立式锅炉爆炸机理试验研究

通过对立式锅炉爆炸事故案例汇总分析,得知立式锅炉占爆炸锅炉的60%~70%,且爆炸主要原因是缺水和超压。基于锅炉缺水导致材料力学性能改变及再进水超压造成内胆失稳,进行了材料高温力学性能试验、缺水再进水试验和内胆失稳模拟试验。得知严重缺水会造成炉胆过热超温,材料抗拉强度、弹性模量和刚度大幅下降,且350~500℃区域材料性能下降明显;立式锅炉缺水再进水爆炸事故主要是由进水汽化造成锅内压力骤升引起,缺水和超压同时存在,炉胆外压作用下失稳;立式锅炉在下脚圈与筒体连接的对接焊缝,炉胆、筒体和炉门圈的角焊缝处最易造成焊缝撕裂。     

卧式快装锅炉结构上的几个问题(续)

二、小烟室喉管采用角焊缝结构问题 卧式快装锅炉的Ⅰ型,在锅筒内部装有一个小烟室。小烟室的下部有一喉管,喉管与锅壳,喉管与烟室都是采用角焊缝连接型式(见图5)。 这种结构,在运行实践中出现了不少问题,主要是喉管下部产生裂纹、渗漏,有的裂纹发展到穿过焊缝伸入锅壳钢板,严重威胁锅炉的安全运行。有些锅炉在喉管上部也产生了裂纹。据北京地区损坏修复的68台卧式快装锅炉的统计,其中喉管发生裂纹、裂缝甚至渗漏的就有8台之多,占11.7%。北京某厂一台4吨/时卧式快装锅炉,喉管下端多条裂缝伸向钢板,有的长达80毫米。喉管上也有多条裂纹,有的…     

卧式锅壳锅炉的拉撑型式及焊接

锅壳锅炉的管板上加装拉撑的目的,一是为了提高管板本身的强度,二是改善管板与锅壳、炉胆连接焊缝的受力状况,特别是采用填角焊缝连接时,使之不直接或较少受到弯曲应力的作用。当前,国内外常用的拉撑型式有:长杆拉撑、圆杆斜拉撑、链片斜拉撑和角板拉撑。角板拉撑又分为具有一定膨胀结构的角板拉撑和全焊接的角板拉撑。根据国外一些锅炉规范的规定以及我国锅炉运行实践,对上述几种拉撑型式及焊接进行分析和比较,正确地选择拉撑型式,保证锅炉安全运行有着重要的意义,同时也可以简化加工工艺,节约钢材,降低成本。 一、长杆拉撑 长杆拉撑英国用…     

锅筒为什么鼓疱

阜新市针织厂发生了一起锅炉事故,一台蒸发量每小时4吨的卧式快装锅炉锅筒下部鼓起了一个大疱,在半平方米多的面积上有大小7个鼓疱,变形最严重的部位凸起高达150毫米,鼓疱的头部已积穿漏水,因为发现比较及时,没有造成严重的后果。但停炉后,有几个车间被迫停产,严重影响了生产任务的完成。 经现场检查,判断为锅筒钢板过热变形。打开人孔后,发现在锅筒下部鼓疱处积有大量泥垢和呈碎片状的水垢,积垢厚度竟达200毫米以上,清除时装满了两手推车。水垢是一种导热性能很差的物质,它的传热系数只有钢铁的 1/。。一1/。。。这么厚的积垢变为绝热保温…     

采用柔性角板撑消除裂纹

武汉市新华丝绸印染厂的一台DZL10/13型组装锅炉,投产仅一年零四个月,锅筒前下部角板撑就出现裂缝。经检查,四块角板撑有三块发生不同程度的渗透裂缝和裂纹(如图1)。 角板撑 B、D下部锅筒各有 一条长70～90毫米的穿透性环向裂缝。角板撑C下部的锅筒处有四条长30～50毫米的未穿透环向裂纹。裂纹以焊脚为起点向两边延伸,垂直于热应力方向。 造成锅筒裂纹的主要原因是角板撑布局不合理。该炉角板撑部位的锅筒直接处在炉膛高温区上空,没有绝热措施;加上该厂运行工况不佳,开倍频繁,压力和温度很不稳定。角板撑受力状况复杂,使锅筒在反复交变热…     

卧式快装锅炉的管板下部不能装角板拉撑

卧式快装锅炉的管板上部和下部非管孔区一般都要装拉撑加强。目前我国锅炉设计和制造单位一般都在管板下部采用全焊接角板拉撑,这种形式是极不合理的。因为角板拉撑一侧焊接在管板下部,另一侧焊接在锅壳前部或后部下侧,正好在火焰高温区,这就会使这部分锅壳钢板过热而烧坏。最近已连续发生多起这样的事故,有的新锅炉使用仅三个月就被烧坏。故写此文以引起大家注意。 图1所示是一台卧式快装锅炉锅壳前部下侧角板拉撑及焊缝。从图中可看出,锅壳底部以角板拉撑焊缝区为中心,产生密集的环向裂纹,共有12条之多,最长的裂纹长达40毫米,第1、2、11等…     

快装锅炉前后管板加固型式的探讨

目前国内对快装锅炉前后管板的加固型式有不同的见解,本文就当前采用的三种加固型式提出一些看法,与工业锅炉设计单位的同志们共同讨论。 第一种加固型式是前后管板用偏角约为2度的焊接的圆钢长拉撑连接(见图1)。这种加固型式有如下的缺点: (1)焊接的圆钢长拉撑是刚性结构,不利于圆钢长拉撑、烟管管束和锅筒受热自由膨胀。经计算其伸长量约6毫米。此膨胀力与锅筒内部压力重叠作用在不退火的焊接部位,其次前后管板上的孔眼为斜孔,焊接部位的内应力很高,很可能导致焊缝裂纹的产生。(2)目前采用的焊接的圆钢长拉撑都是20号钢,直径一般在45毫米…     

卧式锅壳锅炉的炉胆与管板连接的填角焊缝

本文拟就卧式锅壳锅炉的炉胆与管板采用填角焊缝连接。介绍一些国内外较为常见的结构型式,供有关同志参考。具体应用的问题,应以国家有关规定为准。 1.英国标准 BS2790Ⅰ-1969年版中的两种型式 这两种结构型式,如图1和图2在该标准1977年6月以前的修正书中没有改变。 这两种结构型式是BS2790Ⅰ对锅壳锅炉的管板与炉胆(火筒)的连接型式。因我国已不再制造兰开夏和康尼许型式锅炉,因此,这里只谈管板与炉胆的连接问题。 图1说明:当管板厚度小于或等于19毫米时,封焊的最小焊脚长度为5毫米;当管板厚度大于19毫米而小于或等于32毫米时,封焊的最小…     

快装锅炉常见损坏及处理

去年,我曾参加定西地区锅炉登记工作,发现定西县所用30多台锅炉中,除两台其它炉型外,都是快装锅炉,使用时间多数不超过十年,不论生产、生活用炉(包括热水锅炉),给水基本上都进行了处理,运行条件也较好。但经过检查多数锅炉,有不同程度的损坏。常见的损坏有:1.锅炉水冷壁管鳍片弯曲、变形,将水冷壁管从焊缝处撕裂;鳍片横向产生裂纹,进而水冷壁管环向穿透。2.管板胀口松动漏水。3.炉膛上部高温区锅筒臌包变形,甚至裂穿。 上述常见部位的损坏,其原因有锅炉运行和锅炉结构两个方面。 水冷壁管的损坏 KZGI型快装锅炉的鳍片是用40×8毫米扁钢焊…     

KZL-Ⅱ型锅炉的五项安全措施

KZL-Ⅱ型快装锅炉脱胎于卧式外燃回火管锅炉,优点是升火时间短,水循环快,安装方便。但在实用中也发现不少问题,需要改进。 管板上部角板撑 KZL4-13-Ⅱ型锅炉的锅壳直径φ1832毫米,厚度16毫米,前后管板上部各用4块角板撑与锅壳拉住。管板不是独幅板,是用2块钢板拼焊而成的,对接焊缝布置在上月形面积内(见图1)。在角板撑焊缝终点之下,离后棚管管孔边缘距离至少为 0.8d。我们在检验锅炉时发现,有些KZL4-13-Ⅱ型锅炉角板撑的终点在管板拼接焊缝上。这个焊缝重叠部位因受许多复杂的交变应力的影响,很可能产生裂缝,严重时,角板撑有被拉脱的危…     

审查锅炉图纸所见的几个问题

在审查锅炉图纸时,常看到以下四个问题值得注意: 1.立式锅炉一般采用U型下脚。它对筒壳与炉胆由于温差产生的内应力,可起到较好的缓解作用。对锅壳上有弯水管的锅炉(包括其它无冲天管的立式锅炉),U型下脚壁厚的计算方法,是按《火管锅炉强度计算暂行规定》中,考克兰锅炉炉胆的S型炉胆下脚圈计算方法,再增大20%。即 式中:5──下脚圈壁厚,毫米; P──许可工作压力,公斤·力/厘米2; DB──筒壳内径,毫米; dH──炉胆外径,毫米。 用这个公式计算的前提是,锅炉底座的支点是在U型脚的下部(如图1)。而现在许多锅炉制造厂制造的这种锅炉底座支点…     

锅炉胀口泄漏及水位控制

我厂四台BG—921(SZP—10/13)型锅炉,1978年以来,由于安装了锅炉给水自动调节器和电动、汽动两套高、低水位报警装置,水位变化稳定地控制在水位±50毫米以内。在运行中,仍发生过锅炉缺水、上汽包胀泄事故。最先缺水和经常缺水的部位靠近正常水位的对流管胀口,且多集中在锅筒正常水位下面第一、二、三、四排对流管束的胀口处。泄漏以第二、三排对流管束胀口最严重。为了弄清事故原因,我们对最近三号炉发生上汽包胀口泄漏事故进行了分析(见图1)。注:1.图中标注的尺寸,为实际测量尺寸。 2.上汽包中心线与水位计中心在同一平面上。 3.第一排对…     

《蒸汽锅炉安全监察规程》问题解答(三)

问:《规程》第40条的“锅炉受压元件的焊缝”是否包括非受压元件与受压元件连接的焊缝?排管与锅筒或集箱连接的焊缝如何打钢印? 答:锅炉受压元件的焊缝包括锅炉受压元件本身的拼接焊缝、锅炉受压元件之间的连接焊缝,以及非受压元件与受压元件连接的重要焊缝(汽包吊耳、集箱吊耳、拉撑等)。 焊工焊接的排管与锅筒或集箱连接的焊缝,允许按管排区域打焊工代号钢印。但是,钢印的位置应能明显区分不同焊工的焊缝。 问:《规程》第51条的“锅炉受压元件上的全部焊缝”如何理解? 答:“锅炉受压元件上的全部焊缝”既包括锅炉受压元件本身的拼接焊缝、…     

开展锅炉用水水质普查

没有调查,就没有发言权。我省过去水处理工作中的一条重要教训,就是对全省的水质情况心中无数,水处理措施未坚持因水、因炉、因地制宜。很多单位“有病乱投医”,“无病也吃药”,生搬硬套外单位的经验,走了弯路,吃了苦头,损坏了设备,甚至造成事故。据统计,全省因锅炉未搞水处理措施或水处理不好造成的锅炉事故,占锅炉事故总数的40%。特别是,全省化肥生产行业的70多个小化肥厂中,约有60%以上的锅炉,都曾因炉内严重结垢,发生堵管、爆管和锅筒严重过热臌疱等事故。 为了克服盲目性,我局在今年一月发出了《关于开展全省锅炉水处理调查的通知》,要…     

锅炉改造小建议

卧式快装蒸汽锅炉改成热水锅炉,主要存在两个问题:锅筒前部辐射受热面(从前拱到挡烟墙)上的臌包;后管板上第一管束烟气进口处的管端发生裂纹。前者锅筒排污不好,水渣、淤泥积存太多;后者高温区水循环不良。在系统的强制循环中采用左右集箱进水后,水墙管与下降管均变为上升管。加之炉水温度与炉膛温度变化较大,引起锅炉本体热疲劳。 另外,热水锅炉运行中,多采用强制循环。水泵的频繁起动,产生应力循环,出现穿透性裂纹(裂纹的宽度约1毫米),引起疲劳破坏。为此,我建议: 1.卧式快装蒸汽锅炉改热水锅炉,可采取以下结构(见图)。伸入锅筒的回水管管…     

卧式快装锅炉结构上的几个问题(续)

三、关于烧锅壳肚皮问题 KZL-13型号的卧式快装锅炉,在锅壳的下部受热集中的地方,发生臌包变形事故是较常见的。分析其产生臌包的原因,有些是由于锅炉的水质不好,没有进行水处理或水处理方法不当,或者是操作不当,加药排污不及时等。此外,我们认为结构上的缺陷也是造成臌包变形的一个重要原因。 这种锅炉锅壳下部外侧是受火烧的,而内侧是水渣沉积的地方。锅炉的排污管是装在锅壳后端下部,排污口离前部较远。锅筒的排污管和下联箱排污管都接到一个排污集箱上,排污集箱上装有短管,接上排污阀。这种排污系统和单独锅筒排污系统相比,排除水渣的…     

中小锅炉爆炸事故规律分析与研究

为研究中小型锅炉爆炸事故的规律,对中小型锅炉爆炸案例进行调查和分析,并进行了缺水再进水试验和炉胆失稳模拟试验。研究认为,爆炸主要原因是缺水和超压,缺水造成材料性能下降明显,进水汽化造成锅内压力骤升,并给出了立式锅炉爆炸机理。从锅炉结构、水容积、安全附件等方面的爆炸事故因素考虑,对3种中小型锅炉进行安全性分析,并提出了事故预防措施。     

如何更换卧式快装锅炉的喉管

卧式快装 KZG、KZL型锅炉的喉管,是这一炉型结构上的一个重要缺陷,有的发生裂纹渗漏,有的裂纹甚至延伸至锅筒母材,严重威胁锅炉的安全运行。 为了弥补这一缺陷,国家劳动总局要求采取过渡措施,将以前生产的卧式快装1型锅炉的喉管与锅壳 下部联接的填角焊缝 (见图1)改为双面扳 边对接焊(见图2)。 还特别提出,开孔要 经过强度校验,对接 环形焊缝必须无损探 伤合格(锅筒与扳边 管圈处),确保焊缝的 质量。 如何才能达到技 术要求呢?实践说 明,选择合理的修理 工艺是很重要的。如 有一锅炉厂在更换一 台卧式快装KZG2-13-I型锅炉时,采取一次整…     

我国历史上一次惨痛的热水锅炉爆炸事故

某部队幼儿园于1963年5月22日15时50分,发生了一次惨痛的热水锅炉爆炸事故。由于锅炉爆炸,蒸汽汽浪的冲击,当场烫伤幼儿13人,保育员1人,当晚已有多人死亡。 该单位使用的这台锅炉,错误地安装在幼儿园的盥洗间内,炉型为600×1300毫米的立式大横水管锅炉,炉胆厚度仅为2毫米,筒体外壳厚度为4毫米,在结构上完全是密闭的,没有安全附件,在筒体上仅装的一个已     

从一起锅炉爆炸事故看贯彻《规程》的重要性

去年,我省衡南县氮肥厂一台KZG2-13型锅炉因烧干锅爆炸。汽浪将两块重达数公斤的炉排片从炉膛内冲出11米远,外包层3处损坏,当班的一名司炉工被烫伤。锅壳下部钢板严重变形,变形部位纵向长1,820毫米,环向弧长1,880毫米。破口部位臌包高度达210毫米,长度600毫米(见图 1),最宽处73毫米,最簿处钢板从13毫米拉薄到1毫米。烟管大部分弯曲变形,前烟箱管区内的管板变形凸出,不平度达10毫米。部分胀口松动,水冷壁管及锅壳未变形部位的钢板呈蓝色,有明显过烧现象。经鉴定认为锅炉已无修理价值,应予报废。 这台包括安装费在内耗资三万多元、运行时间…