四管爆漏的種類和定義

根據其產生的原因不同, 可以按表1分類。

爆口特征判斷法是現場確定爆管原因的重要手段。

爆口特征主要是指：

（1）爆口位置 : 位于何種受熱面的具體部位是向火側還是背火側。

（2）爆口形狀

斷口面是否垂直于軸向 ; 

爆口邊緣有無明顯變薄情況, 是銳邊還是鈍邊; 

爆口內壁有無積垢 ,外壁氧化情況 ,爆口附近宏觀裂紋 ; 

爆口附近內外壁有無明顯的腐蝕坑; 

爆口附近內外壁上的裂紋走向 。

（3） 爆口附近的金相：包括相的組成 、數量、形態、大小和分布 ,以及各類金相裂紋( 性質、大小、形態、走向及其與顯微組織的關系等), 顯微孔洞的大小和分布,珠光體球化程度和石墨化程度 , 脫碳、過燒 、過熱等。

腐蝕爆管

由于外部介質與受熱面管子發生化學作用或電化學作用而引起的爆管稱為腐蝕爆管 。雖然腐蝕爆管占總爆管數的比例較低 , 但由于具有突發性和不可預測性 ,腐蝕一旦發生 , 受損范圍較大 , 往往造成大面積的受熱面損壞 。

爆管按腐蝕發生的部位 ,可分為煙氣側腐蝕和水側腐蝕爆管 。

煙氣側腐蝕

煙氣側腐蝕又因產生的部位和條件不同 ,可分為高溫腐蝕和低溫腐蝕 。當燃用高水分高硫燃料時 ,高溫受熱面管子受到腐蝕 ,稱為高溫腐蝕 。低溫腐蝕則是指尾部低溫受熱面所受到的腐蝕 。

1.高溫腐蝕

由煙氣側高溫腐蝕而引起的爆管 , 有以下幾種腐蝕機理：

（1） SO2 、SO3 、H2S 等腐蝕性氣體作用；

（2）硫酸鹽型的高溫腐蝕機理；

（3）硫化物型的高溫腐蝕機理。

在破口附近可清楚地辨認出一大片腐蝕區 , 腐蝕區凹凸不平; 在破口附近管壁減薄, 爆口呈拉裂狀 ,裂口較長。

腐蝕爆管與磨損爆管的區別在于: 磨損爆管附近管壁很光滑,并有一個磨損的棱角 ,而腐蝕爆管附近則凹凸不平 ,無明顯的棱角存在 ; 破口的金相組織無明顯變化 ,破口處晶粒拉長 ,為韌性斷裂; 煙氣側腐蝕爆管管壁外存在含硫的沉積物 ,靠近基體側一般為黑色沉積物 ,與管壁結合緊密。

2.低溫腐蝕

低溫腐蝕爆管主要發生在給水溫度較低的省煤器上。低溫腐蝕爆管的破口附近也有凹凸不平的腐蝕區存在 ,破口呈拉裂狀 ,金相組織無明顯變化 , 破口處晶粒拉長,為韌性斷裂 。

水側腐蝕

鍋爐爐管也會由于水側腐蝕導致爆管 , 水側腐蝕主要有鍋內水局部濃縮引起的運行中腐蝕 , 給水含氧引起的氧腐蝕和因應力產生的苛性脆化等幾種。苛性脆化主要發生在脹接或鉚接鍋爐中, 大型電站鍋爐中較少見。

1.酸性腐蝕和堿性腐蝕

鍋內水局部濃縮引起的運行中腐蝕的過程可描述如下：爐水在管內沉積物下面 、蒸發受熱面的縫隙以及爐管內產生汽塞的部位發生局部的濃縮 , 產生濃酸或濃堿, 破壞爐管內表的 Fe3O4 保護膜, 從而造成了爐管金屬表面被酸堿腐蝕, 可分別稱為酸性腐蝕和堿性腐蝕。

堿性腐蝕常發生在多孔沉積物下面 , 爆口附近腐蝕產物與金屬表面附著性較差, 腐蝕產物中夾有磷酸鹽、硅酸鹽等爐水成分 ,除去腐蝕物后, 有凹凸不平的腐蝕坑 。由于在濃堿條件下氫離子少, 產生的氫且容易擴散出去,不會滲入鋼中造成脫碳現象,坑下金屬的金相組織和機械性能都沒有變化, 金屬仍保持其延展性,爆管是由于腐蝕破壞使管壁減薄過熱鼓包所致 。

酸性腐蝕常發生在比較致密的沉積物下面 ,由于在濃酸條件下氫離子濃度高 ,生成的氫不容易擴散出去,部分滲入到鋼中 ,和鋼中滲碳體 Fe3C 反應, 因此酸性腐蝕和氫脆現象總伴隨在一起。爆口附近腐蝕產物與金屬表面結合較牢固, 金屬表面存在腐蝕坑 。大部分爆口的內壁表面脫碳, 管壁面多有微裂紋存在, 這些裂紋連成網狀, 多為沿晶破裂 。爆口脹粗不明顯, 破口斷面平齊 、粗鈍 ,呈脆性斷裂特征。

2.鍋爐的氧腐蝕

鍋爐的氧腐蝕是電化學腐蝕。氧腐蝕主要發生在省煤器入口段受熱面內壁 ,嚴重時可達省煤器中部直到鍋爐水冷壁。其主要特征是潰瘍腐蝕 , 在被腐蝕的金屬表面形成許多小型鼓包, 其直徑差別很大 ,鼓包表面顏色由黃褐色到磚紅色 ,次層為黑色粉末物 ,金屬表面有腐蝕坑。爆口金相組織變化不明顯 ,為韌性斷裂。

鍋爐四管爆漏頻繁發生。鑒別這些損壞發生的原因有助于揭示鍋爐存在的隱患，如果不作處理，將會導致更為嚴重的問題。大部分損壞的原因都可歸結為幾個根本原因中的一個。全面的金相故障分析通常能揭示出其根本原因；然而，并不需要對所有損壞的管子都進行金相分析。損壞管子的外觀形貌能就損壞的原因提供有交織的訊息。這一訓息有助于縮小可能產生管子爆破原因的范圍，有時，結合一些鍋爐運行方面的知識就足以確定其損壞的原因。

本文列舉了一些腐蝕導致爆管的實例。但必須注意，僅根據外觀形貌無法區別許多損壞模式，某些時候不同的原因會導致看上去外觀形貌是相同的損壞。頻發的或嚴重的管子損壞必須通過一個合格的金相試驗室進行全面分析，以便能鑒別出真正原因。