俞坤展
广东省特种设备检测研究院肇庆检测院 广东肇庆 526070
【摘要】蒸汽锅炉属于现代生活生产实践活动过程中需要广泛运用的特种技术设备类型，管孔泄漏是蒸汽锅炉设备运行使用过程中出现的常见技术问题，文章围绕蒸汽锅炉管孔泄漏，以具体案例为背景，展开了简要的阐释分析。
【关键词】蒸汽锅炉；管孔泄漏；研究分析
蒸汽锅炉通常指的是能够生产和释放蒸汽的锅炉技术设备，属于典型的特种设备，其产品设计环节、生产制造环节、出厂运输环节，以及安装使用环节都必须严格遵从政府技术监督职能部门的监查干预，且各类用户在运行使用蒸汽锅炉设备之前，必须预先申请获取锅炉使用许可证。与常压锅炉设备相对比，蒸汽锅炉设备在出厂时必须同时携带内容详实的相关手续，具体涉及锅炉本体图、锅炉安装图、仪表阀门图、管道图，以及检验合格证等。遵照蒸汽锅炉设备在运行使用过程中具体消耗的燃料类型，通常可以将蒸汽锅炉设备划分成电蒸汽锅炉设备、燃油蒸汽锅炉设备，以及燃气蒸汽锅炉设备等；遵照蒸汽锅炉设备在运行使用过程中的燃料供给操作方式，通常可以将蒸汽锅炉设备划分成手动燃烧蒸汽锅炉设备和全自动链条燃烧蒸汽锅炉设备；遵照蒸汽锅炉设备的内部结构特点，通常可以将蒸汽锅炉设备划分成立式蒸汽锅炉设备和卧式蒸汽锅炉设备。在蒸汽锅炉设备的具体化运行使用过程中，出于控制维持设备运行过程安全性和稳定性的需要，通常需要配置安全保护技术系统，且具体发挥水位保护技术功能、温度保护技术功能、停电自锁保护技术功能、熄火保护技术功能，以及压力保护技术功能。
一、安全隐患情况
某市第一人民医院一台蒸汽锅炉技术参数如下：锅炉型号：WNS6-1.25-YQ，产品编号：Z6-137，湿背全自动燃油，额定蒸发量：6t/h，额定出口压力：1.25MPa，额定温度：193℃，制造单位：广州天鹿锅炉有限公司，于2012年12月19日安装使用，在该医院实际使用时长7年。
我院检验员在2019年12月27日对该蒸汽锅炉停炉内检过程中发现锅筒前管板有1根烟管焊缝处出现泄漏水痕迹，在该处宏观发现有一片白色的盐垢痕迹（见图1），证明该炉在运行过程中就存在泄漏现象。对白色盐垢进行处理，发现泄露位置为：发现位于回燃室右边（从炉尾往前看），从下往上数第六排，从左往右第一根烟管管口开裂，裂纹肉眼清晰可见，其已延伸至与管板角焊缝（见图2）,并经测量管端伸长量具有5mm左右。
为进一步确认是否还存在裂纹，对锅炉的前后管板进行表面无损检测，即磁粉检测，在其他位置均未发现裂纹。考虑到磁粉检测设备在管板与烟管间操作实际效果，因此结合了水压试验进行了相互验证。水压试验试验压力为1.65MPa，保压20min，检查时在燃烧室与试验前发现泄露位置相同，其他位置均未出现泄露现象。
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二、问题原因及风险分析
（一）问题原因
对于锅炉产生上述问题，分析认为主要有以下几个方面的原因：
1、回燃室是高温辐射区，该区域的烟管处在烟气第一回程起始端，直接受高温烟气冲刷，烟温可达到600℃以上，并且烟管与管板焊接连接时管端伸出长度过长，伸长量约5mm。接触温度过高且得不到及时冷却，形成热应力；
2、烟管管端传热系数较其他地方大，加之管板上焊接接头较密集，形成热应力与拘束应力的叠加作用；
3、经检验，该炉在之前的使用过程中由于结垢严重，并且没有及时清理，导致水垢结块，阻碍传热，使烟管管端得不到充分冷却，间接的增加了该处的热应力；
4、锅炉在运行中间歇供热、频繁启停，锅炉升温和停炉降温速度过快，都会使烟管受压部件产生较大的交变应力，加速了烟管的疲劳损伤。
综上述几方面原因，回燃室烟管承受高温，由于伸出量过大，得不到有效冷却，形成了不均匀热应力，加速了烟管的疲劳损伤。因此诱发了回燃室右边（从炉尾往前看），从左往右第一根烟管管口开裂，裂纹已延伸至管板角焊缝。针对上述问题原因分析，且根据《锅炉定期检验规程》规定：因应力腐蚀、苛性脆化、蠕变、疲劳产生的裂纹以及管孔向外呈辐射状的裂纹不能焊补而只能进行挖补或更换的方法进行修理。本台锅炉烟管管端上的裂纹符合上述规程中规定，必须进行更换烟管处理。更换时，管端伸出长度应严格控制在1.5mm以内。
（二）风险分析
蒸汽锅炉在使用过程中，内部都是充满高温高压的水和蒸汽，如果由于管孔裂纹导致了锅炉金属的强度下降或直接穿孔泄漏了，就会导致锅炉内的高温水和蒸汽往外泄漏，更加严重的话导致锅炉发生爆炸，如果事故发生了，不但影响生产，还会导致人员的伤亡，造成不可挽回的损失。
三、防范措施
为在今后的工作中防微杜渐，除检验机构加强检验把关与监察机构加强安全检查外，还应采取如下措施：
（一）使用单位增强蒸汽锅炉的安全使用管理意识，熟知锅炉的使用检验要求，应该按照相关的法律法规申请锅炉的检验工作。
（二）建议蒸汽锅炉制造单位在锅炉生产的过程中，对此类锅炉烟管伸出长度进行控制，以减少产生过热现象。
（三）提升司炉工的综合能力。减少锅炉的启停次数、蒸汽锅炉的升温和停炉降温应缓慢进行，并且加强日常每班的巡视，提高工作责任心，及时发现异常并上报，尽快尽早地发现并处理问题，及时消除安全隐患，确保锅炉安全运行。
结束语：
综合梳理现有研究成果可以知道，管孔泄漏是蒸汽锅炉设备运行使用过程中出现的常见技术问题表现类型，全面分析梳理管孔泄漏问题的引致原因，并且择取和运用适当措施展开处置干预，能支持和确保蒸汽锅炉设备长期维持良好且稳定的运行技术状态。
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