浅谈加热器管子本身的泄漏因素
高加的管板材质是合金钢,(加热器 控制箱http://www.shlaiheng.com/)高加的管子材质是低碳钢,焊接前需要在管板上堆焊一层低碳钢;往往由于堆焊技术不过关,以致留有焊接缺陷。
1.2 管子本身泄漏原因
1.2.1 冲刷侵蚀
一种原因是当蒸汽的流动速度较高且汽流中含有大直径的水滴时,管子外壁受汽、水两相流冲刷,变薄,发生穿孔或受给水压力而鼓破。加热器内部产生汽水两相流的主要原因:一是过热蒸汽冷却段内部及其出口的蒸汽达不到设计要求的过热度引起的;二是加热器的疏水水位保持过低或无水位或疏水温度远高于设计值或疏水流动阻力较大或抽汽压力突然降低等因素使疏水闪蒸,疏水进入下一级加热器时就带有蒸汽,冲刷加热器管造成损坏;三是当高加内某根管子发生损坏泄漏时,高压给水从泄漏处以极大的速度冲出会将邻近的管子或隔板冲刷破坏。
另一种原因是受到蒸汽或疏水的直接冲击。因防冲板材料和固定方式不合理。在运行中破碎或脱落,失去防冲刷保护作用;防冲板面积不够大,水滴随高速气流运动,撞击防冲板以外的管束;壳体与管束间的距离太小,使入口处的汽流速度很高。
1.2.2 管子振动
给水温度过低或机组超负荷等情况下,通过加热器管子间蒸汽流量和流速超过设计值较多时,具有一定弹性的管束在壳侧流体扰动力的作用下会产生振动,当激振力的频率与管束自然振动频率或其倍数相吻合时,将引起管束共振,使振幅大大的增加,导致管子与管板的连接处受到反复作用力造成管束损坏,管束振动损坏的机理一般有:①由于振动而使管子或管子与管板连接处的应力超过材料的疲劳持久极限,使管子疲劳断裂;②振动的管子在支撑隔板的管孔中与隔板金属发生摩擦,使管壁变薄,**后导致破裂;③当振动幅度较大时,在跨度的中间位置相邻的管子会相互摩擦,使管子磨损或疲劳断裂
1.2.3 管子给水入口端的侵蚀
入口管端的侵蚀损坏只发生在碳钢加热器中,是一种侵蚀和腐蚀共同作用的损坏过程:其机理是管壁金属在表面形成的氧化膜被高紊流度的给水破坏并带走,金属材料不断损失。
**终导致管子的破损。有时损坏面可以扩大到管端焊缝甚至管板:给水pH值低(小于9.6)、含氧量高(大于7μg/L)、温度低(小于260℃)、紊流度大的情况下,容易发生侵蚀。
1.2.4 腐蚀
当低压加热器的管材为铜,低加铜管常因泄漏严重而被迫更换。pH值8.5~8.8时,铜的腐蚀率**.而碳钢要求pH值不小于9.5。锅炉给水pH值过高,导致了铜管的腐蚀。影响碳钢管束腐蚀的主要因素有:含氧量和给水pH值:当给水中的溶解氧过高或pH值过低,会使高加管子的内壁受到腐蚀,故给水溶解氧的浓度不得超过7pg/L,pH值维持在9.3~9.6之间。如果壳侧有氧气存在(例如高加在运行中放空气管未投运或工作不正常使空气排放不完全,或停运时汽侧疏水未排净),将会引起管束外壁的氧腐蚀。铜沉积:会引起点腐蚀,形成点蚀坑。温度影响碳钢表面Fe3O4氧化膜的形成:一般认为在260℃%以上时,Fe3O4氧化膜比较稳定.低于这个温度时,Fe3O4氧化膜的保护程度取决于给水的pH值和其他环境因素。pH值大于9.6时,安全。
1.2.5 超压爆管
引起高加水侧压力过高的因素有:一是对配用定速驱动给水泵的系统,如果只根据正常运行时的给水压力来确定加热器水侧的设计压力,那么启动过程中或低负荷运行时,由于锅炉给水调节门开度较小,给水流量减小,给水泵出口压力增大,可能使管束承受超过设计值的给水压力而发生爆管。运行中负荷突降或紧急停炉,熄火后常常发生这种情况。二是在机组运行中高加因故停用时,如果给水进出口阀门关闭严密,而进汽阀有泄漏时,被封闭在加热器管侧的给水受到漏人蒸汽的加热,会使管束的给水压力大幅度上升。
高加水侧压力过高,水侧又未安装安全门时,过高的压力会使管子鼓胀而变粗开裂。
1.2.6 材质、工艺不良
管子材质不良,管壁厚薄不均,组装前管子有缺陷,胀口处过胀,管子外侧有拉损伤痕等,在加热器遇到异常工况时,会导致管子大量损坏。换热U型管子管壁过薄,是结构上造成泄漏的根本原因。