炉管变形

事故分析

炉底管变形一般分两种情况：一种是突发性的变形事故，一种是逐渐发生的变形事故。前者一般是由于偶然性的恶劣施工质量原因，如管路堵塞，接管张冠李戴；或严重的误操作原因，如汽包烧干，也有的是极不合理的设计原因。后者则一般是由于汽化冷却系统设计不合理，或操作存在问题而导致炉底管发生逐渐变形，亦即积累变形。一般炉底管变形多属后者。

对于金属材料，在高温下长期作用载荷将影响材料的机械性能。对于碳钢，在300~350℃以下，虽长期作用载荷其机械性能无明显变化，而当超过这一范围，且载荷超过某一范围，则材料就会发生缓慢变形，此变形为塑性变形，逐渐增大导致破坏，称之为蠕变。加热炉汽化冷却炉底管设计要求其使用温度（管壁温度），不得超过其冷却介质工作压力下饱和温度80℃，超过这一温度就可能出现问题。当炉底管壁温度升高时，强度和刚度条件就可能不满足了，从而导致炉管的变形。那么是什么原因使得炉底管壁温度升高的呢？我们从汽化冷却系统的结构和操作运行两个方面进行分析。

（1）首先从结构方面分析

汽化冷却系统阻力系数偏大，导致水流速降低。循环回路的阻力包括局部阻力和沿程阻力，局部阻力指由于转向、扩张、缩径、分流等引起的阻力损失；沿程阻力指介质与回路管壁间的摩擦产生的阻力损失，它与路径长短有关。阻力越大，循环对运动压头的要求提高，致使水流速降低，可以从下降管的流量看出水流速的高低，炉底管内水流速偏低，使得水与炉管的换热减弱，表现为蒸汽产量降低，导致壁温升高。

（2）不合理的操作也是导致炉底变形的重要因素

1）汽包一次补水过多导致管壁温度升高

汽化冷却系统运行是以上升管中汽水混合物和下降管中水的重力差作为循环动力的，如果汽包一次补水量过多，则汽包水的热焓量大大降低，这样进入炉管内水的“欠热”增加，水段长度延长，蒸汽产量降低，使得上升管中含汽率降低，循环动力减弱，循环流速减小导致壁温升高。

2）开停炉不当，导致炉管变形

比如开炉前不提前打开引射蒸汽并组织提高蒸汽压力，致使开炉时引射能力不足，加上升温速度快，炉管就会受损害。停炉前，当汽包压力低于一定值时要打开蒸汽引射帮助循环，但有时开动不及时，也导致不良影响。

汽化冷却系统事故解决措施

（1）改变上升管、下降管路径使其走最佳路径，减少转向和路途。

（2）限制汽包一次补水量，并尽快实现自动补水。

（3）严格开炉、停炉操作，升温要缓慢。