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锅炉四管泄漏原因及防治措施

[摘要]电厂锅炉“四管”的可靠运行和发电机组的安全经济稳定运行有着密切

的联系，一旦发生“四管”泄漏，只能被迫停炉抢修，通过对“四管”设备的分析，

提出针对“四管泄漏”的防治的一些想法。

【关键词】锅炉；四管；泄漏；防治；产生原因

1.原因分析

“四管”是指锅炉本体范围内的承压管件中的省煤器管、水冷壁管、过热器管

和再热器管“四管泄漏”是指以上四种锅炉本体承压管件由于过热、腐蚀、磨损等

原因引起的泄漏、破裂或者爆管等。

造成四管泄漏、爆管的原因主要有以下几个方面：①运行中的磨损。②高温

腐蚀。③由给水品质等引起的管内腐蚀。④长期的超温运行。⑤运行环境的影响。

⑥检修、安装质量的影响。

1.1磨损是锅炉”四管”泄漏的主要原因之一

磨损泄漏爆管主要发生在省煤器、低温过热器、低温再热器等烟温较低的尾

部受热器上及喷燃器火嘴附近的水冷壁弯管。省煤器是很密集的管排，烟气在其

中有较高的流速。如果炉烟中含有较多的灰粒，或在启动锅炉的过程中由于燃烧

不完全而使大量煤粉随炉烟跑向尾部，都会加剧省煤器的磨损速度。低温过热器、

低温再热器的磨损一般发生在局部位置，对Π型布置的锅炉来说，靠炉坡墙的

管子、管子的穿墙部位、管子弯头、管子与梳形卡的接触部位等处都可能存在磨

损现象。

（1）磨损的机理：煤粉炉的烟气带有大量飞灰粒子，这些飞灰粒子都有一

定的动能，当烟气冲刷受热面时，飞灰粒子就不断的冲刷管壁，每次都从管子上

削去极其微小的金属屑，久而久之，就会使管壁变薄，这就是磨损。

（2）影响受热面磨损的因素很多，主要有以下几个方面：①飞灰速度：磨

损量和飞灰速度的三次方成正比，烟气流速每增加一倍，磨损量要增加7倍。②

飞灰浓度：飞灰浓度增大，飞灰冲击次数增多，使磨损加剧。③灰粒特性：灰粒

越粗，越硬，磨损越严重。飞灰中含碳量增加，也会使磨损加剧，因为灰中焦碳

的硬度比灰粒要高。④飞灰撞击率：飞灰颗粒大、比重大、烟气流速快、烟气粘

度小，则飞灰的撞击机会就多，磨损就严重。

1.2受热面高温氧化腐蚀也是引起四管泄漏的一个重要原因

过热蒸汽器、再热蒸汽器在高温、应力、腐蚀介质下长期工作，管子外壁受

高温烟气的冲刷腐蚀，产生高温烟气氧化腐蚀；管子内部受流动过热蒸汽温度和

压力的作用，产生高温蒸汽氧化腐蚀，这样，在内外腐蚀作用下，受热面管材过

热、变薄、老化，直至失效爆管。烟气侧的高温腐蚀是一个复杂的物理化学过

程，高温腐蚀主要是硫酸盐型高温腐蚀。锅炉在运行中，管壁中的铁与氧反应生

成一层很薄的氧化铁，该氧化铁对管壁具有保护作用，但是，如果在过热蒸汽器、

再热蒸汽器烟气侧产生硫酸盐型高温腐蚀，就会破坏这层稳定的氧化铁保护层，

管壁会因腐蚀而变薄，造成受热面失效。硫酸盐型腐蚀多发生在550～710℃的

温度下，其中在650～700℃的温度下腐蚀最强烈。

1.3锅炉给水中含有杂质使受热面结垢引发爆管泄漏

因为水中含有能结垢的物质-钙、镁盐类。产生了一系列的物理、化学变化。

某些钙、镁盐类受热生成难溶的沉淀物；水温升高后，某些具有负溶解度的盐溶

解度下降达到一定程度-过饱和状态后能从水中直接析出；水不断蒸发、浓缩，

含盐浓度增大，超过饱和浓度后，也将沉淀析出。所析出的沉淀物可能有两种形

式：一种是牢固地粘结在受热面内壁上，形成质地密实的沉积物-水垢；一种是

悬浮在水中的松散沉淀物-水渣。某些水渣极容易粘附在水流缓慢或停滞的管子

内壁上，经高温烘焙后，常转变成水垢。由于水垢的导热系数比钢材小几十到几

百倍。所以管壁结垢会严重地阻碍传热。使受热面金属壁温升高而过热，以至烧

坏爆管。

1.4长期超温运行也是锅炉”四管”泄漏的重要原因

锅炉受热面长期在高温中运行，会使金属的金相组织发生有规律的变化，显

微组织经历一个动态变化过程，主要表现为碳化物的变化。长期在高温形态下工

作，碳化物形态从未球化到球化，最后形成蠕变孔洞和蠕变孔洞链，出现明显蠕

变损伤特征。

1.5管子制造、安装、检修焊缝的质量是锅炉”四管”爆漏的又一大原因

安装、检修焊接质量问题造成焊接部位产生应力集中和接头机械性能下降

等，如焊口的咬边、满溢、焊瘤、内凹（塌腰）、未焊透、夹渣、气孔、裂缝（包

括热裂缝、冷裂缝和再热裂纹等），致使焊口处成为薄弱部位而造成爆管。异种

钢焊接部位也是易造成爆管的部位，会在焊接接头处因热胀差发生环向的破裂