鍋爐壓力容器管道檢驗中的裂紋問題研究

張闊

吉林市特種設(shè)備檢驗中心

鍋爐壓力容器管道檢驗中的裂紋問題研究

張闊

吉林市特種設(shè)備檢驗中心

工業(yè)社會的快速發(fā)展，為鍋爐壓力容器服務(wù)功能的完善及應(yīng)用范圍的擴大帶來了重要的保障作用。結(jié)合現(xiàn)階段鍋爐壓力容器管道檢驗的發(fā)展現(xiàn)狀，可知某些影響因素的客觀存在，導(dǎo)致管道檢驗作業(yè)開展中產(chǎn)生了裂紋問題，影響著鍋爐壓力容器管道的正常使用?；诖耍疚膶﹀仩t壓力容器管道壓力容器管道檢驗中的裂紋問題進行必要地研究。

鍋爐壓力容器；管道；裂紋問題；影響因素；發(fā)展現(xiàn)狀

鍋爐壓力容器管道檢驗中裂紋問題的存在，給鍋爐壓力容器的正常使用埋下了較大的安全隱患，影響著鍋爐壓力容器管道實際應(yīng)用中的安全可靠性，間接地影響了相關(guān)作業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，需要技術(shù)人員采取必要的技術(shù)手段，加強對這種裂縫問題的研究，在保證鍋爐壓力容器管道正常工作的基礎(chǔ)上，加強對實際生產(chǎn)成本的合理控制，延長管道的使用壽命。

一、鍋爐壓力容器管道檢驗中的各種裂紋及相應(yīng)的特征

（一）疲勞性裂紋

這種裂紋在鍋爐壓力容器管道檢驗中比較常見，可分為腐蝕疲勞與機械疲勞。不同的疲勞機制造成的實際影響有所差異。腐蝕疲勞的產(chǎn)生與各種應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)有著較大的聯(lián)系，本質(zhì)上是在疲勞裂紋的基礎(chǔ)上逐漸形成的。這種裂紋的主要特征是：鍋爐壓力容器管道使用中容易產(chǎn)生的疲勞裂紋，并在各種腐蝕性介質(zhì)的影響下加劇了管道裂紋的產(chǎn)生。這些裂紋主要集中在應(yīng)力相對比較集中的區(qū)域。疲勞裂紋的形成需要經(jīng)歷一個逐漸積累的過程，是由小變大逐漸產(chǎn)生的。隨著時間的延長，鍋爐壓力容器管道的疲勞裂紋越多，影響著設(shè)備的正常工作。機械疲勞裂紋的產(chǎn)生主要與存在質(zhì)量缺陷的原材料及溫度變化時焊縫的存在有關(guān)。這種裂紋主要以直線的方式出現(xiàn)的。最初裂紋的影響范圍較小，但隨著時間的不斷變化，裂紋的影響范圍將會逐漸擴大，給鍋爐壓力容器管道的正常使用帶來了潛在地威脅。

（二）過冷過熱過程中產(chǎn)生的裂紋

結(jié)合鍋爐壓力容器管道的實際應(yīng)用現(xiàn)狀，可知管道在過冷過熱的制造過程中容易產(chǎn)生裂紋。鍋爐壓力容器制造采用的材料是金屬板進行卷制和焊接加工而成，而在焊接過程中難免會出現(xiàn)裂紋，這種在焊接過程中產(chǎn)生的、在高溫影響下形成的裂紋被稱為焊接熱裂紋，而金屬板焊接冷卻較長時間后就會產(chǎn)生焊接冷裂紋。其中，熱裂紋主要特點包括：（1）在金屬結(jié)晶過程中相變前發(fā)生的晶格缺陷，裂紋具有明顯的晶格破壞性；（2）具有焊接工藝特定的普遍性；（3）由于焊縫表面長期暴露在空氣中，致使其表面呈藍色或黑藍色。冷裂紋的主要特點包括：（1）在溫度相當?shù)图昂附咏Y(jié)束后較長一段時間才能產(chǎn)生；（2）由于形成時間長，難查找檢測到，具有一定的隱蔽性。在其形成很久之后才能夠被檢驗出來，由于檢查難度大，因此其裂紋造成的危害性也較大。因此，為了延長鍋爐壓力容器管道的使用壽命，需要技術(shù)人員加強對管道過冷過熱制造過程中產(chǎn)生裂紋的認識，采取必要的措施避免這些裂紋的存在，優(yōu)化鍋爐壓力容器管道的服務(wù)功能。

（三）應(yīng)力腐蝕裂紋

這種裂紋主要集中在集裝箱管座、壓力容器管道集中區(qū)域等，與各種應(yīng)力及腐蝕介質(zhì)的相關(guān)作用有著較大的關(guān)系。應(yīng)力腐蝕裂紋的主要產(chǎn)生過程是：在高濃度堿水的腐蝕影響下，鍋爐鋼板的安全性能受到了較大的威脅，致使其中的金屬晶體及對應(yīng)的界面處存在著點位差，相關(guān)的離子在活動的過程中產(chǎn)生了微電流。這種電流的存在加劇裂了晶界面向金屬內(nèi)部的腐蝕，最終造成了金屬內(nèi)部產(chǎn)生了裂紋。應(yīng)力腐蝕裂紋的主要特征是：裂紋的主要發(fā)展方向是由里向外；裂紋可分為主裂紋與次裂紋；裂紋裂口附近有著一定量的氧化鐵。

二、避免鍋爐壓力容器管道檢驗中裂紋產(chǎn)生的有效措施

（一）加強對設(shè)備各個流程的嚴格控制

在設(shè)備生產(chǎn)計劃實施之前，加強對各種原材料的嚴格檢查，及時地更換存在質(zhì)量缺陷的原材料，增強設(shè)備原材料實際應(yīng)用中的適用性，確保設(shè)備質(zhì)量能夠滿足實際生產(chǎn)活動的具體要求。與此同時，由于鍋爐壓力容易使用中的危險系數(shù)大，必須加強對其工藝圖紙的嚴格審核，消除設(shè)備制造過程中可能存在的安全隱患。在實際的制造計劃實施的過程中，技術(shù)人員應(yīng)采取有效的技術(shù)手段及管理機制，處理好各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的問題，避免設(shè)備生產(chǎn)制造中發(fā)生安全事故。除此之外，通過開展各種培訓(xùn)活動，不斷提升操作人員的操作水平，增強操作人員實際操作的規(guī)范性。

（二）構(gòu)建完善的質(zhì)量檢驗體系

作為一種容易產(chǎn)生裂紋的高危設(shè)備，鍋爐壓力容器管道在實際的應(yīng)用中容易受到相關(guān)存在因素的影響，需要構(gòu)建完善的質(zhì)量檢驗體系，消除設(shè)備使用中存在的安全隱患。這種完善的質(zhì)量檢驗體系，應(yīng)包括原材料的質(zhì)量檢驗、不同階段生產(chǎn)計劃實施中的質(zhì)量檢驗、鍋爐壓力容器的質(zhì)量檢驗等。增強原材料的質(zhì)量檢驗效果，關(guān)系著設(shè)備質(zhì)量的合格性，有利于提高實際生產(chǎn)活動的作業(yè)效率。鍋爐壓力容器及管道質(zhì)量檢驗體系的實施，有利于延長這些設(shè)備的使用壽命，提高壓力容器管道實際應(yīng)用中的工作效率。

（三）充分發(fā)揮各種信息化技術(shù)的優(yōu)勢

鍋爐壓力容器管道檢驗中裂紋問題產(chǎn)生的有效預(yù)防，需要技術(shù)人員在實際的操作中加強對信息化技術(shù)的重視，充分發(fā)揮這些技術(shù)的相關(guān)優(yōu)勢，確保鍋爐壓力容器管道的正常使用。采取可靠的信息化技術(shù)，有利于構(gòu)建實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，加強對鍋爐壓力容器管道檢驗中各個環(huán)節(jié)的監(jiān)測，及時地找出其中存在的問題，增強設(shè)備使用過程中的實際作用效果。與此同時，結(jié)合傳感器的原理，將其置于鍋爐壓力容器的某些重要部位，可以對設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時地分析和評估，在保證鍋爐壓力容器質(zhì)量可靠性的同時有利于降低各種事故的發(fā)生幾率。結(jié)合鍋爐壓力容器管道的功能特性，合理地運用信息化技術(shù)，有效地避免了管道裂紋的產(chǎn)生。

結(jié)束語

做好鍋爐壓力容器管道檢驗的裂縫問題的研究工作，有利于完善鍋爐壓力容器的服務(wù)功能，增強管道檢驗工作質(zhì)量，最大限度地保證相關(guān)生產(chǎn)活動的正常開展。在實際的研究工作開展中，技術(shù)人員需要對鍋爐壓力容器管道的功能有著必要地了解，在合理的檢驗機制支持下，加強對各種裂縫問題的認識，確保相關(guān)的措施在處理這些裂縫問題的過程中可以達到預(yù)期的效果。

［1］李廣彬.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的研究與處理［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2015，（04）.

［2］張宏鵬.淺談鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題［J］.科學(xué)中國人，2016，（09）.