉受热面管的目的。
与热力除氧相比，真空除氧效果较差，不推荐使用。要充分利用化学原理，当供水呈酸性且含氧时，氧腐蚀往往会十分严重，应使用脉冲泵注入碱性溶液进行中和。此外，还应做好停炉养护工作。
3. 防止低温硫腐蚀
导致低温硫腐蚀的主要因素是硫含量过高以及过剩空气系数过大。因此，可采用以下方式来防止低温硫腐蚀：一，使用脱硫技术和低硫燃料，从源头上减少含硫量。二，通过火焰颜色来判断过剩空气系数，将其控制在1.05～1.1间，有效降低发生低温硫腐蚀的可能性。三，提高排烟温度，露点以上的温度可以有效的防止省煤器低温硫腐蚀。
4. 合理计算，减少磨损
科学的设计和核算烟道截面，采取合理措施如链条炉排来控制料层厚度和风量，以达到减慢烟气速度，减小烟气量的效果，有效防止锅炉受热面管磨损。实行安全责任制，安排专门人员定期对锅炉受热面管和隔烟墙进行检查，做好设备的养护工作，及时发现和解决问题，如发现防磨片被损伤，则应及时进行更换，吹灰器若面向管子，则应及时调节吹灰器的位置。
除上述措施外，还应加强对相关工作人员的技能培训，使每个人都能更好的适应自己的工作，提高工作人员的思想认知水平，使其充分认识到自己工作的重要性，建立健全与之相关的监督机制和责任机制，对于因不规范操作而引发的锅炉受热面管失效应彻底追查，严格奖惩措施。
总结：
总而言之，锅炉受热面管是锅炉的重要组成部分，其安全运行是锅炉有序运作，保障生产顺利的重要前提，相关工作人员只有充分做好准备工作和相应的预防措施，才能保障锅炉安全、稳定的运行，为经济社会的可持续发展和满足人民群众的生活需求多座贡献。
参考文献：
[1]丁建河.锅炉对流管频繁爆管原因分析[J].新疆電力技术， 2008，（02）.
[2]孙康.670t/h锅炉过热器爆管原因分析及改进措施[J].热电技术， 2008（04）.
[3]丁勇能，马春江，郭可伟.锅炉高温对流过热器爆管原因分析及处理对策[J].电力科学与工程，2009（01）.
[4]项林荣，白起胜.一起超高压锅炉过热器爆管泄漏原因分析[J].新疆电力技术，2008（02）.
[5]官民健，孙福君，刘常辉，王宝国.锅炉受热面腐蚀的起因与预防措施[J]. 热电技术，2008（01）.