摘要：工业企业想要保证生产供应的稳定性与可靠性，就需要锅炉长期处于高负荷运行状态下。若锅炉在运行的过程中，其受热面发生失效现象，就需要进行停炉检修，从而产生一系列的维修费用、检查费用、停产费用以及其他损失，导致工业企业的经济效益受到影响，同时还会影响工业企业的社会效益。因此，想要降低锅炉受热面失效的几率，就需要对锅炉受热面失效的原因进行分析，调整运行管理，优化设计方案，以此为工业企业的稳定运行提供重要保障。
关键词：锅炉；受热面管；失效原因；防治措施?
1工业锅炉应用概况
工业锅炉，顾名思义就是向工业生产或生活用途提供蒸汽或热水的锅炉。热电工厂、供水企业以及一些钢材加工制造产业对于工业锅炉的使用最为集中。但是在经济社会不断发展进步的大背景下，人类对能源的利用率和能源的储备率都将面临着愈发严峻的形势。能源节约以及生态环境保护与治理的问题对企业的利益和发展前景有着重大影响，因此引起了人们的高度重视。截至2017年，全国工业锅炉总容量合计约206万蒸吨，其中燃煤工业锅炉约30.7万台，燃煤消耗量可达到约5.4亿吨/年。我国50%以上的燃煤锅炉在采暖季运行，且主要集中在北方地区。燃煤工业锅炉整体呈现量大面广、容量小、运行效率低、污染排放重、单位容量环保投资及运行成本高的特点。
2锅炉受热面失效的原因
2.1焊缝泄漏导致的受热面失效
焊接是锅炉受热面制造安装中最为常见的工序，通过焊接的方式将各个零部件连接起来，而受到各种因素的影响会出现焊接质量缺陷，一旦焊缝存在质量缺陷，将会导致受热面发生泄漏而产生各种安全事故。焊缝缺陷主要表现为未焊透、咬边、夹渣、气孔、裂纹等形式，多数原因为焊接工艺不规范所导致。对焊材的管理不到位，没有做好烘干处理，焊前没有对母材表面进行清洁处理，都会出现焊接质量缺陷；焊接的温度和速度掌握不好，容易在焊缝中出现气孔；焊接前后热处理不当，会出现焊接裂纹；在检修工作中如果强力对口会导致残余应力过大，而在运行中由于膨胀不畅就会发生泄漏。焊缝泄漏是受热面失效的主要原因之一，所以应该加强对焊缝的质量控制。
2.2短时超温爆管导致的受热面失效
短时超温爆管多发生于水冷壁中，其主要原因为受热不均，冷却条件恶化致使管壁温度短时间内突然升高。当管壁温度超过材料的下临界点时，材料强度会有所降低，在高温高压的运行环境下就会发生爆管。如果炉膛内动力场不稳定，出现火焰中心偏移的现象就会造成水冷壁局部热负荷过高而发生短时超温爆管；在水冷壁中如果出现焊瘤、夹渣或者其他异物堵塞，亦或是管内结垢严重，都会导致管内汽水循环不畅，在汽水分配不均的情况下就会发生短时超温爆管，锅炉严重缺水也是短时超温爆管的原因。在爆口处会发生明显的塑性变形，管径涨粗，管壁减薄，在判断原因时可根据管内超温面积、数量和位置来确定。
3防止锅炉受热面管失效的有效措施
3.1确保水质达标，防止管壁结垢
锅炉水就好比人的血液，锅炉水质就好比人的血质。提高锅炉水质是直接降低管壁结垢概率的方法。在我国，锅炉水质有一套行业规定的标准：无论是锅外化学处理还是锅内加药都要让水质达到GB1576-2001《工业锅炉水质标准》，争取锅炉无垢运行。锅外的化学处理是目前锅炉水处理的主流方式，能有效降低水中的Ca2+、Mg2+，从根本上解决水垢产生的源头。而常用的化学药剂为纯碱、磷酸三钠的除垢方式是维持水中有过剩的CO32-或者PO43-来形成松散的水渣，从而达到除垢的目的。注意，纯碱法应控制压力，否则容易产生Mg（OH）2变成附着软垢，反而增加了管道中的水垢。
3.2保证材料质量
（1）采用光谱检测技术对管口、新管及附件材质进行检测并对材料质量进行确认，在现场部件上标明材质、安全位置并给出相应的检测报告。（2）将焊接材料进行光谱复核，在钢板上进行对焊，打磨完成后进行光谱检验并给出报告。（3）在确保满足焊接工艺要求后核对所要使用的焊接管材、附件，保证准确无误。（4）采用光谱方式对焊缝材料进行复检，保证无误。
3.3确保水体的运动压头，保持回路高度
只有保证锅炉中水体运动压头稳定性才能有效预防水循环事故，确保回路高度满足要求，保证水循环的稳定性。将管理重点放在及结构自身影响方面，保证下降管、蒸汽引出管的量。下降管总截面面积大约是上升管的30％，下降管应是绝热的，尽可能从汽包最下端引出；避免璧管急转弯及水平受热面现象，应在15°以上。
3.4避免异物遗留在受热面管内部
（1）受热管口、附件在进行切割时可以采用切割机，避免采用气割方式，假如因为空间位置不足需要采用气割方式时应进行审批并将相应的检查措施进行落实。（2）处理非水平管段时应先将管口割下，使用薄板进行临时封堵，然后在将上管口割下。（3）切割后应将水溶纸及时塞入，加装金属盖，在收工前贴好封条，对管口封堵情况进行及时有效的检查。（4）在进行坡口加工前应先做好封堵工作，将水溶纸塞入到管口，上部加装带防脱落装置的胶皮垫，将施工过程中产生的碎屑进行及时清理，不能采取封堵措施进行坡口加工。如果管道内出现异物应如实并及时汇报并根据现场情况将异物取出。采用通球试验方式对新管段进行试验检测并对管内进行吹扫，保证管道内部畅通，无异物，然后进行临时封堵，等待对口。对口前再次进行异物检查，保证其畅通。
3.5受热面管腐蚀防范措施
（1）氧腐蚀的防范措施。锅炉中的氧腐蚀的主要来源是锅炉用水中的氧。这部分氧很难去除，必须要同时使用化学除氧和除氧器结合的办法。常见除氧器的工作原理是通过增加水的温度，降低氧化性物质在水中的溶解度，使其逸出。现在还有一些诸如真空除氧和解析除氧的方法由于成本和本身的技术问题并未推广。化学除氧由于所用药剂的成本过高，一般作为除氧器的辅助方法使用。将化学药剂如：联胺、DMKO等加入水中达到除氧效果。（2）低温硫腐蚀的防范措施。低温硫腐蚀的防范主要在于控制硫的来源。在锅炉中，硫元素的主要来源是燃料，使用低硫燃料或者自备脱硫技术可以有效地减少低温硫腐蚀现象。与此同时，我们还要控制过量空气系数，将过量空气系数控制在1.05-1.1之间可以有效地减少SO3的生成。提高排烟温度，配合露点以上的排烟温度（180-250℃）可以防止省煤器被低温硫腐蚀。
3.6避免因换管产生新缺陷
（1）当出现切割机误伤到相邻管段情况时应提前做好防护工作，通常会使用捆扎防磨瓦；（2）管口切割完成后对附件管段进行检查，当出现误割位置时对记录进行保留并在新管对口前进行处理。（3）在进行高压焊接时应保证焊接技术人员具有一定资质，执行材质确认、预热、热处理、探伤等工序。（4）完成安装后根据图纸进行检查并对安装情况进行确认。（5）检查确认后出现电焊误伤产生缺损，并对缺损问题进行记录，然后进行验收。
3.7对锅炉受热面的焊接质量进行提升
由于锅炉组件较多且结构相对比较复杂，所以在对其受热面管进行焊接时，需要根据焊接规范和要求进行严格安装，同时每个安装步骤都要根据工艺标准进行操作，保证焊接质量满足设计要求。通过提升焊接质量，保证锅炉受热面可按照设计方案正常运行，就可使爆管现象有效减少。
4结语：总的来说，工业企业在生产的过程中，一旦锅炉受热面出现失效现象，就会导致停炉。因失效不仅会使锅炉自身的安全性和性能受到影响，同时还会使工业企业受到严重的经济损伤。因此。想要降低锅炉受热面爆管的几率，就需要对失效的原因进行分析，然后对可能会导致失效的原因进行有效预防，同时加强对锅炉日常运行的管理，使工业企业锅炉运行的安全性和可靠性得到提升。
参考文献：
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