事故分析

爐底管變形一般分兩種情況：一種是突發(fā)性的變形事故，一種是逐漸發(fā)生的變形事故。前者一般是由于偶然性的惡劣施工質(zhì)量原因，如管路堵塞，接管張冠李戴；或嚴重的誤操作原因，如汽包燒干，也有的是極不合理的設計原因。后者則一般是由于汽化冷卻系統(tǒng)設計不合理，或操作存在問題而導致爐底管發(fā)生逐漸變形，亦即積累變形。一般爐底管變形多屬后者。

對于金屬材料，在高溫下長期作用載荷將影響材料的機械性能。對于碳鋼，在300~350℃以下，雖長期作用載荷其機械性能無明顯變化，而當超過這一范圍，且載荷超過某一范圍，則材料就會發(fā)生緩慢變形，此變形為塑性變形，逐漸增大導致破壞，稱之為蠕變。加熱爐汽化冷卻爐底管設計要求其使用溫度（管壁溫度），不得超過其冷卻介質(zhì)工作壓力下飽和溫度80℃，超過這一溫度就可能出現(xiàn)問題。當爐底管壁溫度升高時，強度和剛度條件就可能不滿足了，從而導致爐管的變形。那么是什么原因使得爐底管壁溫度升高的呢？我們從汽化冷卻系統(tǒng)的結(jié)構和操作運行兩個方面進行分析。

（1）首先從結(jié)構方面分析

汽化冷卻系統(tǒng)阻力系數(shù)偏大，導致水流速降低。循環(huán)回路的阻力包括局部阻力和沿程阻力，局部阻力指由于轉(zhuǎn)向、擴張、縮徑、分流等引起的阻力損失；沿程阻力指介質(zhì)與回路管壁間的摩擦產(chǎn)生的阻力損失，它與路徑長短有關。阻力越大，循環(huán)對運動壓頭的要求提高，致使水流速降低，可以從下降管的流量看出水流速的高低，爐底管內(nèi)水流速偏低，使得水與爐管的換熱減弱，表現(xiàn)為蒸汽產(chǎn)量降低，導致壁溫升高。

（2）不合理的操作也是導致爐底變形的重要因素

1）汽包一次補水過多導致管壁溫度升高

汽化冷卻系統(tǒng)運行是以上升管中汽水混合物和下降管中水的重力差作為循環(huán)動力的，如果汽包一次補水量過多，則汽包水的熱焓量大大降低，這樣進入爐管內(nèi)水的“欠熱”增加，水段長度延長，蒸汽產(chǎn)量降低，使得上升管中含汽率降低，循環(huán)動力減弱，循環(huán)流速減小導致壁溫升高。

2）開停爐不當，導致爐管變形

比如開爐前不提前打開引射蒸汽并組織提高蒸汽壓力，致使開爐時引射能力不足，加上升溫速度快，爐管就會受損害。停爐前，當汽包壓力低于一定值時要打開蒸汽引射幫助循環(huán)，但有時開動不及時，也導致不良影響。

汽化冷卻系統(tǒng)事故解決措施

（1）改變上升管、下降管路徑使其走最佳路徑，減少轉(zhuǎn)向和路途。

（2）限制汽包一次補水量，并盡快實現(xiàn)自動補水。

（3）嚴格開爐、停爐操作，升溫要緩慢。