前 言

　　目前在北京市郊區的一些生活小區的集中供熱鍋爐房仍然運行著許多自然循環的熱水鍋爐，結構形式有單鍋筒縱置式、雙鍋筒縱置式、和雙鍋筒橫置式幾種，燃燒設備多為鏈條爐排，設計煤種大多為各類煙煤。出力一般在0.7-7.0MW之間，但經運行過幾個采暖期后鍋爐受熱面管發生不同程度的變形、脹粗、甚至穿透性裂紋，嚴重者可導致爆管等水循環事故，影響了鍋爐的安全運行和正常供暖。為此,筆者通過典型檢驗事例從鍋爐的結構特點、運行條件等方面入手，著重分析熱水鍋爐水循環事故的原因，提出改進措施。

　　一、事故發生

　　在××年2月5日北京某集團總公司下屬單位一小區供暖鍋爐房的一臺SZL2.8-1.0/95/70-AIII熱水鍋爐在運行中突然發生爆管。鍋爐被迫停止運行，給小區供熱造成很大影響。

　　二、現場勘查情況

　　筆者對事故鍋爐進行外觀檢查，發現爆管發生在爐膛水冷壁，其情況是：(見圖1)

　　（一）爐膛水冷壁頂棚管發生不同程度下塌變形，嚴重處的變形量達100-130mm,管子局部脹粗，其中有一根破裂（部位Ⅰ）。爐膛右側位于爐膛燃燒主燃區有3根水冷壁管的直段外凸變形，變形量40mm，變形管段局部脹粗，有許多處穿透性裂紋（部位Ⅱ）。

　　（二）在進一步對鍋爐水冷壁割管檢查發現：

　　1.水冷壁頂棚管結垢嚴重，管內壁結垢3-4mm。

　　2.右側水冷壁管直段結垢2-3mm。管外壁金屬呈暗紅色。

　　3.經過內部檢驗，其余受熱面管內壁結垢不超過0.5mm。

　　三、事故分析

　　（一）鍋爐概況：

　　鍋爐型號：SZL2.8-1.0/95/70-AIII

　　鍋爐出廠編號：22-3100

　　出廠日期：1995.8

　　鍋爐主體材質：鍋筒：20g 管子：20

　　投用日期：1996.12

　　工作壓力：0.3MPa

　　水處理形式：鈉離子交換器

　　事故發生：鍋爐投運后的第4個供暖期

　　（二）管壁結垢直接導致了水冷壁管的過熱損壞

　　1．鍋爐受熱面金屬的溫度總是高于其中工質的溫度。當管壁受熱面較清潔時候，由于熱量被水吸收而得到充分的冷卻，受熱面金屬的強度在安全工作的范圍內。但是，如果受熱面結了水垢，金屬的狀況就會發生向不安全的變化。對于碳酸鹽水垢來說，它的熱阻是一般鋼的幾十倍。受熱面水垢的存在阻止了金屬熱量的釋放。直接引起管內壁熱儲量增加，導致管壁溫度增高。當管壁結1mm的水垢時，管壁溫度將生高100℃以上，而管壁溫度升高導致鋼材的強度下降。而從現場水冷壁的顏色判斷，損壞管處的壁溫確實曾經超過500℃以上。所以結垢使管壁超溫過熱，強度下降，最終導致破裂。

　　2.水垢和鋼材的熱膨脹系數不同，這又導致垢層局部開裂或脫落，這使較低溫度的熱水與溫度相當高的管壁相接觸，引起管壁溫度的巨大變化，并使管內壁受到冷熱應變，產生巨大的應力。以致使管子發生很多裂紋。

　　3.管壁溫度升高，管子就會發生伸長，因而造成頂棚管和水冷壁管的凸出變形。