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化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
6,910
多选题

1803、废热锅炉操作中出现的[ ]等所引起的非稳定性热应力都可能造成炉管的损坏。

A
 “水锤”
B
 管束振动
C
 热冲击
D
 升降压
E
 降温速率过大

答案解析

正确答案:ABCDE

解析:

**解析:** 废热锅炉(余热锅炉)在运行过程中,炉管承受着高温高压以及复杂的热负荷变化。任何导致温度场剧烈波动或机械应力异常的因素,都可能产生非稳定性热应力,进而导致炉管疲劳、变形甚至破裂损坏。以下是对各选项的详细分析: 1. **A. “水锤”**: 当锅炉内发生汽水两相流不稳定或给水操作不当时,可能产生水锤现象。水锤会产生巨大的瞬时冲击压力和机械振动,这种剧烈的机械冲击会叠加在热应力上,导致炉管及其连接部位受到破坏,同时也可能引起局部温度的快速波动,加剧热应力损伤。 2. **B. 管束振动**: 烟气流速过高、流动不均或共振等原因会引起管束振动。长期的振动会导致炉管产生疲劳裂纹,同时振动会破坏管壁表面的保护膜或导致局部传热恶化,引起壁温波动,产生交变热应力,加速炉管损坏。 3. **C. 热冲击**: 这是最直接的原因。当冷流体突然进入高温炉管,或高温烟气突然冲刷低温炉管时,炉管壁面温度会在极短时间内发生剧烈变化。由于金属内外壁或不同部位膨胀不均,会产生极大的瞬态热应力(即热冲击),极易导致炉管开裂或塑性变形。 4. **D. 升降压**: 在锅炉启动、停炉或负荷大幅调整时,压力的快速升降往往伴随着饱和温度的快速变化。压力的急剧变化会导致工质沸点改变,进而引起管壁温度的快速波动。此外,压力变化本身也会产生机械应力,与热应力耦合,若变化速率过快,超过材料的许用应力范围,就会造成损坏。 5. **E. 降温速率过大**: 在停炉或事故处理过程中,如果降温速率控制不当(过快),炉管外壁(接触烟气侧)和内壁(接触工质侧)之间,或者不同厚度的管壁部分之间会产生巨大的温差。这种温差会导致不均匀收缩,产生严重的拉伸或压缩热应力,可能导致炉管接头泄漏或管体裂纹。 **综上所述**,水锤、管束振动、热冲击、快速的升降压操作以及过大的降温速率,均会引起废热锅炉炉管内产生非稳定性的热应力或机械-热耦合应力,从而威胁设备安全,造成炉管损坏。因此,所有选项均符合题意。 **正确答案:ABCDE**

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