高立君

（福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院漳州分院，福建 漳州 363000）

單鍋筒縱置式鍋爐水質(zhì)處理改變造成事故原因及預(yù)防淺析

高立君

（福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院漳州分院，福建 漳州 363000）

本文根據(jù)近期漳州市單鍋筒縱置式鍋爐因水質(zhì)處理改變，頻繁發(fā)生鍋爐鼓包事故的情況，通過實(shí)際分析，梳理鼓包事故的成因與原理，并給出預(yù)防策略，以減少甚至杜絕該類事故的繼續(xù)發(fā)生，為安全生產(chǎn)、社會(huì)和諧保駕護(hù)航。

鍋爐；水質(zhì)處理；事故；預(yù)防

單鍋筒縱置式鍋爐，一般適用于蒸汽需求較小，對蒸汽壓力要求不高的企業(yè)單位的工業(yè)生產(chǎn)，為最常見，使用最為廣泛的小型工業(yè)鍋爐，漳州市現(xiàn)存七百余臺，結(jié)構(gòu)模式為煙火管形式，主要受熱面為鍋筒、水冷壁管及煙管，由于煙管的密布結(jié)構(gòu)，極易造成煙管水垢包裹及管縫水垢積堵的問題，所以對水質(zhì)要求較高，然而結(jié)合漳州市本地該爐型鍋爐的使用情況來看，整體鍋爐水質(zhì)處理處于缺失或起步階段，鍋爐結(jié)垢較嚴(yán)重，隨著鍋爐管理人員水平的提高及企業(yè)效益的下降，如何降低蒸汽成本越來越受到重視，并開始試著改變該現(xiàn)狀，但近期連續(xù)發(fā)生幾起因鍋爐水質(zhì)處理方式改變引起的鍋爐鼓包事故，現(xiàn)對事故原因簡要分析及給出預(yù)防策略。

2014年省特檢院對某加氣磚企業(yè)DZG4-1.25-W鍋爐進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐受熱面結(jié)垢厚達(dá)6.0mm，該爐長期運(yùn)行在高負(fù)荷狀態(tài)下，采用地下水直接給水，未經(jīng)任何水質(zhì)處理，通過水質(zhì)化驗(yàn)，給水硬度值達(dá)到15.8mmol/L，嚴(yán)重超過GB/T 1576—2008 《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)，對其下達(dá)除垢通知書。分析其原因：（1）鍋爐原本運(yùn)行在給水高硬度高負(fù)荷條件下，處于水垢不斷增厚的狀態(tài)，原本煙管水垢已達(dá)到6.0mm，突然改變水質(zhì)環(huán)境，增加除垢劑后，水垢開始松散脫落，大量沉積在鍋筒底部。（2）脫落的片垢較大、較厚，無法通過正常的排污工作將其排除，造成越堆越多。（3）鍋筒前底部為主要受熱面之一，材質(zhì)為16MnR，直接受高溫火焰加熱，火焰溫度可達(dá)1000℃以上，鋼板接受火焰的熱量傳遞至爐水產(chǎn)生蒸汽，同時(shí)正常的水循環(huán)保證鋼板得到良好的冷卻，不至于產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。水垢主要成分為碳酸鈣、硫酸鈣等傳熱系數(shù)極差的物質(zhì)，堆積物中的水經(jīng)高溫加熱汽化，外層的水無法及時(shí)進(jìn)入，鋼板得不到良好的冷卻，換熱基本處于停滯狀態(tài)，16MnR最高允許的工作溫度為430℃，而現(xiàn)狀為鋼板溫度一直增高，造成鋼板材質(zhì)劣化，強(qiáng)度急劇下降，當(dāng)下降到無法承載鍋內(nèi)壓力時(shí)，鋼板開始產(chǎn)生變形，隨著變形的加深，渣垢逐步填進(jìn)變形區(qū)域，進(jìn)而促使變形的進(jìn)一步擴(kuò)展，周而復(fù)始，變形造成鋼板面積變大，壁厚減薄，達(dá)到極限后開裂，最終造成嚴(yán)重的鼓包事故。

2014年省特檢院對某泡沫企業(yè)DZG4-1.25-W鍋爐進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐前底部鼓包，鼓包范圍環(huán)向950mm×縱向850mm，峰高50mm，鍋筒底部大量片垢沉積，厚度達(dá)到300mm，查驗(yàn)水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告，給水硬度14.6mmol/L，經(jīng)詢問得知，該爐長期運(yùn)行在高負(fù)荷狀態(tài)下，采用地下水直接給水，未經(jīng)任何水質(zhì)處理，查看上次內(nèi)部檢驗(yàn)報(bào)告，水垢厚達(dá)12mm，如圖1所示。

圖1　水垢厚達(dá)12mm

圖2　全頻電子水處理器

全頻電子水處理器，俗稱全頻電子除垢儀，由處理器主機(jī)與信號電纜兩個(gè)部分組成，主機(jī)用于產(chǎn)生一系列經(jīng)過特殊處理的全頻復(fù)合振蕩波，信號電纜纏繞于需要受處理的水體管道外壁，復(fù)合振蕩波信號經(jīng)過纏繞于管道外壁的信號電纜而在管道內(nèi)部形成一個(gè)與復(fù)合振蕩波同步的復(fù)合磁場，使得流經(jīng)該段管道的所有水體均要受到復(fù)合磁場的作用，使得水體受到深度細(xì)化，受到深度細(xì)化的水體的化學(xué)特性沒有任何改變，但是它的分子結(jié)構(gòu)的物理特性已經(jīng)發(fā)生了根本性的改變。自然界的水體原本絕大部分以大顆粒分子團(tuán)狀態(tài)存在，而經(jīng)過特殊頻率和場強(qiáng)的磁場作用以后，大部分的大顆粒分子團(tuán)因?yàn)楦鞣N價(jià)鍵締合受到同等頻率磁場的激勵(lì)而發(fā)生共振，發(fā)生共振的價(jià)鍵會(huì)逐漸斷裂，形成大部分的單分子和少量的小分子團(tuán)狀。

大顆粒的分子團(tuán)受到細(xì)化以后，水體對水中懸浮的各種成垢離子（鈣鎂金屬陽離子、各種負(fù)價(jià)根以及垢質(zhì)成份）的溶解度得到大幅度的提升，具有很強(qiáng)的滲透、溶解能力，它們滲透、包圍、疏松、溶解系統(tǒng)原有的致密垢體，使之逐漸松散、脫落，起到除垢功能；

原因分析：原本致密的水垢在全頻電子水處理器的作用下，開始松散、脫落，沉積于鍋筒底部，未能及時(shí)清理出去，造成鍋爐鼓包問題，機(jī)理前文已闡述，此處不再累述。

綜上所述，單鍋筒縱置式鍋爐水質(zhì)處理改變造成事故的根本原因在于水垢大量沉積于鍋筒底部，造成鋼板得不到良好冷卻，進(jìn)而產(chǎn)生鼓包事故。如何避免此類事故的發(fā)生呢？首先，水質(zhì)處理改變前，應(yīng)進(jìn)行鍋爐內(nèi)老垢的化學(xué)清洗或機(jī)械清洗的工作，使得老垢盡可能的脫落，及時(shí)清理出鍋爐；然后，改變水質(zhì)處理方式不宜過激，要循序漸進(jìn)，按照GB/T 1576—2008 《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的要求進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)，根據(jù)化驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)水質(zhì)處理工作；最后，水質(zhì)處理方式改變后7天-15天必須停爐進(jìn)行檢查工作，打開人孔手孔，及時(shí)清理脫落的水垢雜物，再根據(jù)實(shí)際效果調(diào)整水質(zhì)處理工作。

結(jié)語

鍋爐已成為工業(yè)生產(chǎn)及人民生活不可缺少的設(shè)備，經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展，科技的進(jìn)步，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，安全系數(shù)不斷提高，各類事故絕大部分由人為因素造成，為了減少安全事故，減少經(jīng)濟(jì)損失，小型鍋爐相關(guān)人員的知識素養(yǎng)，相關(guān)法律法規(guī)執(zhí)行程度的提高迫在眉睫。

［1］ GB/T 1576-2008，工業(yè)鍋爐水質(zhì)［S］.

［2］百度詞條，全頻電子水處理器［Z］.

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