电厂锅炉设备故障分析与识别

电厂锅炉设备故障分析与识别丘纪华华中科技大学

一、大容量锅炉承压部件爆漏事故分析

1.1国内“四管爆漏〞的情况华中地区“四管爆漏〞事故统计华东地区“四管爆漏〞事故统计1.2“四管爆漏〞的形状〔1〕水冷壁爆管炉水水质恶化，

水冷壁内壁沉积结垢，造成垢下腐蚀导致爆管。

高温腐蚀引起的水冷壁爆管〔SO2腐蚀〕水冷壁氢腐蚀爆管的宏观形貌〔2〕过热器过热器弯头爆漏

过热器爆管

〔3〕再热器低再爆管

再热器管爆管

〔4〕省煤器省煤器泄漏

省煤器泄漏炉水吹损坏的其它省煤器管

2.四管爆漏原因及机理分析2.1数据的分析和归类尽管锅炉“四管〞爆漏的机理复杂，目前的有20余种，但是基于对历史数据的分析，发现绝大局部爆漏问题可以划归在3类型式中。〔1〕慢性、累积型爆管：包括由蠕变、疲劳、腐蚀和磨损等引起的炉管爆漏。这类问题一般与运行时间相关，随着机组运行累计时间的延长和设备的老化，这类问题呈现上升的趋势。〔2〕先天缺陷引起的爆管：这往往由于制造、安装或检修等环节的质量控制问题引起，如焊接缺陷、缺陷部位的寿命因缺陷程度的大小变化很大。这类炉管爆漏随时间的推移呈逐渐下降的趋势。〔3〕快速、随意型爆管：这类爆管往往是由于运行中的短期异常问题引起，比方运行中的汽水回路流量中断、吹灰器异常吹损等。与前面两类不同，这类炉管爆漏问题一般是由短期因素作用引起，它的发生机率和机组的运行时间无关。爆管类型及特点

通过故障事故的分析，引起锅炉四管爆漏可归纳如下几方面原因：超温过热：短期过热；长期超温。磨损：管内工质磨损；炉内飞灰、吹灰磨损。腐蚀：管内壁腐蚀；烟气侧腐蚀；应力腐蚀。疲劳：振动疲劳；热疲劳；腐蚀疲劳。质量缺陷：焊接缺陷；材料缺陷。异种钢焊接及机械损伤。四管爆漏原因及机理分析引起四管爆漏的原因很多，包括设计、制造、安装、检修、运行及煤种等多方面，某一四管爆漏故障往往非单一因素所致，而是多种因素同时存在并交互作用的结果。根据全国大机线锅炉四管爆漏事故的统计，磨损、焊缝、过热、腐蚀、拉裂等是引起锅炉四管爆漏的主要原因。过热是受热面运行温度超过了该金属的许用温度，其显微组织发生了变化，出现珠光体球化、石墨化及热脆性等，大大地降低了金属的许用应力。这时受热面管在内压力作用下产生的应力就有可能大于金属的许用应力。在长期高温高压的条件下产生塑性变形和蠕变，最后导致爆管。

二、磨损磨损引起的爆漏占比例也是比较大的。磨损有飞灰磨损和机械磨损，以飞灰磨损为主。飞灰磨损与炉型结构、受热面布置方式、烟气流速、制造安装质量、煤灰特性、烟气含尘浓度等多种因素有关，它主要表现在受热面结构布置或烟气通道被积灰阻塞造成局部流通阻力小，或管夹烧损、变形后出现管排散乱、出列，这些均会形成烟气走廊造成局部烟速过大，还有管排错列布置、设计烟速高或运行中采用过大的过剩空气量而使烟速过高等。(一)类型1.飞灰磨损：烟气中燃烧气体和飞灰构成气—固两相流对管壁进行冲刷和切削，这种对管壁造成的磨损危害甚大。2.吹灰器造成的磨损：锅炉运行要求吹灰器〔利用高压水或蒸汽〕定时将受热面管壁沉积的煤灰、污垢吹扫干净，以改善传热，但假设吹灰器安装或运行操作不当等原因，会造成对管壁的磨损损伤。吹灰器吹灰行程不够，吹灰角度不准，吹灰蒸汽温度过高、压力过大，吹灰器与受热面管壁距离太近，吹灰器故障卡涩退不回原位、吹灰器阀门内漏，吹灰器定点吹扫时间过长等是吹灰器附近或下方受热面管爆漏的主要原因。3.振动磨损：屏式过热器管夹经常烧损，导致管排零乱，过热器受热面固定不牢，运行中管圈出位发生振动造成管子间的机械磨损。4.管内汽水冲刷：汽水流速很快，不断对换热器管内壁进行冲刷，在管道拐弯处尤为严重(二)飞灰的磨损机理飞灰和烟气构成的气—固两相流〔含SiO2、Fe2O3、Al2O3等〕对管壁造成两种磨损：塑性磨损和切削磨损。塑性磨损是固体颗粒长期重复撞击管壁，金属自行脱落形成班点磨坑；切削磨损是气—固两相流高速运动中，灰粒切削管壁危害性极大的磨损。管壁的磨损量可按下式计算：g/m2 (3-1)式中 T——管壁外表单位面积造成的磨损量 c——飞灰磨损性系数 ——飞灰撞击管壁的机率 ——烟气中的飞灰浓度g/m2 w——飞灰速度，以烟气流速替代 ——锅炉的运行小时数1.飞灰速度〔w〕的影响管壁的磨损正比于飞灰冲击管壁时的动能mw2，m为飞灰质量〔等于飞灰浓度与体积的乘积〕。当飞灰速度〔或烟气流速〕到达30~40m/s时磨损最严重，在1104~5104h期间有可能使管子磨穿。烟气中的飞灰颗粒冷却到700℃以下，其硬度增大，高速较大硬度的飞灰对受热面的磨削，逐渐减薄管壁以致爆管。局部烟气流速过高或烟气不均匀流动均会加剧受热面的磨损损伤。2.飞灰浓度〔〕的影响 〔3-2〕式中 Ay——燃煤中的灰分 fh——飞灰占总含灰量的份额 Vy——燃料燃烧后的容积〔m3/kg〕(主要决定于燃料中的碳氢含量)由上可知，燃用比设计煤种灰份高的低质煤是飞灰浓度增加的根本原因3.灰磨损性系数〔C〕的影响C与飞灰物理性能有关，在同等烟速、飞灰浓度下，省煤器的磨损大于过热器的磨损。因为省煤器处的烟温低于过热器烟温，加之漏风加速飞灰冷却变硬，假设再出现不完全燃烧，飞灰中固定碳增加，这样既加大了飞灰浓度，又增加了灰粒硬度，加剧受热面磨损。4.飞灰撞击管壁的机率〔〕的影响飞灰惯性mw2大，撞击机率高；烟气粘度小，撞击机率高。以660MW机组锅炉为例，估算流经省煤器的灰量：锅炉在MCR工况下每小时燃用含灰量13%的国产煤262吨，假设按飞灰份额90%，年运行6000小时计，流经受热面的灰量将为20.44万吨。如省煤器设计使用年限为10万小时，在此期间流经省煤器的灰量将高达340.6万吨。处于分散状态随同烟气流动的这无数个具有一定硬度的灰粒，对受热面每一次碰击都将剥落微量的管壁面金属。通过估算，可以发现流经省煤器受热面的灰量是十分惊人的，而含灰量的增加对设备会造成更严重的磨损。(三)磨损故障的相关因素1.煤质的影响假设燃用煤质灰分高于设计值，因制粉设备出力的限制，煤粉直径大的粗颗粒将加剧对受热面管壁的冲刷磨损。2.结构设计因素烟气直接冲刷管子弯头和局部烟速过高，会造成炉后包复管及弯头的严重磨损。3.烟气走廊的影响因设计、安装、检修质量诸原因，低温再热器与烟道的后墙包复和两侧包复管之间的间隙较大，形成了“烟气走廊〞，加速了包复过热器的磨损。4.对流过热器积灰渣的影响对流过热器积灰渣阻塞烟气通道，使未堵部份烟气流速急剧增加，造成该区域受热面管壁的严重磨损。5.管材选用不当的影响某电厂引进法国330MW配套锅炉，中温过热器布置在折焰角附近的高烟速、高热负荷区，管道选材只注意热强性，而忽略了耐磨性的要求，外圈管段选用的奥氏体钢不耐磨，中温再热器用于管排定距的水冷却隔离管选用了非耐磨钢，造成屡次因磨损而爆管。6.炉膛设计高度偏低，导致炉膛出口处〔大屏后〕烟气速度大大增加，而飞灰磨损速率与烟速的3.2次方成正比关系，可见因烟速飞灰磨损将增加数倍。7.炉内空气动力场分布不尽合理，使实际燃烧时假想切圆偏大，造成受热面磨损加剧。8.管排上的管夹因过热变形或开焊造成管排振动及膨胀滑动，使管壁与管夹、梳形卡子、定位板之间产生磨损导致再热器管爆漏。9.管束结构的影响烟气对管道的横向冲刷比纵向冲刷造成的磨损严重；横向冲刷时，错列管束比顺列管束的磨损严重；飞灰对管壁外表冲刷时的冲角为30~55°时磨损最严重。在过去的200MW机组上，因锅炉的再热器汽温达不到要求，常采用烟气挡板调节汽温，将挡板开足增加低再侧的烟气量，使再热蒸汽温度提高，但烟气流速增加加剧低再和低再侧省煤器管子的磨损〔磨损量与烟气流速的3.2次方成正比〕。机械磨损常有：煤粉喷嘴及三次风嘴附近的水冷壁管受带粉气流冲刷〔如燃烧器喷嘴烧坏变形〕；管排上的管夹因过热变形或焊接不牢固而开焊，造成管子振动并与管夹相磨。吹损主要是由于吹灰器运行不正常引起的，湿蒸汽带水或飞灰带入吹灰介质中，也会吹损炉管。三、腐蚀锅炉受热面外部受燃烧气体包围，由于燃料中含硫，燃烧中会氧化成SO2、SO3，最后产生H2SO4对受热面产生腐蚀，受热面上还有铁、钒、Si、Al、Na等氧化物的积灰存在，加之管壁附近的复原气氛和腐蚀性气体均对受热面管外壁产生腐蚀。管内水中的溶解氧和游离NaOH均对管内壁带来腐蚀。

(一)类型1.管内壁腐蚀：也称水汽侧腐蚀、包括溶解氧腐蚀、沉积物垢下腐蚀、碱腐蚀、氢损伤、铜氨化合物腐蚀等。2.烟气侧腐蚀：可分为高温腐蚀、低温腐蚀3.应力腐蚀：也称冲蚀，它是管道受到腐蚀和拉〔压〕应力的综合效应(二)腐蚀故障机理1.管内壁腐蚀(1)溶解氧腐蚀由于Fe与O2、CO2之间存在电位差，形成无数个微小的腐蚀电池，Fe是电池中的阳极，溶解氧起阴极去极化作用，Fe比O2等的电位低而遭到腐蚀。当pH值小于4或在强碱环境中，腐蚀加重，pH值介于4~13之间，金属外表形成致密的保护膜〔氢氧化物〕，腐蚀速度减慢。随着给水速度提高、锅炉热负荷增加、溶解氧腐蚀也随之加剧。腐蚀速度与溶解氧的浓度成正比。(2)沉积物垢下腐蚀由于给水质量不良或结构缺陷防碍汽水流通，造成管道内壁结垢。垢下腐蚀介质浓度高，又处于停滞状态，会使管内壁发生严重的腐蚀，这种腐蚀与炉水的局部浓缩有关。如果补给水或因凝汽器泄漏〔河水〕使炉水含碳酸盐，其沉积物下局部浓缩的炉水〔沉积着高浓度的OH-〕pH值上升到13以上、发生碱对金属的腐蚀。如果凝汽器泄漏的是海水或含Cl-的天然水，水中的MgCl2、CaCl2将进入锅炉、产生强酸HCl，这样沉积物下浓缩的炉水〔很高浓度的H+〕pH值快速下降，而发生对金属的酸性腐蚀。(3)碱腐蚀游离碱会在多孔性沉积物和管内外表浓缩，浓缩的强碱会溶解金属保护膜而形成铁酸根与次铁酸根离子的混合物当管壁外表局部碱浓度超过40%时，会释放出氢气，从而形成金属外表深而广的腐蚀，也称延性腐蚀。pH值在8.5~10.3范围内，一般不会发生碱腐蚀(4)氢损伤一般情况下给水与管壁〔Fe〕发生反响生成H2和Fe3O4保护膜Fe3O4阻隔H2进入管壁金属而被炉水带走，当给水品质不佳或管内结垢会生成Fe2O3和FeO。Fe2O3、FeO比较疏松、附着性很差，有利于H2向管壁金属的扩散，高温下晶界强度低，H2与钢中的碳和FeC反响生成CH4。

管壁金属脱碳，CH4积聚在晶界上的浓度不断升高，形成局部高压以致应力集中，晶界断裂，产生微裂纹并开展成网络，导致金属强度严重降低，使金属变脆而断裂。水冷壁管高温腐蚀的机理2.烟气侧腐蚀

烟气侧腐蚀可以分为高温腐蚀和低温腐蚀硫酸盐腐蚀过程主要有2种途径一种是在附着层中碱性硫酸盐参与作用的气体腐蚀，即受热面是熔融的硫酸盐吸收SO3，并在Fe2O3与AL2O3的作用下,生成复合硫酸盐：3Na2SO4+Fe2O3+3SO3→2Na3Fe(SO4)33K2SO4+Fe2O3+3SO3→2K3Fe(SO4)3K2SO4+Al2O3+3SO3→2KAl(SO4)3在复合硫酸盐K3Fe(SO4)3、Na3Fe(SO4)3的混合物中，钾与钠的摩尔比值在1∶1~4∶1之间时，熔点会降低至552℃。当硫酸盐沉积厚度增加，炉管外表温度升高至熔点温度时，Fe2O3氧化膜被复合硫酸盐溶解破坏，导致管壁金属继续腐蚀。另一种途径是碱金属的硫酸盐腐蚀：3Na2S2O7+Fe2O3→2Na3Fe(SO4)33K2S2O7+Fe2O3→2K3Fe(SO4)3在附着层中存在碱性硫酸盐时，由于它的熔点很低，在通常壁温下即可在附着层中呈熔融状态，形成反响速度更快的熔盐型腐蚀。实验研究说明：熔融硫酸盐积灰层对金属壁面的腐蚀速度比气相状态要快得多。硫化物型高温腐蚀运行分析发现，当管壁附近呈复原性气氛并存在含量很高的H2S气体时，那么会产生严重的硫化物型锅炉水冷壁腐蚀，而且腐蚀速度与烟气中H2S的浓度几乎成正比。由黄铁矿硫造成的腐蚀黄铁矿粉末随高温烟气流动到管壁上，在复原性气氛下受热分解释放出硫化亚铁和自由原子硫：FeS2→FeS+[S]当管壁附近有一定浓度的H2S和SO2时，也可能生成自由原子硫：2H2S+SO2→2H2O+3[S]在复原性气氛中，自由原子硫由于缺氧可单独存在，当管壁温度到达350℃时会发生硫化反响：Fe+[S]→FeSH2S还可以透过疏松的Fe2O3，与较致密的磁性氧化铁〔Fe3O4即Fe2O3—FeO〕中复合的FeO反响生成FeS：FeO+H2S→FeS+H2OFeS缓慢氧化生成黑色磁性氧化铁，使管壁受到腐蚀：3FeS+5O2→Fe3O4+3SO2硫化物型腐蚀所生成的FeS，熔点为1195℃，在温度较低的腐蚀前沿可稳定存在。但当外层温度较高时，FeS那么与介质中的氧反响，转化为Fe3O4，从而使腐蚀进一步扩展。硫化氢气体腐蚀H2S除了能促进硫化物型腐蚀外，还会对管壁直接产生腐蚀作用，是水冷壁管腐蚀的另一主要因素，其腐蚀反响为：2H2S+Fe→FeS+H22H2S+FeO→FeS+H2O生成的硫化亚铁又进一步氧化形成氧化亚铁。FeS与FeO的混合物是多孔性的，不起保护作用，可使腐蚀继续进行。另外，贴管壁气氛中的CO也是发生高温腐蚀的必要条件。烟气中的H2S浓度与CO浓度的关系如以下图所示：影响燃煤锅炉水冷壁高温腐蚀的因素煤中含硫量高煤中的硫是造成水冷壁高温腐蚀的重要原因。煤中的硫可分为无机硫和有机硫。我国煤中的硫，约有60~70%为无机硫，30~40%为有机硫。在无机硫中,绝大多数为黄铁矿硫，硫酸盐硫只占较少比例。而黄铁矿对结渣和腐蚀影响极大，故有必要测定电厂燃煤的全硫及各种形态硫。管壁温度与热负荷较高较高的管壁温度为高温腐蚀提供了条件，因在H2S浓度不变时，假设管壁温度低于300℃，那么水冷壁不腐蚀或腐蚀很慢；假设壁温在300~500℃范围内，那么腐蚀速度与壁温呈指数关系，即壁温每升高50℃，腐蚀速度增加一倍。因此，高参数锅炉容易出现水冷壁的高温腐蚀。

煤粉细度与炉内贴壁气氛的关系

采用渗铝管采用渗铝管作为水冷壁管也可以防腐。钢材经外表渗铝后，其正常的渗层结构应由三局部组成，外层是铝原子浓度较高的氧化铝壳，中间为铝铁合金区，内层是根本金属，从而使钢材具有复合材料的性能，可以大大提高其抗高温氧化、抗腐蚀和抗飞灰磨损的能力。喷涂防磨防腐合金采用电弧喷涂与等离子喷涂工艺，在水冷壁可能发生腐蚀的区域喷涂防磨防腐合金，可有效地保护水冷壁，使其不再发生高温腐蚀。该法工艺简单，涂层很薄，对水冷壁几乎没有传热影响，但价格太高。目前，采用等离子体喷涂水冷壁，有效使用周期可达五年，能满足电厂正常检修的需要。国内外许多电厂都采用了这种方法，并取得了很好的防止高温腐蚀的效果。前后墙对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀加贴壁风后的温度场未加贴壁风的温度场水冷壁硫化物型高温腐蚀用金相显微镜和场发射扫描电镜对腐蚀产物进行了系统研究，腐蚀产物横截面呈明显的分层结构：外层疏松、多孔，呈灰黑色，为煤灰颗粒。中间层为灰沉积层，分布大量黑点，为煤灰颗粒。中间层富集的颗粒主要是灰颗粒和未完全反响的煤颗粒。内层致密，呈白亮色，为腐蚀反响层。腐蚀产物主要为磁黄铁矿Fex-1Sx和铁硫化物FeS，少量的钙硫化物CaS和磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3和钙硫酸盐CaSO4。影响低温腐蚀的因素1、硫酸蒸汽的凝结量。凝结量越大，腐蚀越严重。

2、凝结液中的硫酸浓度。烟气中的水蒸汽与硫酸蒸汽遇到低温受热面开始凝结时，凝结液中的硫酸浓度很大。随着烟气的流动，会遇到温度更低的受热面，烟气中的水蒸汽和硫酸蒸汽还会继续凝结，但这时凝结液中的硫酸浓度却逐渐降低。开始凝结时产生的硫酸对受热面的腐蚀作用很轻微，而当浓度为56%时，腐蚀速度最大。随着硫酸浓度的进一步增加，腐蚀速度也逐渐降低。3、受热面壁温。受热面的低温腐蚀速度与金属壁温有一定的关系，研究与实践证明，腐蚀最严重的区域有两个：一个发生在壁温在水露点附近；另一个发生在烟气露点以下20-45℃区，两个严重腐蚀区之间存在一腐蚀较轻的区域。空气预热器低温段壁温较少低于水露点，为防止产生严重的低温腐蚀，必须避开烟气露点以下的第二个严重腐蚀区。3.应力腐蚀碳钢在氢氧化钠的水溶液中或受热面局部区域出现游离浓碱，同时又受到拉〔压〕应力的作用就会产生应力腐蚀，应力腐蚀使金属产生裂纹，造成脆性断裂。奥氏体钢在含氯离子的介质和高温的腐蚀环境由于拉〔压〕应力作用亦会产生应力腐蚀裂纹。启动和停炉时可能有含氯和氧的水团进入管道，奥氏体钢在湿空气中，也有可能产生应力腐蚀断裂。四.疲劳

疲劳是周期性形变或交变应力作用引起的损伤故障(一)类型1.振动疲劳：因烟气冲刷、卡门涡流引起管排振动、炉膛振动造成的疲劳损伤。2.热疲劳：因低周〔锅炉启停引起的交变热应力〕、中周〔汽膜的反复出现、消失引起的热应力〕和高周〔振动引起的热应力〕交变作用而发生的疲劳损伤。3.腐蚀疲劳：在充满S、Na、K、Cl等致腐介质中引起的疲劳损伤。

(二)疲劳损伤原因及机理分析1.振动疲劳“卡门涡流〞：当气流横向流过管束，在管束的气体尾流呈现一种交替脱落的顺时针和逆时针方向旋转的涡流称为“卡门涡流〞。(1)管束振动烟气流过管束时，会形成卡门涡流，使管束产生振动，当卡门涡流的频率与管束的固有频率接近，会出现共振发出强烈噪音，产生疲劳损伤。卡门涡流激振频率的计算式为：

式中w——烟气流速(m/s)；d——管束直径；St——斯特罗哈数〔Re2105时，St=0.20，Re16.5106时，St=0.27〕一般易发生共振的频率为40~100Hz。某电厂300MW机组锅炉由于后水冷壁延伸悬吊光管管布置有缺陷造成其固有频率与烟气涡流激振频率相接近发生共振而爆管损坏。由于锅炉设计、结构、制造及安装上的不合理，国产300MW机组UP炉的水冷壁管发生疲劳拉裂最为突出。因设计的水冷壁管内径小、管屏刚性差、管子热敏感性强，且炉内热负荷偏差大，刚性梁结构不合理，使水冷壁膨胀受阻，导致屏间、管间的鳍片拉裂管子。在启、停过程中或调峰时，又因升、降负荷速率过快，受热面间的膨胀更是不畅，引起更多的拉裂或留下隐患，形成了恶性循环。

侧包覆过热器与侧墙水冷壁鳍片焊缝处的拉裂爆漏，在200MW机组锅炉和300MW机组的UP炉上时有发生。由于过热器和水冷壁的介质温度不同，两者材质的膨胀系数和膨胀量存在差异，使水冷壁和侧包覆过热器之间的鳍片产生较大的内应力，容易在鳍片焊缝处产生拉裂；联箱短管角焊缝因受热面管屏膨胀不畅，且短管与联箱的连接形式较薄弱，容易造成角焊缝开裂。

3.腐蚀疲劳炉管内的介质由于所含氧的去极化作用，发生电化学反响，在管内的钝化膜破裂处发生点蚀形成腐蚀介质，在腐蚀介质和循环应力〔包括频繁起停调峰、振动引起的应力〕的共同作用下造成腐蚀疲劳。某电厂1025t/h直流锅炉试验研究说明，由于介质中含Cl、SO42-、NO3、NO2等离子，启停过程中局部轴向拉压应力较高，使前屏过热器夹持管产生晶间应力腐蚀裂纹而爆漏。烟气中含有S、Na、K、V、Cl等有害物质将大大促进腐蚀疲劳故障的发生。五、质量缺陷(一)类型1.焊接缺陷锅炉四管爆漏事故中焊接缺陷原因所占比重很大。据统计，一台670t/h锅炉有安装焊缝1万多个，制造焊缝2万多个。1989~1991年间全国大机组中因焊接缺陷造成锅炉四管爆漏事故为25%左右。仅1986~1991年间全国因焊缝质量而造成四管爆漏1319次〔主要发生在安装焊缝上〕，占锅炉爆漏事故的12%。华东地区的爆管统计、焊接质量原因占18~28%。

2.材料缺陷管材选用等级偏低或裕度不够〔对变负荷、短时超负荷状态下的材料耐受性考虑不够〕；对管材综合使用性能考虑不周〔如注意材料的耐热性，忽略抗磨损性能；考虑了材料的抗高温蠕变性能，忽略的抗腐蚀性能〕；管材结构过于复杂〔为降低本钱，将同级换热管系设计成不同强度和不同壁厚的组合，给实际运行造成复杂的胀缩或应力状态〕。(二)质量缺陷的特征与原因1.焊接缺陷(1)裂缝：焊接接头区域出现的金属局部破裂现象。(2)未焊透：焊件间隙或边缘未被电弧熔化而留下的空隙，同样会降低接头的机械强度并引起应力集中。(3)夹渣：焊缝中夹有焊渣或杂质，降低了接头的各项强度指标，并引起应力集中。(4)气孔：这是焊接中常见缺陷，气孔中主要含氢和一氧化碳。(5)未熔合：一种假焊，填充金属〔焊条〕与母材间没有熔合一起，受外力后容易开裂。(6)咬边：电弧将焊件边缘熔化后，没得到金属的补充。(7)焊瘤：焊缝边缘和母材熔合的堆积金属，焊瘤通常夹渣和未焊透。(8)弧坑：这是焊缝收尾处产生的下陷现象，弧坑常存有气孔，裂缝、夹渣等，大大减弱了焊缝的强度。(9)其他：焊接方法不对，破口形式不对，焊条型号不对，焊前未预热，焊后未热处理等。六、异种钢焊接及机械损伤(一)异种钢焊接两种热胀系数相差很大的钢材焊在一起〔如奥氏体钢和珠光体钢〕，温度升高后，膨胀系数大的奥氏体钢一端对膨胀系数小的珠光体钢一端产生较大的拉应力；奥氏体钢与铁素体异种钢管焊接接头由于蠕变强度和热胀系数不匹配以及焊接界面附近的碳迁移，可能造成焊接界面断裂失效。如水冷壁与低温再热器复式壁的连接定位卡，过热器和再热器蛇形管管排定位卡结构，两种管子高温下相对膨胀不畅，管段起拱乱排、卡件脱落拽伤管壁。侧包覆与侧水冷壁间的鳍片较宽且满焊，两者工质温度不一致，膨胀量相差大，形成较大的温差应力而拉裂；顶棚过热器运行中热胀不畅，产生较大热应力，导致炉顶管塌陷、密封烧穿，引起严重漏灰、漏烟，且管子鳍片拉裂造成炉顶管爆漏。(二)机械损伤：1.在制作、吊装运输、安装施工中均可能造成机械损伤(1)被硬件物体砸伤〔起吊落物、炉膛掉焦〕(2)被电焊烧伤2.运行中的应力拉伤某锅炉尾部旋转吹灰器的固定板与冷段再热器管壁焊接一起，固定板被烟气加热，温度高于管壁温度，焊接处存在焊接剩余应力，在焊接内应力和热应力的频繁作用下，管壁产生环形裂纹，导致再热器爆管。膨胀受阻，导致屏间、管间的鳍片拉裂管子。联箱短管角焊缝因受热面管屏膨胀不畅，造成角焊缝开裂。(五)低温腐蚀1位置：多发生在低温省煤器和空气预热器管壁上，省煤器的烟温比较低，假设尾部有漏风现象，局部烟温更会降低、腐蚀更严重。2.断口形状：爆口附近有凹凸不平的腐蚀区、呈拉裂状。金相组织无明显变化，断口处晶粒拉长，为韧性断裂。该腐蚀具有缝隙腐蚀特性。(六)应力腐蚀1.位置(1)主要发生在低压汽包锅炉的铆钉、铆钉孔、管子帐口和汽包孔座处。(2)过热器和再热器的高温区管和取样管可能产生应力腐蚀故障。2.断口形状(1)管内壁有一层氧化皮，有腐蚀斑点，在裂纹处有明显的凹坑及沟槽，裂纹内有灰色腐蚀产物，腐蚀产物中氯含量较高。(2)断口具有冰糖块状把戏或呈颗粒状，断口周围无塑性变形，为脆性断裂，裂纹具有树枝状的分叉特点，其走向为沿晶型或穿晶形，裂纹较粗，较直，裂纹从腐蚀处产生，裂源较多。四、疲劳(一)振动疲劳１.位置(1)尾部对流受热面〔省煤器及管式空气预热器〕及尾部烟道。(2)炉墙及刚性梁的支杆和拉杆(3)燃烧器附近，燃烧室。(4)卧式过热器的管道。(5)水冷壁管，后水冷壁延伸悬吊光管。２.断口形状(1)断口处管径正常、金属壁厚无减薄现象。(2)管内、外部环向裂纹特征一致，内外裂纹已贯穿、断口整齐、无明显伸长迹象；裂纹断口呈脆性，可见贝纹线及二次穿晶裂纹为典型的疲劳断口；疲劳裂纹源起于焊接缺陷处，沿周向扩展。(3)连接焊缝或部件拉裂后包墙管和侧包墙管焊缝拉开水冷壁密封片、穿墙、连杆焊点撕裂、泄漏炉墙及刚性梁的支杆、拉杆变形水冷壁鳍片焊缝撕裂或拉裂水冷壁管空气预热器管箱热风管拉裂(三)腐蚀疲劳１.位置：锅炉内存在腐蚀介质，在振动疲劳和热疲劳可能发生的部位，均可能产生腐蚀疲劳，某锅炉左右墙水冷壁，尤其右墙水冷壁因焊接，母材缺陷等频繁发生腐蚀疲劳大范围泄漏。２.断口形状：(1)管径无明显胀粗、减薄现象，没有塑性变形，呈脆性断裂。(2)裂纹断口面较平齐，与管子壁厚垂直，但不光滑。(3)内外壁的外表有许多微裂纹，裂纹扩展和分布方向都与径向或45角，裂纹内有腐蚀介质〔Fe3O4〕，裂纹附近呈现大范围的脱碳现象，金相组织为铁素体+珠光体〔细颗粒状〕+碳化物颗粒。(4)腐蚀疲劳常以多裂纹源方式发生，因此断面上常有独特的多齿状特征。4.2加强设备的设计和制造监管4.2.1设计方面完善设计，设计时适当加大平安裕度是防止“四管〞爆漏最根本的措施。如果在设计时能选用较适宜的布置、合理的热强度、较好的钢材、较多的交叉混合及周到的膨胀系统，那么爆漏的机率是会大大减少的。4.2.2制造方面制造方面主要是加强新建锅炉的检验，包括制造厂家的质量检验及锅炉压力容器检验中心的制造安装质量监检。虽然制造厂对锅炉设备的质量问题越来越重视，制定了各种质量方针和相应的规章制度，对防止锅炉“四管〞爆漏也有具体措施，但是锅炉设