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作者简介：庞健强（1971-），男，工程硕士，工程师，兰州商通工业锅炉制造有限公司，主要从事工业锅炉、压力容器的设计、工艺工作。
摘 要：甘肃河西地区某供热公司2003年10月安装投用的一台SZL7－1.0/95/70－AII型热水锅炉，在2004年3月运行期间，发生前拱管漏水事故，当时对漏水产生的原因进行了分析，并进行了必要的处理，之后继续运行工作，到2005年10月进行点炉前的水压试验时，前拱管再次发生严重漏水，本文就这一事故的原因进行了分析并对作出得处理方案进行了全面论述，对今后解决类似的问题非常有参考价值。
关键词：热水锅炉；前拱管；漏水；腐蚀；SO2
一、过程的描述
2004年3月12日锅炉生产厂家接到张掖市某供热公司传真，称本公司正在运行的一台该厂生产的SZL7－1.0/95/70－A-II型热水锅炉的一根前拱管发生漏水，该锅炉生产厂家随即派出技术人员及维修人员赶到现场，由于该锅炉为供暖锅炉，而当时正在供暖期，故维修人员只能在短暂停炉后对漏水管子进行封堵，该锅炉又投入了运行。2004年4月1日，供暖结束，锅炉正式停炉后，锅炉生产厂家再次派人到现场进行维修，并更换了漏水的3根前拱管，同时进行了水压试验，未发现渗漏现象。2005年10月18日在该锅炉点炉前进行水压试验时，又有一根前拱管发生渗漏，经现场司炉人员检查发现发生渗漏的管子与前部炉墙接触部位两侧发生了腐蚀，形成了大面积的腐蚀坑，渗漏就发生于腐蚀严重的腐蚀坑处。用户对发生渗漏的管子及腐蚀较严重的管子共计7根又进行了更换，并聘请当地技术监督部门对管子壁厚进行测量，最厚2.8mm，最薄2.2mm，平均2.5mm，均小于3mm的管子名义厚度。根据测量结果，供热公司怀疑管子存在质量问题，随即通知锅炉生产厂派技术负责人到现场解决问题。锅炉生产厂技术人员根据现场观察发现，前部炉墙与前拱管接触部位两侧覆盖有大量黄色和白色疏松结晶颗粒，味发咸。剥除这些结晶颗粒后，发现管子两侧发生大面积腐蚀，部分腐蚀点较深，以至发生渗漏。至此，所有18根前拱管均被发现存在腐蚀情况，对管子切样观察，管子内侧未发现结垢和腐蚀情况。技术人员对该锅炉的运行情况及系统配置进行了全面考察，并与使用单位进行了沟通及原因的初步分析。回到锅炉厂后，对带回的样品进行分析化验，制定出合理的解决方案。
二、原因解析
1、炉管壁厚原因的排除
锅炉生产厂调阅了该批炉管的原材料复验及原证明书抄件，并对带回的炉管进行了化学分析，均符合GB3087-1999的要求，各项指标合格。且对该炉管管头切样测量，壁厚为3mm，故可判定减薄原因是烟气冲刷和正常的金属氧化作用的结果，不是造成渗漏的主要原因。
2、腐蚀类型的判定
该锅炉运行过程中炉膛温度约600℃，较设计温度953.2℃低300多度，造成炉膛水冷度过大；锅炉回水温度一般为40℃左右，低于60℃，且该地区煤中硫含量较高，且湿度较大。这些条件符合“结露”的必备条件，即硫在燃烧过程中被氧化后，由于炉膛温度低，尤其在前拱处，由于前拱管内水温仅有40℃左右，使硫的氧化物在前拱管与炉墙结合处不断凝结，并且在凝结的过程中还不断腐蚀前拱管，在腐蚀严重处造成渗漏。从腐蚀的形态和腐蚀物化验结果来看，腐蚀物主要为黄色疏松结晶颗粒，经化验主要成分为硫及硫化物的结晶体，可确认是一起典型的酸腐蚀事故。
3、腐蚀机理的推断
烟气中水蒸气的露点温度（称为水露点）根据水蒸气的多少，一般在30~60℃。而烟气中的H2SO4蒸气的露点温度（称为酸露点）却明显高于水露点，且随烟气中H2SO4蒸气浓度和水蒸气含量的增加而升高，即使烟气中只有很少量的SO2，其酸露点也明显高于水露点。
烟气开始结露时的温度称为烟气露点。由于烟气中不可避免的存在微量的SO2，所以烟气露点一般就是酸露点。
当金属壁温低于烟气露点时，H2SO4蒸气在壁面上直接凝结成H2SO4溶液。而当金属壁温低于水露点时，烟气中的C凝结水结合生成亚硫酸H2SO3，并很快氧化成H2SO4，这是金属壁面上硫酸的两个主要来源。其中后一个来源的化学反映式如下：
SO2+H2O（液体）→H2SO3（溶液）
H2SO3（溶液）+［O］→H2SO4（溶液）
金属壁面上凝结的H2SO4溶液，将发生如下化学反应，钢中的铁原子将被消耗，即所谓开始发生腐蚀：
H2SO4（溶液）+Fe（钢）→FeSO4+H2↑
另外，烟气中可能含HCl气体，壁温低于水露点时，将溶于水生成盐酸，发生如下化学反应：
HCl（溶液）+Fe（钢）→FeCl2+H2↑，同样使钢中的铁原子消耗
以上就是腐蚀发生的化学机理。
三、处理及改进措施
1、根据锅炉生产厂技术人员现场检测确认，18根前拱管中10根已更换，未更换的8根管虽未渗漏，但也发生了不同程度的腐蚀，为保证至少一个采暖期安全供暖，建议供热公司全部更换。
2、针对当地煤种，由于未充分燃烧造成炉膛温度低的情况，建议加装空气预热器，以提高进入锅炉的空气温度。
3、由于该供热公司仅对部分供热线路的回水安装了预热水箱，建议对未安装部分的回水也应安装预热水箱，以保证回水温度不低于50℃。
4、改善使用煤种结构，可采用本地煤和外地煤混合使用的方式，降低烟气中SO2量。
供热公司按锅炉生产厂的建议将剩余的8根前拱管全部进行了更换，并采取了相应措施，尤其是增强了回水温度的控制，保证了回水温度不低于50℃，同时改善了煤质，采用了含硫量低的煤。自锅炉运行至今未发生炉管漏水事故，并在停炉检查时，也未发现炉管腐蚀现象。
摘 要：甘肃河西地区某供热公司2003年10月安装投用的一台SZL7－1.0/95/70－AII型热水锅炉，在2004年3月运行期间，发生前拱管漏水事故，当时对漏水产生的原因进行了分析，并进行了必要的处理，之后继续运行工作，到2005年10月进行点炉前的水压试验时，前拱管再次发生严重漏水，本文就这一事故的原因进行了分析并对作出得处理方案进行了全面论述，对今后解决类似的问题非常有参考价值。
关键词：热水锅炉；前拱管；漏水；腐蚀；SO2
一、过程的描述
2004年3月12日锅炉生产厂家接到张掖市某供热公司传真，称本公司正在运行的一台该厂生产的SZL7－1.0/95/70－A-II型热水锅炉的一根前拱管发生漏水，该锅炉生产厂家随即派出技术人员及维修人员赶到现场，由于该锅炉为供暖锅炉，而当时正在供暖期，故维修人员只能在短暂停炉后对漏水管子进行封堵，该锅炉又投入了运行。2004年4月1日，供暖结束，锅炉正式停炉后，锅炉生产厂家再次派人到现场进行维修，并更换了漏水的3根前拱管，同时进行了水压试验，未发现渗漏现象。2005年10月18日在该锅炉点炉前进行水压试验时，又有一根前拱管发生渗漏，经现场司炉人员检查发现发生渗漏的管子与前部炉墙接触部位两侧发生了腐蚀，形成了大面积的腐蚀坑，渗漏就发生于腐蚀严重的腐蚀坑处。用户对发生渗漏的管子及腐蚀较严重的管子共计7根又进行了更换，并聘请当地技术监督部门对管子壁厚进行测量，最厚2.8mm，最薄2.2mm，平均2.5mm，均小于3mm的管子名义厚度。根据测量结果，供热公司怀疑管子存在质量问题，随即通知锅炉生产厂派技术负责人到现场解决问题。锅炉生产厂技术人员根据现场观察发现，前部炉墙与前拱管接触部位两侧覆盖有大量黄色和白色疏松结晶颗粒，味发咸。剥除这些结晶颗粒后，发现管子两侧发生大面积腐蚀，部分腐蚀点较深，以至发生渗漏。至此，所有18根前拱管均被发现存在腐蚀情况，对管子切样观察，管子内侧未发现结垢和腐蚀情况。技术人员对该锅炉的运行情况及系统配置进行了全面考察，并与使用单位进行了沟通及原因的初步分析。回到锅炉厂后，对带回的样品进行分析化验，制定出合理的解决方案。
二、原因解析
1、炉管壁厚原因的排除
锅炉生产厂调阅了该批炉管的原材料复验及原证明书抄件，并对带回的炉管进行了化学分析，均符合GB3087-1999的要求，各项指标合格。且对该炉管管头切样测量，壁厚为3mm，故可判定减薄原因是烟气冲刷和正常的金属氧化作用的结果，不是造成渗漏的主要原因。
2、腐蚀类型的判定
该锅炉运行过程中炉膛温度约600℃，较设计温度953.2℃低300多度，造成炉膛水冷度过大；锅炉回水温度一般为40℃左右，低于60℃，且该地区煤中硫含量较高，且湿度较大。这些条件符合“结露”的必备条件，即硫在燃烧过程中被氧化后，由于炉膛温度低，尤其在前拱处，由于前拱管内水温仅有40℃左右，使硫的氧化物在前拱管与炉墙结合处不断凝结，并且在凝结的过程中还不断腐蚀前拱管，在腐蚀严重处造成渗漏。从腐蚀的形态和腐蚀物化验结果来看，腐蚀物主要为黄色疏松结晶颗粒，经化验主要成分为硫及硫化物的结晶体，可确认是一起典型的酸腐蚀事故。
3、腐蚀机理的推断
烟气中水蒸气的露点温度（称为水露点）根据水蒸气的多少，一般在30~60℃。而烟气中的H2SO4蒸气的露点温度（称为酸露点）却明显高于水露点，且随烟气中H2SO4蒸气浓度和水蒸气含量的增加而升高，即使烟气中只有很少量的SO2，其酸露点也明显高于水露点。
烟气开始结露时的温度称为烟气露点。由于烟气中不可避免的存在微量的SO2，所以烟气露点一般就是酸露点。
当金属壁温低于烟气露点时，H2SO4蒸气在壁面上直接凝结成H2SO4溶液。而当金属壁温低于水露点时，烟气中的C凝结水结合生成亚硫酸H2SO3，并很快氧化成H2SO4，这是金属壁面上硫酸的两个主要来源。其中后一个来源的化学反映式如下：
SO2+H2O（液体）→H2SO3（溶液）
H2SO3（溶液）+［O］→H2SO4（溶液）
金属壁面上凝结的H2SO4溶液，将发生如下化学反应，钢中的铁原子将被消耗，即所谓开始发生腐蚀：
H2SO4（溶液）+Fe（钢）→FeSO4+H2↑
另外，烟气中可能含HCl气体，壁温低于水露点时，将溶于水生成盐酸，发生如下化学反应：
HCl（溶液）+Fe（钢）→FeCl2+H2↑，同样使钢中的铁原子消耗
以上就是腐蚀发生的化学机理。
三、处理及改进措施
1、根据锅炉生产厂技术人员现场检测确认，18根前拱管中10根已更换，未更换的8根管虽未渗漏，但也发生了不同程度的腐蚀，为保证至少一个采暖期安全供暖，建议供热公司全部更换。
2、针对当地煤种，由于未充分燃烧造成炉膛温度低的情况，建议加装空气预热器，以提高进入锅炉的空气温度。
3、由于该供热公司仅对部分供热线路的回水安装了预热水箱，建议对未安装部分的回水也应安装预热水箱，以保证回水温度不低于50℃。
4、改善使用煤种结构，可采用本地煤和外地煤混合使用的方式，降低烟气中SO2量。
供热公司按锅炉生产厂的建议将剩余的8根前拱管全部进行了更换，并采取了相应措施，尤其是增强了回水温度的控制，保证了回水温度不低于50℃，同时改善了煤质，采用了含硫量低的煤。自锅炉运行至今未发生炉管漏水事故，并在停炉检查时，也未发现炉管腐蚀现象。