对KZL120－7/95/70－AⅡ型锅炉一起漏水事故的剖析
徐金海 马天榜
陕西省锅炉压力容器检验所
1 引 言
1989年7月我们对某单位一台发生漏水事故的KZL120－7/95/70－AⅡ型锅炉进行了检验。该锅炉系1987年7月制造，同年10月安装使用，使用压力为0.5～0.7MPa。1989 年1月停炉压火期间，司炉人员听到锅炉后部有响声，打开后部观察门检查，发现烟管与管板连接处向外漏水，随即停炉。
据司炉人员讲，锅炉运行期间，出水温度可达95℃，回水温度在70℃左右，锅炉水处理采用自动浮床钠离子交换器，由于采暖系统漏水严重，锅炉补水量较大，而离子交换器的出水又满足不了要求，故常常将原水直接打入锅炉，锅炉房也没有运行记录和水质化验记录。
2 检验结果
经过对锅炉技术资料的审查和锅炉本体全面检验，发现该锅炉存在以下问题：
（1）锅炉图纸资料中，烟管与管板的连接方式为胀接（拉撑管除外），而实际上为焊接，且管头伸出长度不一，有的高出角焊缝约2mm。
（2）经着色探伤发现在锅筒后管板高温侧有7根烟管与管板的焊缝上出现11条裂纹，在几条较大裂纹的尖端有放射性的细小裂纹分布在管板上，其中上排右起第四根管头上裂纹最大，其裂纹沿管子纵向长度为15mm，沿管子径向长度为20mm，并裂到管板上约5 mm，裂纹最大张口处位于管端，张口为1.5mm，所有裂纹的裂口均在管端焊缝不饱满或有缺陷处。
（3）经对裂缝的烟管及管板取样化验和金相分析，其化学成分和金相组织均无异常现象。
（4）锅炉筒体内壁普遍结有水垢，后管板管群区壁面结有5mm左右的水垢，锅筒底部积泥渣约100mm。
（5）采暖系统除污器不起作用。
3 原因分析
根据检验结果分析，我们认为引起锅炉后管板高温侧烟管焊口裂纹的原因有以下几点：(www.xing528.com)
首先从裂纹部位来看，主要集中在后管板高温侧管群区上中部。根据该锅炉的结构和其锅内水循环工况分析，发生裂纹部位正是水循环滞流的管群区，锅水在此处易产生过冷沸腾现象，致使烟管及管板换热条件恶化，壁温升高，热胀冷缩量较大，而管群区上部管板即不受热又有角板拉撑固定在不受热的锅筒顶部，这样，由于其膨胀不均，导致烟管与管板焊缝处应力过大，这是该型锅炉的一个结构缺陷，也是引起裂纹的主要原因之一。
其次，该锅炉在运行中频繁启停，间断补水，致使锅炉各受热部件工作条件恶化，热胀冷缩量较大，加之该锅炉所有烟管均为焊接，连接处内应力较大，从而导致烟管焊缝处热疲劳产生裂纹。
第三，锅内结垢，传热恶化，排烟温度升高，使管板高温区烟管管头及焊缝处工作环境变坏，导致裂纹不断扩展。
第四，烟管和管板焊口开始裂纹渗漏，未能及时检查发现，致使一些腐蚀物质渗入裂纹之中，从而加速了裂纹的扩展。
4 处理意见
针对以上检验结果及原因分析情况，要从根本上解决问题，就必须在锅炉结构及科学管理上下工夫。对此，我们本着简单、易行、实用的原则，采取以下处理措施：
（1）由原制造单位按“规程”要求，更换有裂纹的烟管，对延伸到管板上的裂纹进行彻底打磨，用低氢型焊材进行补焊，而且要求角焊缝外观成型美观，烟管伸出长度应与焊缝平齐。
（2）在锅内两侧水冷壁接口上部100mm处安装导流挡板，以疏导锅内水流不断冲刷锅筒前后管板管群区和锅筒底部，从而防止锅内产生滞流区造成锅筒管板热应变疲劳裂纹的现象发生。
（3）彻底清除锅内水垢泥渣，加强水质处理工作，真正做到不合格水质不得进入锅炉，并按技术要求定期排污。
（4）修复采暖系统除污器，并坚持定期检查，清理除污器，以防系统内杂物进入锅炉。
（5）加强锅炉房管理，完善各项规章制度，明确责任，认真做好各项工作记录，坚持定期检查维修制度，发现问题随时解决，切实按照《锅炉房安全管理规定》做好工作，确保锅炉安全经济运行。
采取以上措施后，该锅炉已安全运行4个采暖期，设备状态良好。
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