水垢引起锅炉爆炸是什么变化

水垢导致锅炉爆炸是物理与化学共同作用的结果。锅炉内壁形成的水垢层导热性差，热量传递受阻，金属温度升高。水垢厚度每增加1毫米，燃料消耗增加约2%。金属在高温下强度下降，水垢下的金属局部过热，材料软化变形。锅炉工作压力通常为几个到十几个大气压，金属强度下降会无法承受正常压力，最终导致破裂。水垢还会引起垢下腐蚀，进一步削弱金属结构，增加爆炸风险。

锅炉爆炸还涉及热力学变化。水垢阻碍热交换，炉膛温度被迫提高，超过设计温度。金属在高温下发生蠕变，长期使用后产生永久变形。锅炉给水中的矿物质在高温高压下结晶析出，形成坚硬水垢。水垢厚度达到5毫米以上时，热效率下降15-20%，金属壁温可能超过600℃。金属在高温下氧化速度加快，形成氧化皮，进一步降低强度。这些变化累积最终导致锅炉无法承受内部压力而发生爆炸。