青海省德令哈市长江路工业园区胡孝君
摘要：通过实例分析，对运行工况在锅炉受热面管失效分析中的意义进行探讨。首先分析了运行特殊工况，对泄露点位置进行判断，并提出运行工况的具体应用措施，从而促进运行效率的提高。
关键词：运行工况；锅炉受热面管；失效
一、锅炉运行工况
工况是设备在运行情况下的工作状态，它包括设备个部件的工作情况、设备工作环境参数、设备各部件工作参数等。而锅炉设备常见的运行工况主要有以下几种。
第一，锅炉最大蒸发量。锅炉最大蒸发量主要是指在满足锅炉安全条件以及蒸汽参数的情况下，锅炉的最大出力。为保证生产安全，一般情况锅炉的实际最大蒸发量大于额定蒸发量。第二，锅炉额定工况。目前采用阿尔斯通上锅技术的超热力计算书和技术协议规定用BRL表示锅炉的额定工况，对于引进CE技术的用BCR表示。
二、锅炉受热面管失效
受热面管失效主要是指受热面管发生泄露的情况，因为锅炉一般在高温烟气与高温水蒸气的包围下工作，工作环境十分的恶劣，所以受热面管失效情况经常的出现。受热面管的失效一般有以下几种情况。
第一，超温爆管。受热面管的超温爆管又分为短期超温爆管和长期超温爆管。短期超温爆管大都发生在水冷壁管中的工作过程中，管道内的局部温度过高、喷燃器偏移、管内水汽循环不畅、管内产生大量水垢等原因都有可能造成短期超温爆管。长期高温爆管大都发生在管道的焊接部位，造成其失效的主要原因有与短期超温爆管的原因相同，只不过高温持续的时间长而已。
第二，管道焊接缺陷。受热面管的焊接存在问题造成管道焊缝泄露是造成受热面管失效的一种主要情况。产生焊缝泄露的原因有：管道前期的焊接质量不好、焊接后的热处理不当、焊接后管道内的残余应力过大以及管道运行不通畅增大了管道内压力。
第三，腐蚀泄露。受热面管的腐蚀泄露也是锅炉工作中经常出现的问题，其中腐蚀又分为管道内氧化腐蚀、管道结垢腐蚀、管道外表高温腐蚀以及应力腐蚀。
管道内氧化腐蚀是由指管道内部金属在高温水蒸气的作用下发生氧化作用，产生氧化物，造成金属锈蚀产生泄漏。其原因主要是：在停炉时由于操作不当使空气进入管道以及锅炉工作时对水的除氧不彻底。
管道结垢腐蚀，管道结垢腐蚀又称为垢下腐蚀，是指管道内壁在水垢等污垢作用下发生锈蚀，造成管道泄漏的情况。这种情况主要是因为使用的水质不合格，水中含有大量的盐分等杂质，从而在工作过程中产生结垢现象。
高温腐蚀，管道外部长期处于高温煤烟的环境中，煤烟中的硫化物附着在管道外壁造成管道腐蚀。
应力腐蚀主要出现在奥氏体不锈钢管道中，是由于奥氏体钢在水中氯离子的作用下析出碳化物，再加上管道内压力的增加，从而造成管道的应力腐蚀破裂。
第四，管道金属热疲劳造成的泄露。管道金属的热疲劳主要分为内侧热疲劳和外侧热疲劳。内侧热疲劳是由于管道内壁长期处在高温水蒸气的环境下，同时停机和工作时水汽温差大，从而使管道受到脉冲式热应力，进而出现金属疲劳。外侧热疲劳是由于管道长期处在高温煤烟环境中，由于停机和工作时温度的急剧变化以及烟煤中化学物质的腐蚀，使管道外壁产生热疲劳，造成管道的破裂失效。
综合以上管道失效的种类，我们发现除管道材料、焊接工艺等原因，大部分的管道失效是由于管道内外温度、水质等原因造成的，而管道的温度参数与水质参数又都属于锅炉运行工况的范围，因此我们可以通过分析锅炉的运行工况，来分析受热面管道的失效原因。
三、锅炉运行工况在受热面管道失效分析中的作用通过上文对受热面管失效种类的分析，我们发现在受热面管发生爆管时，泄露点喷出的高温气体会对相邻的管道造成一定的损坏，而且在发生失效故障时我们往往不能做到立即停机，这会对泄露点造成二次破坏，从而影响失效原因的分析工作。由于受热面管失效大多为突发事件，并且企业要求在最短的时间内排除故障恢复生产，所以失效原因的分析工作只有很短的时间，因此在确定首个泄露点时，经常会出现错误，使失效原因的分析失真，无法达到预定的效果。
出现失效故障时，我们应该遵循标准的失效分析程序分析失效原因，具体为：
第一，收集失效部件的具体资料。包括部件的制作规格、使用的制造材料、使用的制造工艺、部件在锅炉工作中的具体作用以及部件的工作温度、压力、时间和故障前后部件的工作状况。
第二，现场检验。在现场检验中我们要先对泄漏点的断面进行检查，仔细分析爆管的外部特征，然后询问值班人员故障前后有无异常情况，最后分析爆管时是否有管外结焦或者管内堵塞的情况。
第三，对损坏部件进行一些列的实验测试，主要测试失效部件的力学性能以及结构组成是否符合相关要求。
第四，出具分析报告。
在失效分析程序的第一步和第二步中，都需要对锅炉的运行工况进行分析，因此在失效分析中我们要掌握锅炉运行时的各项参数，例如，锅炉运行时的温度压力、运行累计时间、运行介质等。同时在实际的工作中，工作人员要关注工作中的异常情况，比如运行温度压力的波动、机组负荷情况、故障报警等。在失效原因分析工作中，分析各项工作参数可以起到以下作用。
第一，分析运行温度压力情况，可以准确的判断锅炉是否存在超温现象，并且通过时间的分析，我们可以判断是短期超温还是长期超温，这大大提高了我们分析失效原因的速度，为故障的维修排除争取了时间。
第二，对锅炉累计工作时间分析，可以判断锅炉部件是否存在超期服役的情况，从而为及时的更换零件，为提前预防故障提供必要的依据。
第三，掌握机组负荷波动的情况，为我们分析应力集中、自由度小的管道失效原因提供了依据。这是因为机组在短时间内出现负荷波动会加大锅炉内部件的应力。例如，我们在某一锅炉发生故障后，立即停机检修，修好之后立即投入使用，这样频繁的开停机会使机组在短时间内出现大负荷波动，从而增大了爆管发生的几率。
第四，熟悉报警信号可以帮助我们分析故障出现的先后顺序，从而确定第一泄露点。在锅炉做作业中，不同的故障发出的警报声也不同，主要体现在警报声的强度和时间间隔不同，据此我们就可以判断故障发生的先后。
参考文献：
[1]王智春，蔡文河，李炜丽.浅谈运行工况在锅炉受热面管失效分析中的作用[J].华北电力技术，2012（4）
[2]申军辉，郭正民.锅炉受热面管失效分析[J].产业与科技论坛，2012（14）