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????? 大型鍋爐事故及預(yù)防

????? 第一節(jié)防止電站鍋爐事故的意義與對策第二節(jié)承重部件的損壞及其預(yù)防第
三節(jié)可燃物質(zhì)的爆炸及其預(yù)防第四節(jié)受熱面燒損及預(yù)防第五節(jié)防止鍋爐承壓部件
的損傷第六節(jié)鍋爐受熱面腐蝕及預(yù)防

????? 第一節(jié)防止電站鍋爐事故的意義與對策

????? 一、防止鍋爐事故的重要意義

????? 二、當(dāng)前鍋爐機(jī)組事故的特點(diǎn)

????? 三、預(yù)防事故發(fā)生與擴(kuò)大的措施

????? 四、故障分析的目的、方法

????? 一、防止鍋爐事故的重要意義

????? 電力工業(yè)的安全生產(chǎn)關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活的安定，也是電力企業(yè)
取得經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。鍋爐機(jī)組是火力發(fā)電廠三大主機(jī)之一?？煽啃越y(tǒng)計(jì)表明，
100MW 及以上機(jī)組非計(jì)劃停用所造成的電量損失中，鍋爐機(jī)組故障停用損失占60
％～65％，1995年100MW 及以上鍋爐及其主要輔機(jī)故障停用損失電量近120 億kWh.
故障停用造成的啟停損失（啟動用燃料、電、汽、水）若每次以3 萬元計(jì)，僅此
一項(xiàng)全國每年直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)2400萬元。與此同時每次啟停，鍋爐承壓部件必
然發(fā)生一次溫度交變導(dǎo)致一次壽命損耗，其中直流鍋爐水冷壁與分離器可能發(fā)生
幾百度溫度的變化，從而誘發(fā)疲勞破壞。因此，防止鍋爐機(jī)組的非計(jì)劃故障停用，
歷來受到各級領(lǐng)導(dǎo)的重視。部《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十項(xiàng)重點(diǎn)要求》中列
出了防止大容量鍋爐承壓部件爆漏、防止鍋爐滅火放炮，防止制粉系統(tǒng)爆炸等三
項(xiàng)反措要求，要求逐項(xiàng)續(xù)貫徹。

????? 為減少鍋爐機(jī)組故障引起的直接與間接損失，減少故障停用帶來的緊張的
搶修工作，發(fā)電廠的安全監(jiān)察、鍋爐監(jiān)察、技術(shù)監(jiān)督工作者及全體檢修、運(yùn)行、
管理人員，必須認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，落實(shí)反事故措施，提
高設(shè)備的可用率，防止鍋爐事故的發(fā)生。

????? 二、當(dāng)前鍋爐機(jī)組事故的特點(diǎn)

????? 鍋爐機(jī)組的事故特點(diǎn)是與鍋爐所用的燃燒、鍋爐結(jié)構(gòu)、控制手段與工藝水
平密切相關(guān)的。1955年發(fā)生在天津的田熊式鍋爐下泥包苛性脆性，死亡77人的事
故，如今由于淘汰了鉚接、脹接工藝，此類事故已被消滅。由于給水品質(zhì)的提高
及蒸汽參數(shù)的提高，出現(xiàn)在中小型鍋爐的水循環(huán)事故及表面式減溫器事故也趨于
消滅。隨著自動控制水平的提高，鍋爐缺滿水及滅火放炮事故也逐步得到控制。
與此同時，由于采用亞臨界、超臨界參數(shù)，采用懸吊式全密封結(jié)構(gòu)，以及實(shí)現(xiàn)計(jì)
算機(jī)控制等等，也帶來了一些新問題需要研究解決。鑒于各局、廠情況不同，防
范措施理當(dāng)有所區(qū)別，本文僅根據(jù)國內(nèi)電廠發(fā)生的鍋爐故障情況，按嚴(yán)重程度與
分布頻率，提出以下分析意見。

????? （1 ）鍋爐承重結(jié)構(gòu)的變形、失穩(wěn)使懸吊式鍋爐坍塌是導(dǎo)致近年來鍋爐報(bào)
廢的最終原因，必須高度重視支吊、承重結(jié)構(gòu)的安全。

????? （2 ）爐外管道爆漏、受熱面腐蝕、轉(zhuǎn)動機(jī)械飛車、制粉系統(tǒng)爆炸、鍋爐
尾部受熱面燒損是造成人員傷亡，設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞的主要原因。

????? （3 ）鍋爐四管爆漏仍居當(dāng)前鍋爐機(jī)組非計(jì)劃停用原因的首位。鍋爐四管
因蠕變、磨損、腐蝕、疲勞損壞以及焊口泄漏，常?？梢砸蛘{(diào)度同意使用而不構(gòu)
成事故，但因其停用時間較長，直接、間接損失大仍是鍋爐故障損失的主要因素，
必須加以重視。

????? （4 ）鍋爐輔機(jī)故障，包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、排粉機(jī)、一次鳳機(jī)、
撈渣機(jī)、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器等轉(zhuǎn)動機(jī)械卡轉(zhuǎn)、振動、燒瓦等，此類故障約占鍋爐
機(jī)組故障停用次數(shù)的10％左右，常常是機(jī)組降出力的原因。

????? （5 ）熱工保護(hù)裝置故障誤動引起機(jī)組跳閘，其次數(shù)隨保護(hù)裝置采用范圍
的擴(kuò)大而有所增加，這是當(dāng)前新機(jī)組投產(chǎn)初期運(yùn)行階段的常見故障。說明要解決
如何進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝，使控制手段與設(shè)備性能相匹配，并縮短磨合期等問題特別
需要對基建工序的安排與配合問題加以研究。但當(dāng)前主要應(yīng)防止因耽心誤動而隨
意退用保護(hù)裝置的傾向。

????? 三、預(yù)防事故發(fā)生與擴(kuò)大的措施

????? 綜合分析全國大型鍋爐故障停用的原因，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，必須從設(shè)計(jì)標(biāo)
準(zhǔn)、設(shè)計(jì)選型、制造安裝、運(yùn)行調(diào)試全過程努力，才能最有效地防止事故的發(fā)生。
作為發(fā)電廠必須搞好檢查、修理，認(rèn)真整治設(shè)備，嚴(yán)格各項(xiàng)規(guī)章制度的貫徹執(zhí)行，
才能真正提高設(shè)備的可靠性。

????? 同防止發(fā)電廠其他設(shè)備故障一樣，防止事故發(fā)生與擴(kuò)大的措施是：

????? （1 ）重視運(yùn)行分析，推廣在線診斷技術(shù)，提高預(yù)防性檢修的質(zhì)量。

????? （2 ）重視熱工報(bào)警及自動保護(hù)裝置的投用，反對強(qiáng)撐硬拼，把事故消滅
在萌芽狀態(tài)。

????? （3 ）事故后要認(rèn)真分析事故原因，以便采取針對性的措施。同時要研究
其他單位事故案例，分析潛在的不安全因素并采取相應(yīng)措施。

????? （4 ）加強(qiáng)燃料、汽、水品質(zhì)、金屬焊接管理，做好防磨防爆工作。

????? （5 ）要認(rèn)真審定事故處理規(guī)程及“防災(zāi)預(yù)案”，運(yùn)行人員要訓(xùn)練有素以
正確判斷與處理事故，避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。

????? 四、故障分析的目的、方法

????? 控制電站鍋爐故障主要在于預(yù)防，在于把缺陷消滅在釀成事故前。但是一
旦發(fā)生了故障，在組織搶修的同時，分析故障原因也是安監(jiān)人員與鍋爐專業(yè)人員
義不容辭的責(zé)任，不可偏廢。

????? 成功的故障分析可以避免類似事故的重演，加速搶修恢復(fù)，工作不有利于
分清責(zé)任，從而提高設(shè)計(jì)、制造、檢修、運(yùn)行工作質(zhì)量，也有利于合同的執(zhí)行。
不成功的故障分析往往導(dǎo)致事故的再次發(fā)生或?qū)е路创胭Y金的浪費(fèi)。

????? 例如，1984年10月，一臺300MW 機(jī)組的一臺風(fēng)扇磨炸裂飛車，風(fēng)扇磨葉輪
碎裂成23塊，飛散在鍋爐房零米層，當(dāng)場打死檢修班長李×，事故發(fā)生在檢修后
試轉(zhuǎn)時，迅速查明原因才能在避免人身事故的前提下解決電網(wǎng)用電的需要（見圖
4-3-1 ）。事故調(diào)查組在記錄好葉輪碎塊分布狀況的基礎(chǔ)上，組織力量通過拼湊
葉輪原貌，從分析斷口裂紋發(fā)展方向著手找出了原始裂紋及裂紋起源點(diǎn)，從而把
疑點(diǎn)迅速集中到修復(fù)葉輪磨損所用鑲條的拼接點(diǎn)上。接著用著色探傷法逐臺檢查，
發(fā)現(xiàn)只用此工藝修復(fù)的幾臺風(fēng)扇磨葉輪的相應(yīng)部位，都發(fā)現(xiàn)裂紋。由于很快找出
了事故原因，從而可以有針對性地更換葉輪備件，使機(jī)組很快投入正常運(yùn)行。

????? 而如某廠屏式過熱器聯(lián)箱管座角焊縫泄漏事故，從焊接接頭斷口宏觀檢查
看，焊縫焊接質(zhì)量確實(shí)存在缺陷，但由于沒有細(xì)致分析，即決定全部管座重新施
焊，事隔不到一年該處又連續(xù)發(fā)生管座焊口泄漏。最后查明原因是：該屏式過熱
器用振動吹灰，為了使全屏都振動而達(dá)到除灰的目的，在管間加裝了固接棍，這
樣屏式過熱器管上部由聯(lián)箱管座固定，中部由固

????? 接棍固定，由于管間不可避免地存在溫差膨脹不暢以及對接時存在的焊接
殘余應(yīng)力，導(dǎo)致焊口一再泄漏。當(dāng)取消固接棍后，這部分焊口泄漏才能解決。說
明第一次故障分析由于沒有找到事故根源，不僅多耗了返修的資金，也導(dǎo)致事故
的重復(fù)發(fā)生。

????? 當(dāng)然對于一些多因素、復(fù)雜的或不常見的事故，要求一次抓住主要故障原
因，從而采取針對性的措施解決問題有一定的難度，但作為事故調(diào)查工作的目標(biāo)
與責(zé)任應(yīng)該是：要找出事故根源防止重復(fù)性事故發(fā)生。

????? 根據(jù)多數(shù)安監(jiān)工作者成功的經(jīng)驗(yàn)，在事故調(diào)查方法方面應(yīng)該做到：

????? （1 ）掌握故障第一手材料。包括故障前運(yùn)行記錄，事故追憶打印記錄，
損壞部位的宏觀狀況，部件損壞的起源點(diǎn)及擴(kuò)大損壞面的狀況等。

????? （2 ）以事實(shí)及各項(xiàng)化驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，避免主觀忄意斷或過多的推
論。

????? （3 ）在掌握各種損壞方式的特征及各種分析手段所能得出的結(jié)論的前提
下，事故調(diào)查人員應(yīng)當(dāng)迅速組織取樣、化驗(yàn)與測試。

????? （4 ）分析情況要有數(shù)量概念。在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)超過設(shè)計(jì)范圍，保護(hù)正確動
作或定值不當(dāng)或誤動等都要用數(shù)據(jù)說明。

????? （5 ）根據(jù)部件失效的直接原因，查制造、安裝、檢修、運(yùn)行歷史情況，
以規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定為依據(jù)判定是非。

????? （6 ）要分析故障的起因，也要分析事故處理過程，從中找出故障擴(kuò)大的
原因與對策。

????? 第二節(jié)承重部件的損壞及其預(yù)防

????? 《電力工業(yè)鍋爐監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定鍋爐結(jié)構(gòu)必須安全可靠的基本要求是：①
鍋爐各受熱面均應(yīng)得到可靠的冷卻；②鍋爐各部分受熱后，其熱膨脹應(yīng)符合要求
；③鍋爐各受壓部件、受壓元件有足夠的強(qiáng)度與嚴(yán)密性；④鍋爐爐膛、煙道有一
定的抗爆能力；⑤鍋爐承重部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性，并能適應(yīng)所在
地區(qū)的抗震要求；⑥鍋爐結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、維修與運(yùn)行。

????? 以往分析鍋爐部件故障失效，比較重視超溫過熱、腐蝕、磨損與焊接質(zhì)量，
是因?yàn)樗苠仩t在汽、水壓力作用下一旦汽管、水管、管道不能承受內(nèi)壓作用時，
即發(fā)生爆破、泄漏；但自從采用懸吊式鍋爐結(jié)構(gòu)后，由于鍋爐受熱面、汽水聯(lián)箱、
管道、煙風(fēng)煤粉管道都通過支吊架、梁、桁架，由鋼柱承重；并以膨脹中心為零
點(diǎn)，向下，向四周膨脹。一旦承重系統(tǒng)失效，部件附落，部件的幾何形狀即發(fā)生
變化，同樣可以導(dǎo)致鍋爐部件故障失效。

????? 理論計(jì)算表明，一根細(xì)長的受熱管可以承受很高的內(nèi)壓，但卻不能承受一
般的軸向壓力，更不能承受側(cè)向彎曲力的作用，所以必須重視由此而產(chǎn)生的變形
失效。事故案例表明此類失效會導(dǎo)致鍋爐報(bào)廢，不可大意。

????? 1988年4 月某熱電廠一臺220t/h鍋爐，由于爐膛內(nèi)聚集的可燃?xì)怏w爆炸，
鍋爐鋼架不能承受爆炸引起的側(cè)向作用力，爐后鋼柱扭曲、斷裂，爐頂大板梁失
去支承點(diǎn)，向下向右塌落。于是鍋爐省煤器、過熱器、水冷壁也隨之掉落并發(fā)生
彎曲變形，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器也被壓下沉，導(dǎo)致整臺鍋爐報(bào)廢（見圖4-3-2 ）。

????? 1994年3 月某熱電廠的一臺220t/h鍋爐由于鍋爐房起火，鍋爐鋼柱遇熱屈
服強(qiáng)度下降發(fā)生彎曲變形，致爐整體后傾10°，后移5.3m，汽包下沉2m，所有受
熱面下坍彎曲變形，鍋爐報(bào)廢。1993年3 月某廠一臺2008t/h 鍋爐由于大量堆集
以及可能存在的塌焦、爐壓突升等沖擊力，使支撐該爐冷灰斗的鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，組
成冷灰斗的水冷壁管嚴(yán)重變形（見圖4-3-3 ）。

????? 除此以外，近年來國內(nèi)電力系統(tǒng)由于支吊件失效，而發(fā)生的灰斗、煤斗、
煙道、風(fēng)道坍塌、受熱面下沉的事故還有十余次，其中一次爐底風(fēng)道跌落事故見
圖4-3-3.這些事故雖然沒有構(gòu)成全爐報(bào)廢的特大、重大事故，但所造成的損失以
及可能造成的人員傷亡，應(yīng)該同樣引起我們對承重部件安全狀況的重視。

????? 縱觀鍋爐承重件損壞事故，我們不難發(fā)現(xiàn)支吊件損壞事故的幾個特點(diǎn)：

????? （1 ）事故的突發(fā)性。鍋爐承重部件基本可以分成三類。一類是受拉部件，
如吊桿；另一類是受壓部件，如鋼柱、支承桿；再有一類就是受彎部件，如梁。
他們都具有突發(fā)性損壞

????? 的特點(diǎn)，如吊桿斷裂、壓桿失穩(wěn)和桁架失穩(wěn)。

????? 所謂失穩(wěn)或翹曲失效是指作用在支撐桿、支柱上的壓力達(dá)到某一臨界水平
時，它們有時會突然發(fā)生例如弓起、褶皺、彎曲等幾何形狀上的劇烈變化。這時
從強(qiáng)度觀點(diǎn)，作用力產(chǎn)生的應(yīng)力完全在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，但劇烈的幾何變形而引起的
大撓度可能破壞結(jié)構(gòu)的平衡，形成不穩(wěn)定的構(gòu)形，使其突然崩潰，即通常所謂的
失穩(wěn)或翹曲失效。而吊桿的斷裂因?yàn)槌０l(fā)生在具有應(yīng)力集中特征的螺扣處，因而
也具有突發(fā)性。

????? （2 ）修復(fù)困難。承重件一旦安裝就位，就很難卸載，因而給修復(fù)帶來難
度。

????? （3 ）力的不確定性。鍋爐受熱膨脹，其他受力桿件的變形，將嚴(yán)重影響
承重部件受力狀況，除帶受力指示標(biāo)記的吊標(biāo)外，一般難以了解受力狀況。

????? （4 ）常常導(dǎo)致事故擴(kuò)大。承重件的損壞使相鄰承重件負(fù)載增加促進(jìn)聯(lián)鎖
損壞，同時也常常導(dǎo)致相關(guān)部件受力狀況的變化而損壞。嚴(yán)重時可導(dǎo)致該部件的
報(bào)廢。

????? 防止支、吊件損壞，應(yīng)從防止超載及維持支、吊件承載能力兩方面著手。
當(dāng)前應(yīng)注意以下問題。

????? （1 ）鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的工作溫度。美國鍋爐規(guī)范規(guī)定承重構(gòu)件受熱后溫度不
得大于315 ℃，這是因?yàn)殇摬牡那?qiáng)度因溫度上升而急劇下降。鍋爐鋼柱、鋼
梁急劇升溫發(fā)生在鍋爐房著火時?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定無保護(hù)層的鋼柱、
鋼架、鋼層架耐火極限只有15分鐘，說是說在大火中鋼結(jié)構(gòu)很快變形失效。為此
要求：①鍋爐油管路，電纜的鋪設(shè)要離開承重部件；②一旦發(fā)生火災(zāi)要組織力量
控制承重部件的溫度，此時立柱和大梁的冷卻至關(guān)重要。

????? （2 ）要避免爐膛嚴(yán)重堆焦、轉(zhuǎn)向室灰斗存灰、風(fēng)道積灰與煙道存水等超
載現(xiàn)象。

????? （3 ）鍋爐剛性梁的作用是承受一定的爐膛爆炸力，其薄弱環(huán)節(jié)是角部絞
接結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)抗爆壓力下，剛性梁的撓度f ＝1/500.有懷疑時，應(yīng)通過測試，
確定是否需要加固。

????? （4 ）吊桿的安全性取決于力的分配及披屋內(nèi)吊桿高溫部位的強(qiáng)度是否滿
足要求，最好使用有承力指示的吊架。個別吊桿彈簧壓死或不承力都是不正常的
現(xiàn)象，要作為鍋爐定期檢驗(yàn)內(nèi)容加以確認(rèn)調(diào)整。

????? （5 ）現(xiàn)代鍋爐普遍采用全密封膜式爐壁，并確立膨脹中心，為此在鍋爐
周圍、上下設(shè)許多向構(gòu)件，保證以膨脹中心為零點(diǎn)，向一定方向膨脹。凡是沒有
按設(shè)計(jì)值脹出的，必然存在殘余應(yīng)力，將涉及支吊架安全，務(wù)必要究其原因，以
防意外。

????? （6 ）要弄清鍋爐承重部件的設(shè)計(jì)意圖，哪些是受拉桿件，哪些是受壓桿
件，哪些接合部位要留間隙，哪些部件是要焊牢的。在安裝與檢修中嚴(yán)格貫徹設(shè)
計(jì)意圖，維持結(jié)構(gòu)承重功能。

????? 第三節(jié)可燃物質(zhì)的爆炸及其預(yù)防

????? 一、可燃物質(zhì)爆炸的機(jī)理及其危害

????? 二、防止?fàn)t膛放炮事故對策

????? 三、防止制粉系統(tǒng)煤粉爆炸

????? 一、可燃物質(zhì)爆炸的機(jī)理及其危害

????? 可燃?xì)怏w或粉塵與空氣形成的混合物在短時間內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的高
溫、高壓氣體與沖擊波，超過周圍建筑物、容器、管道的承載能力，使其發(fā)生破
壞，導(dǎo)致人身、設(shè)備事故，稱為爆炸事故。

????? 通常說，發(fā)生爆炸要有三個條件，一是有燃料和助燃空氣的積存；二是燃
料和空氣的混合物的濃度在爆炸極限內(nèi)；三是有足夠的點(diǎn)火能源。天然氣的爆炸
下限約為5 ％，煤粉的爆炸下限是20～60g/m3，爆炸產(chǎn)生的壓力可達(dá)0.3 ～1.0MPa.
就鍋爐范圍而言，可燃物質(zhì)是指天然氣、煤氣、石油氣、油霧和煤粉；構(gòu)成爆炸
事故的有爐膛放炮、煤粉倉爆炸及制粉系統(tǒng)爆炸。

????? 1979年3 月，某廠一臺1025t/h 微正壓燃油爐，因煙道出口擋板運(yùn)行中自
行關(guān)閉，爐膛燃燒惡化，汽壓下降。由于沒有正確處理，自動裝置又由于汽壓下
降而自動加風(fēng)加油，反向調(diào)節(jié)進(jìn)一步惡化燃燒。爐膛內(nèi)形成了可燃油氣聚集火爆
炸的條件，導(dǎo)致鍋爐煙、風(fēng)道及爐膛損壞，停用半年，僅修理費(fèi)用就高達(dá)50萬元。

????? 1982年8 月，某廠在檢修后啟動制粉系統(tǒng)時，煤粉倉爆炸，倉頂9 塊水泥
板被掀起，一名輸煤值班工被火、熱煙燙傷，搶救無效死亡。

????? 其他諸如制粉系統(tǒng)防爆門爆破引燃電纜架上積粉的火災(zāi)事故電纜及其它可
燃物的火災(zāi)事故及煤粉管內(nèi)爆燃使風(fēng)管斷裂的事故都說明鍋爐可燃物質(zhì)的爆炸威
脅人身設(shè)備安全，修復(fù)困難應(yīng)予重視。

????? 二、防止?fàn)t膛放炮事故對策

????? 據(jù)統(tǒng)計(jì)自1980年以來，至少有30臺鍋爐發(fā)生爐膛放炮事故，以致水冷壁焊
縫開裂，剛性梁彎曲變形（見圖4-3-5 ），頂棚被掀起，煙道膨脹節(jié)開裂等設(shè)備
損傷屢屢發(fā)生。究其原因：①設(shè)計(jì)上缺乏可靠的滅火保護(hù)和可靠的聯(lián)鎖、報(bào)警、
跳閘裝置；②爐膛剛性梁抗爆能力低；③運(yùn)行人員處理燃燒不穩(wěn)或熄火時方法不
對，錯誤采用“爆燃法”搶救，導(dǎo)致滅火放炮；④燃料質(zhì)量下降、負(fù)荷調(diào)節(jié)失當(dāng)、
給粉裝及控制機(jī)構(gòu)突然失靈等。防止鍋爐滅火放炮已列入部頒二十項(xiàng)反措，包括
爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）在內(nèi)的滅火保護(hù)裝置已經(jīng)在許多電廠推廣使用，本文
不再重復(fù)相關(guān)反措。以下強(qiáng)調(diào)說明幾個觀點(diǎn)

????? （1 ）關(guān)于滅火放炮的提法。部頒二十項(xiàng)重點(diǎn)反措之五，稱為防止鍋爐滅
火放炮事故。正確的提法是爐膛爆炸（Furnace explosion ），因?yàn)闋t膛發(fā)生爆
炸而致爐膛損壞不僅發(fā)生在運(yùn)行中滅火時，檢修動火點(diǎn)燃聚集的可燃物及點(diǎn)火時
吹掃不夠同樣會發(fā)生爆炸而導(dǎo)致爐膛損壞。

????? 常見爐膛中造成爆炸條件的情況是：①運(yùn)行中滅火，進(jìn)入爐膛的燃料沒有
切，經(jīng)過一估時間聚集的可燃物達(dá)至爆炸濃度并點(diǎn)燃；②一個或幾個燃燒器火焰
熄滅，而其余燃燒器仍正常燃燒。從未點(diǎn)燃的燃燒器進(jìn)入燃燒造成可燃物聚集；
③燃料漏入停用中的爐膛造成可燃物聚集；④燃料或空氣瞬時中斷又恢復(fù)，造成
可燃物聚集。可燃物聚集后引燃造成的爐膛壓力升高超過爐膛承壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以
致發(fā)生損壞，稱為爐膛放炮或爐膛爆炸。不發(fā)生損壞的俗稱“反正”或“打搶”。

????? 正確的提法為的是有利于完整的引入以下反事故措施。①一旦全爐滅火，
應(yīng)立即切斷進(jìn)入鍋爐的全部燃料，包括給煤、給粉和點(diǎn)火用油、氣等。即所謂主
燃料切斷（MFT ）；②鍋爐點(diǎn)火前必須通風(fēng)，排除爐膛、煙風(fēng)道及其他通道中的
可燃物聚集。通風(fēng)時必須將煙風(fēng)擋板及調(diào)風(fēng)器打開到一定的位置，風(fēng)量應(yīng)大于滿
負(fù)荷風(fēng)量的25％，時間不少于5min，以保證換氣量大于全部容積的5 倍（德國TRD
規(guī)定是3 倍）；③點(diǎn)火時要維持吹掃風(fēng)量；一個燃燒器投運(yùn)10s 內(nèi)（不包括投煤
及煤粉達(dá)到燃燒器所需的延滯時間）點(diǎn)不著，就應(yīng)切斷該燃燒器的燃燒。有一些
鍋爐不具備單個燃燒器自身點(diǎn)燃及火焰監(jiān)視的條件，除了需明了其保護(hù)功能的局
限外，我們還是應(yīng)強(qiáng)調(diào)滅火保護(hù)及吹掃聯(lián)鎖的兩個必要性，不可偏廢。

????? （2 ）關(guān)于保護(hù)定值。為了避免爆炸，近年來必須裝設(shè)爐膛安全保護(hù)裝置
的觀點(diǎn)已取得了一致的認(rèn)可?！痘鹆Πl(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》1994年版本已明確：
“鍋爐燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置爐膛火焰監(jiān)視、爐膛滅火保護(hù)、爐膛壓力保護(hù)和爐膛吹掃
閉鎖”。雖然此提法與美國防火協(xié)會（NFPA）的標(biāo)準(zhǔn)還有差別，但畢竟大大控制
了爐膛爆炸事故。當(dāng)前作為安全工作者要解決的是：①監(jiān)督保護(hù)裝置的投用，越
是燃燒不穩(wěn)、低負(fù)荷運(yùn)行、或是新爐投煤運(yùn)行，就越要投用保護(hù)裝置。在投用過
程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。作為廠技術(shù)負(fù)責(zé)人要清醒地看到退出保護(hù)可能帶來的
后果；②關(guān)于保護(hù)定值問題。當(dāng)前不論火焰監(jiān)視相關(guān)的熄火保護(hù)和黑爐膛保護(hù)，
單就爐膛壓力保護(hù)而言，動作值的確定并不規(guī)范。從原則上講隨爐膛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的
提高以及燃燒方式的變化，定值不應(yīng)相同。但有一種觀點(diǎn)認(rèn)為爐膛負(fù)壓保護(hù)是為
防止內(nèi)爆的，而正壓保護(hù)是防止?fàn)t膛爆炸的，這不對的。實(shí)際測量表明，正常情
況下一旦鍋爐滅火，爐膛負(fù)壓先增大（即負(fù)值增大），而后由于吸風(fēng)自動調(diào)節(jié)的
作用以及煤粉爆燃而爐膛負(fù)壓反正，所以爐膛負(fù)壓保護(hù)對于火焰熄滅時迅速切斷
進(jìn)入爐膛的燃料，從而減少爆炸威力有先期制止的作用。《電力鍋爐監(jiān)察規(guī)程修
訂說明》寫明：“爐膛壓力保護(hù)報(bào)警值視爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能而異，平衡通
風(fēng)鍋爐爐膛壓力報(bào)警值一般可取±0.4kPa；動作值應(yīng)避開爐膛壓力的正常波動
（如吹灰、投停燃燒器及一些小的坍焦等等），當(dāng)然慶遠(yuǎn)低于爐膛抗爆強(qiáng)度，以
保證保護(hù)動作后爐膛壓力繼續(xù)升高時，爐膛各部分不發(fā)生永久變形”?！皠幼髦?BR>應(yīng)通過試驗(yàn)確定，作為試運(yùn)行階段的初始值，動作值可取＋1.5kPa和－0.75kPa.”
過高的值也許可以防止誤動，但冒拒動或保護(hù)動作過遲的風(fēng)險(xiǎn)似乎沒有必要。

????? （3 ）關(guān)于爐膛防爆門。事實(shí)已經(jīng)證明大型鍋爐爐膛防爆門不能防止?fàn)t膛
爆燃時爐膛損壞。原蘇聯(lián)防爆規(guī)程已明確規(guī)定：60t/h 以上的鍋爐不裝防爆門，
在此必須予以明確，以利于爐膛安全保護(hù)裝置的推廣使用。

????? （4 ）使用氣體燃燒的鍋爐要執(zhí)行GB6222《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》的規(guī)
定，防止可燃?xì)怏w在爐膛內(nèi)聚集、爆炸。

????? 三、防止制粉系統(tǒng)煤粉爆炸

????? 正常運(yùn)行中制粉系統(tǒng)中的煤粉濃度在較大的范圍內(nèi)波動，制粉系統(tǒng)中具備
爆炸濃度條件幾乎不可避免。因此制粉系統(tǒng)防爆對策包括：①防止點(diǎn)火源（如積
粉自燃），②提高結(jié)構(gòu)抗爆強(qiáng)度，③加設(shè)爆炸卸壓裝置，④惰性化處理。

????? （1 ）防止點(diǎn)火源自燃。其反措主要指積粉自燃，如煤粉倉壁的平滑，風(fēng)
粉管道及擋板的布置要避免煤粉聚集，運(yùn)行中控制風(fēng)粉溫度及檢修前放粉等。

????? （2 ）提高煤粉倉及制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。雖然制粉系統(tǒng)防爆反事故措施
的基點(diǎn)是防止爆炸，但從防爆門爆破的發(fā)生率看，制粉系統(tǒng)的爆炸實(shí)際上沒有根
絕。要避免事故擴(kuò)大，當(dāng)前結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的問題應(yīng)引起各方面的重視。前面提到的煤
粉倉掀頂事故，就是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的結(jié)果。粉倉頂是由9 塊厚6cm 的水泥預(yù)制板
加2 ～4cm 水泥抹面（并無鋼筋、螺栓固定）組成，計(jì)算表明2kPa的壓力即可掀
頂，而粉倉防爆門的爆破壓力卻為10kPa ，足見其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度嚴(yán)重不足。蘇聯(lián)防爆
規(guī)程規(guī)定裝防爆門的制粉系統(tǒng)的部件計(jì)算壓力為150kPa，而美國防爆規(guī)程規(guī)定，
除制粉系統(tǒng)啟動、運(yùn)行中均勻充滿惰性氣體的情況外，制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)大
于344kPa，按NFPA68“爆炸排放指南”所規(guī)定的原則設(shè)爆炸排放口的不在比例，
作為電廠檢修、運(yùn)行工作者應(yīng)注意制粉系統(tǒng)入孔門螺栓的完整以及煤粉管道法蘭
或抱箍的連接強(qiáng)度。

????? （3 ）保持防爆門的防爆功能。試驗(yàn)表明容器中可燃粉塵點(diǎn)燃引爆后，防
爆門動作壓力、卸壓面積，可燃粉塵特性值與爆后實(shí)際壓力值有關(guān)。防爆門排氣
管的長度也與卸壓能力有關(guān)。有的資料甚至斷定，當(dāng)容器的抗爆強(qiáng)度小于0.1MPa
時，有長排氣管的防爆門已不能達(dá)到防止容器損壞的目的。因此必須按設(shè)計(jì)要求
布置足量的防爆門，并控制防爆門的卸壓動作壓力。此外，多數(shù)磨煤機(jī)防爆門與
排粉機(jī)出口風(fēng)箱防爆門位于零米層上部，一旦動作后從排放口噴出的火焰極易燒
損附近的電纜，應(yīng)注意防范。

????? （4 ）制粉系統(tǒng)惰性化。在制粉系統(tǒng)中惰性氣體及水蒸汽的存在，會減少
混合物的爆炸危險(xiǎn)性。蘇聯(lián)防爆規(guī)程說明，在各種工況下，制粉系統(tǒng)中氧的容積
份額小于16％，則不發(fā)生煤粉爆炸。有的資料提出用氮惰化空氣煤粉混合物時的
含最高允許氧量為14％，事實(shí)上用爐煙干燥的制粉系統(tǒng)較少發(fā)生爆炸，而引進(jìn)的
中速磨制粉系統(tǒng)雖不設(shè)防爆門，除在設(shè)計(jì)上提高設(shè)計(jì)抗爆強(qiáng)度外，還在磨煤機(jī)上
裝設(shè)了通入惰性氣體（一般為氮?dú)猓┑墓芙樱⒁?guī)定，制粉系統(tǒng)帶負(fù)荷跳閘時，
應(yīng)通惰性氣體，一直到磨煤機(jī)溫度低于66℃或?qū)⑹Ｃ号趴諡橹?。此點(diǎn)應(yīng)引起各方
面重視以免誤事。

????? 第四節(jié)受熱面燒損及預(yù)防

????? 一、鍋爐受熱面燒損的原因

????? 二、防止尾部煙道再燃燒的措施

????? 一、鍋爐受熱面燒損的原因

????? 鍋爐受熱面是將煙氣中的熱量傳遞給汽、水、空氣的界面，在沒有汽、水、
空氣這些冷卻介質(zhì)時，受熱面的溫度便會很快接近或達(dá)到煙溫。煤、油正常燃燒
可能達(dá)到的溫度為1500℃～1600℃，高于鋼鐵的熔點(diǎn)，由此引起的鋼材熔融、氧
化稱為燒損。一臺670t/h爐為了停爐保養(yǎng)烘干過熱器內(nèi)的積水，錯誤的點(diǎn)油槍升
溫，由于當(dāng)時水冷壁無水，不久水冷壁管被燒穿，當(dāng)然這樣的例子是極個別的。
發(fā)生在發(fā)電廠中受熱面燒損離主要是空氣預(yù)熱器及省煤器受熱面燒損（也有過電
氣除塵器燒損的報(bào)導(dǎo)），通常稱為鍋爐尾部煙道再燃燒，或稱二次燃燒，見圖4-3-6、
圖4-3-7.一臺2008t/h 鍋爐在調(diào)試過程中先后于1995年10月13日和11月20

????? 日發(fā)生空氣預(yù)熱器著火，兩臺空預(yù)器傳熱元件遭受不同程度的損壞。究其
原因是爐膛內(nèi)未燃燒的可燃油垢（炭黑和油滴）沉積在尾部受熱面上。當(dāng)溫度與
氧量條件合適，便自燃起火。緊急停爐后空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)，從關(guān)不嚴(yán)的煙、風(fēng)擋
板漏入空氣等，常常是促進(jìn)油垢著火的原因。

????? 二、防止尾部煙道再燃燒的措施

????? 鍋爐尾部煙道再燃燒的主要原因是爐膛燃燒惡化，特別是啟動和帶低負(fù)荷
期間燃燒不完全，可燃物帶至鍋爐尾部并在那兒聚集。防范措施包括防止可燃物
沉積以及著火后的撲救兩部分。通常包括，①油槍投用前應(yīng)逐個試點(diǎn)火，點(diǎn)火成
功后再調(diào)試自動點(diǎn)火，避免盲目試點(diǎn)火；②點(diǎn)火不著10～30s 內(nèi)停槍，最好退出
油槍倒出管內(nèi)存油，以免殘油入爐；③用好油槍根部風(fēng)，保持油槍冷卻，維持油
槍良好的霧化功能以控制低負(fù)荷階段

????? 油霧的完全燃燒；④鍋爐點(diǎn)火前，空氣預(yù)熱器蒸汽吹灰、水沖洗（或消防
水）裝置必須投用（有的水沖洗裝置在預(yù)熱器停轉(zhuǎn)后不能覆蓋全部受熱面，應(yīng)該
改進(jìn)）；⑤發(fā)現(xiàn)排煙溫度異常升高等再燃燒現(xiàn)象時，要及時正確處理確保省煤器
與鋼結(jié)構(gòu)的冷卻，防止事故擴(kuò)大；⑥長期低負(fù)荷燃油要考慮熱堿水沖洗方案。

????? 第五節(jié)防止鍋爐承壓部件的損傷

????? 一、爐外承壓部件的損壞

????? 二、防止磨損

????? 三、防止管壁過熱損壞

????? 四、防止受熱面疲勞損壞

????? 五、防止人員責(zé)任引起的承壓部件損壞

????? 鍋爐承壓部件的爆漏是大型火電機(jī)組強(qiáng)迫停用的主要原因，占鍋爐機(jī)組強(qiáng)
迫停用次數(shù)的82％，強(qiáng)迫停用時間的78％。因而預(yù)防鍋爐承壓部件損壞，有其明
顯的經(jīng)濟(jì)效益。

????? 本節(jié)敘述的是鍋爐承壓部件因各種原因，使管壁不能承受內(nèi)壓應(yīng)力而發(fā)生
的爆漏。通常是指管壁的局部應(yīng)力超過材料的屈服極限、持久強(qiáng)度，包括管壁磨
損、腐蝕、侵蝕減薄使應(yīng)力升高的因素，包括管壁溫度升高材料組織發(fā)生變化而
使材料強(qiáng)度下降的因素，以及附加應(yīng)力或交變應(yīng)力的存在使管壁爆漏等。其中受
熱面內(nèi)、外壁腐蝕因涉及化學(xué)專業(yè)，修復(fù)工作量一般較大，同時發(fā)生在一大批承
壓部件上，所以另節(jié)敘述。

????? 一、爐外承壓部件的損壞

????? 鍋爐爐外承壓部件的損壞，雖然為數(shù)不多，因其涉及人身安全，故必須引
起電廠安全工作者的重視。

????? 國內(nèi)外事故統(tǒng)計(jì)表明，飽和汽水混合物管道、主蒸汽管道及超臨界壓力鍋
爐下輻射區(qū)聯(lián)絡(luò)管彎頭以及汽水聯(lián)箱封頭、手孔堵是鍋爐爐外承壓部件的薄弱環(huán)
節(jié)。就彎頭而言，分析表明，在內(nèi)壓作用下彎頭橢圓斷面上存在三個高應(yīng)力區(qū)
（見圖4-3-8 ）。汽水管道彎頭內(nèi)表的兩個高應(yīng)力區(qū)，在鍋爐啟停、溫度變化其
局部應(yīng)力超過材料屈服極限時，表面原有的磁性氧化鐵保護(hù)膜會損壞，在含氧水
的作用下再次氧化造膜，如此反復(fù)，形成應(yīng)力腐蝕疲勞破壞。因其發(fā)生在內(nèi)壁不
易發(fā)現(xiàn)，且因?yàn)橛卸€薄弱點(diǎn)，一般爆破口較大；對于主汽或再熱器管道，外表
的高應(yīng)力區(qū)促進(jìn)高溫蠕變的發(fā)展，較早發(fā)生蠕變孔洞或蠕變裂紋而提前損壞（見
圖4-3-8 ）。一些早期蘇聯(lián)和國內(nèi)生產(chǎn)的平封頭聯(lián)箱及手孔堵，不適當(dāng)?shù)脑诠芏?BR>二次應(yīng)力區(qū)采用未焊透的焊接結(jié)構(gòu)，也容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕疲勞裂紋。從而構(gòu)成了
爐外承壓部件的薄弱環(huán)節(jié)。對此類運(yùn)行年久的鍋爐，備必重視爐外承壓部件的損
壞問題。

????? 防止?fàn)t外承壓部件損壞，應(yīng)采取如下防范措施：①制作管道彎頭要嚴(yán)格控
制彎頭不圓度，必要時增加壁厚，采用回火工藝以消除冷彎時引起的加工硬化與
殘余應(yīng)力；②對于已運(yùn)行多年的鍋爐，汽水管道不圓度超過8 ％的彎頭，在鍋爐
啟停次數(shù)超過允許值時，要加強(qiáng)彎頭內(nèi)表面的檢查。③主蒸汽、再熱汽管道要重
點(diǎn)監(jiān)視彎頭的外弧側(cè)外表的微裂紋，對10－14MPa ，510 ℃～540 ℃參數(shù)的φ133
×10、φ194 ×12、φ219 ×14、φ273 ×20、φ325 ×22的12Cr1MoV主汽管和
導(dǎo)汽管，以及φ426 ×17Cr1MoV再熱汽管要重點(diǎn)檢查。④要改善停爐保護(hù)工作，
認(rèn)真控制化學(xué)清洗工作的質(zhì)量。⑤要加強(qiáng)金屬監(jiān)督，防止錯用鋼材、焊接缺陷擴(kuò)
展和法蘭螺栓斷裂。

????? 二、防止磨損

????? 鍋爐承壓部件磨損是一種機(jī)械性損壞，一般有四種形式：即飛灰磨損、吹
灰器磨損、落

????? 渣磨損與煤粒磨損。磨損使管壁減薄，當(dāng)管壁應(yīng)力超過材料的屈服極限時，
管子爆破。近年來采用小管徑、小節(jié)距、高煙速以減少省煤器體積及鋼材消耗的
做法已逐步淘汰。當(dāng)前飛灰磨損主要發(fā)生在煙氣走廊地帶、管排不均勻處及導(dǎo)流
板異常位移處。加強(qiáng)防磨、防爆檢查，避免爐墻漏風(fēng)以及正確使用與維護(hù)防磨裝
置是防止飛灰磨損的主要措施，中國電力出版社出版的《防止電力生產(chǎn)重大事故
安全系列片》第三集有形象化的描述，值得一看。

????? 吹灰介質(zhì)（空氣或蒸汽）帶水，吹灰器卡澀在一個位置上不動以及吹灰器
定位不當(dāng)是吹灰磨損管壁變薄的主要原因。吹灰操作程控，吹灰器位置的正確信
號顯示及采用其他吹灰方式清潔受熱面是解決吹灰器磨損的途徑。

????? 鍋爐冷灰斗斜面被爐膛上部下落的灰渣沖刷使冷灰斗邊排管壁爆管的事故
還不多見，一旦發(fā)現(xiàn)防范措施是在此部份管壁上堆焊防磨層或加焊防磨棒。

????? 煤粒磨損主要發(fā)生在噴燃器出口處。主要原因是噴口位置不正確，防磨保
護(hù)層磨耗、脫落或管排異常變形。

????? 三、防止管壁過熱損壞

????? 管壁在高溫?zé)煔庵惺軣?，如果得不到可靠的冷卻，其運(yùn)行溫度超過設(shè)計(jì)值
或超過運(yùn)行時限發(fā)生損壞，稱為過熱。短期過熱造成的損壞是因高溫使管材強(qiáng)度
下降，例如管子內(nèi)部堵塞，缺水、水循環(huán)破壞或膜態(tài)沸騰等，大部分短期過熱損
壞處會呈現(xiàn)明顯的延伸和收縮變形，在破裂處呈現(xiàn)刀刃狀邊緣；只有當(dāng)過熱溫度
超過相變溫度AC3 ，鋼材的鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體時，管壁減薄才不明顯。高溫蠕
變或稱中、長期過熱是因?yàn)殇摬拈L期工作在蠕變溫度以上，金相組織發(fā)生變化；
包括：珠光體球化，碳鋼和鉬鋼的石墨化，碳化物聚集，奧氏體鋼發(fā)生σ相沉淀
等，從而降低了金屬的晶間強(qiáng)度而損壞。這種損壞管壁沒有明顯減薄，厚唇狀破
口是高溫蠕變的特性。

????? 短期過熱損壞有不同的起因，防范措施亦因此而不同。一般的要求是，應(yīng)
建立防止作業(yè)工具、切削悄粒以及焊渣進(jìn)入管段的檢修工藝，建立防止汽包低水
位及過量使用減溫水導(dǎo)致過熱器管內(nèi)出現(xiàn)水塞的操作規(guī)程。高溫蠕變的原因差異
更大，一般情況下，首先要弄清是汽溫長期超溫、個別蛇形管超溫、還是爐內(nèi)管
壁超溫；弄清是因?yàn)闊崃ζ?、水力偏差還是結(jié)構(gòu)偏差引起的蛇形管超溫。個別
管的過熱采用高一級材料替代往往可以取得良好的效果。

????? 四、防止受熱面疲勞損壞

????? 爐管受到周期應(yīng)力或應(yīng)變的作用，導(dǎo)致疲勞裂紋的發(fā)生、發(fā)展而縮短其使
用壽命，稱為疲勞損壞。分為：振動疲勞、熱疲勞、腐蝕疲勞及低周熱疲勞。損
壞時間決定于應(yīng)力交變輻度，交變次數(shù)、應(yīng)力集中程度與腐蝕介質(zhì)種類。

????? （一）振動疲勞損壞

????? 鍋爐承壓部件由于振動引起疲勞損傷事例并不多。機(jī)械疲勞破壞，其斷口
往往有明顯的疲勞紋，裂紋由外表向內(nèi)發(fā)展，斷口表面呈細(xì)瓷狀。鍋爐噴水減溫
器噴頭、噴管及溫度表庫通常處于一端固定，一端自由的懸壁狀態(tài)，當(dāng)汽流激振
頻率與自身固有頻率相同時發(fā)生共振，就有可能導(dǎo)致振動破壞。鍋爐轉(zhuǎn)向室吊掛
管在煙流“卡門旋渦”作用下也可能發(fā)生振動疲勞損壞。

????? 在鍋爐設(shè)計(jì)時加以考慮或事后加裝隔板或連桿改變自振頻率，是防止此類
損壞的根本措施。檢修中加強(qiáng)檢查及時發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋有利于早期處理。管件焊接
避免咬邊、實(shí)施圓滑過渡降低應(yīng)力集中也是防止振動疲勞損壞的有力措施。

????? （二）熱疲勞損壞

????? 鍋爐受壓部件表面急劇冷卻、加熱，經(jīng)受熱沖擊，當(dāng)應(yīng)力輻度及交變次數(shù)
足夠時，便出現(xiàn)網(wǎng)狀、放射狀或鱷魚皮狀裂紋。鍋爐汽包省煤器再循環(huán)管孔附近
的裂紋（見圖4-3-9 ）、安全閥管座附近、疏水管管座等處，往往容易出現(xiàn)兩種
溫度不同的汽水介質(zhì)，從而構(gòu)成壁面溫度交變的條件，是鍋爐承壓部件發(fā)生熱疲
勞損壞的區(qū)域。

????? 據(jù)西德TUV 報(bào)道，中間再熱機(jī)組的快速減溫減壓裝置所用高壓旁路閥體內(nèi)
壁在閥門開啟之際，溫度變化速度最大可達(dá)4 ℃/S，在1 ～2min內(nèi)個別的溫度可
從240 ℃升到450 ℃，加以不可避免的存在鑄造缺陷，從面使相當(dāng)多的一部分閥
體出現(xiàn)熱疲勞裂紋。

????? 防止熱疲勞裂紋的措施與出現(xiàn)溫度交變的原因有關(guān)。對于省煤器再循環(huán)管
孔的裂紋，我國與前蘇聯(lián)鍋爐監(jiān)察規(guī)程已規(guī)定，再循環(huán)管、給水管、減溫水管、
加熱管、加藥管等管座要采用帶保護(hù)套管的管接頭，以免冷熱交變引起汽包、聯(lián)
箱壁的熱疲勞。對于較長安全閥入口管段內(nèi)冷凝水引起的溫度交變，則采用接入
小管，使該管段不流動的死汽流動的措施。禁止或避免疏水反向流入高溫主汽及
再熱汽聯(lián)箱，避免減溫水直接噴濺到聯(lián)箱壁等。這些運(yùn)行或設(shè)備改進(jìn)措施都有利
用預(yù)防熱疲勞損壞。

????? （三）低周疲勞損壞

????? 鍋爐承壓部件低疲勞損壞也是一種熱疲勞，一般指承壓部件因熱膨脹受阻
局部熱應(yīng)力隨鍋爐啟?；騾?shù)變化而引起的疲勞損壞。因其應(yīng)力變化輻度大，局
部應(yīng)力有可能達(dá)到屈服極限，因而在數(shù)百次或數(shù)千次交變之后便可能發(fā)生低周疲
勞破壞。當(dāng)然對鍋爐汽包，厚壁聯(lián)箱內(nèi)壓應(yīng)力隨鍋爐啟停也發(fā)生交變，也可能出
現(xiàn)低周疲勞損壞，但此類事故發(fā)生頻率不高。

????? 原則上，鍋爐元部件只要存在溫差，或各相連元部件之間的膨脹死點(diǎn)不同，
或相連部件的膨脹系數(shù)不同都將出現(xiàn)熱應(yīng)力。問題是熱應(yīng)力的大小，能否導(dǎo)致局
部屈服。例如鍋爐受熱管的穿墻部分，由于組成墻壁的管排（如頂棚管）與蛇形
管之間的溫差，冷態(tài)與運(yùn)行狀態(tài)下聯(lián)箱與管排的相對位置有差異，當(dāng)蛇形管撓度
不夠時，聯(lián)箱管座將因這種熱應(yīng)力而發(fā)生低周疲勞損壞。一臺WGZ400/100爐頂棚
管與前懸吊管上聯(lián)箱之間的高差只有500mm ，計(jì)算表明，鍋爐啟停時，管座的根
部應(yīng)力達(dá)到300MPa，因而在一段時間后發(fā)生損壞，將聯(lián)箱分段，并將中間段箱抬
高增加撓度后，就解決了問題。

????? 風(fēng)箱、燃燒器、人孔門框架與水冷壁連接處角焊縫一般都存在溫差應(yīng)力，
管子管卡、管道支吊架部位雖然無較大的熱應(yīng)力，但管子、管道的熱膨脹變形也
影響這些管件的受力狀況。事實(shí)上，一些頻繁啟停的鍋爐已發(fā)生過這些部件的損
壞事件。日本《火力及原子力發(fā)電》雜志1989年第10期報(bào)道了日本各制造廠為提
高調(diào)峰鍋爐可靠性所采取的措施，有一定的參考價值（見圖4-3-10）。

????? 五、防止人員責(zé)任引起的承壓部件損壞

????? 鍋爐制造、安裝、維修、運(yùn)行不當(dāng)均可使鍋爐承壓部件過早損壞。

????? 錯用鋼材，焊接缺陷。雜物遺留管內(nèi)等制造、安裝質(zhì)量問題曾嚴(yán)重影響鍋
爐可靠運(yùn)行，鍋爐汽包集中下降管管座裂紋曾導(dǎo)致多臺鍋爐汽包挖補(bǔ)修理。至今
汽包爐省煤器聯(lián)箱管座角焊縫、直流爐水冷壁聯(lián)箱管座角焊縫、超臨界鍋爐水冷
壁鰭片管對接焊縫的焊接缺陷仍是新爐故障的重要原因。

????? 運(yùn)行鍋爐燃燒控制不當(dāng)、汽水流量控制失靈（例如汽包爐的缺水、直流爐
煤水比調(diào)節(jié)失當(dāng)）、過量使用減溫水特別是低負(fù)荷使用噴水減溫等等也是某些事
故的原因，見圖4-3-11. 正確編訂規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度，提高自動控制與保
護(hù)裝置的水平是預(yù)防此類事故的對策。

????? 第六節(jié)鍋爐受熱面腐蝕及預(yù)防

????? 一、水冷壁管的垢下腐蝕的預(yù)防

????? 二、水冷壁管氫損壞的預(yù)防

????? 三、水冷壁向火側(cè)腐蝕及其預(yù)防

????? 四、低溫腐蝕

????? 鍋爐受熱面腐蝕減薄損壞，因涉及范圍較大，一旦暴露，常導(dǎo)致重復(fù)爆漏
停爐，而且修復(fù)工作量大，因此預(yù)防及保護(hù)設(shè)備不受腐蝕是提高機(jī)組可用率必須
解決的基本任務(wù)之一。

????? 汽、水側(cè)腐蝕按其機(jī)理分，包括苛性腐蝕、氫損害、氧腐蝕、垢下腐蝕及
應(yīng)力腐蝕。

????? 煙氣側(cè)腐蝕包括水冷壁向火側(cè)腐蝕、高溫煤灰（油灰）腐蝕和低溫腐蝕。

????? 國內(nèi)電廠曾因垢下腐蝕，水冷壁氫損壞及向火側(cè)腐蝕，導(dǎo)致大面積換管。
曾有一臺鍋爐由于斜頂棚內(nèi)的下降管外壁腐蝕爆破造成一死六傷的重大人身事故。
國外一些超臨界機(jī)組曾發(fā)生因過熱器管內(nèi)壁氧化皮脫落，被蒸汽帶入汽機(jī)而引起
噴嘴、葉片的固體硬粒侵蝕。

????? 一、水冷壁管的垢下腐蝕的預(yù)防

????? 水冷壁管垢下腐蝕是以緊貼管壁的垢下管壁為陽極，外圍表面為陰極所構(gòu)
成的局部電池作用引起的電化學(xué)損害，嚴(yán)重時可導(dǎo)致鼓包或腐蝕穿孔。

????? 一臺670t/h爐在半年內(nèi)先后停爐6 次處理水冷壁管鼓包、穿孔。在噴燃器
中心線部位換管139 根、挖補(bǔ)167 處。主要原因是凝汽器銅管泄漏，給水硬度長
期嚴(yán)重超標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)是2Epb，最大競達(dá)392Epb，超標(biāo)時間占運(yùn)行時間25％左右），
其次是停爐保養(yǎng)效果不好；基建酸洗質(zhì)量不好；與給水含鐵量超標(biāo)；分析認(rèn)為采
用Na3PO4爐內(nèi)處理時大量向爐內(nèi)加入Na3PO4調(diào)節(jié)爐水的pH值也不夠妥當(dāng)?shù)取?/FONT>