壓力容器壓力管道形成裂紋的問題探究

史春霞 丁兵 龔敏 王燕霞

摘要：壓力容器壓力管道在運(yùn)行的過(guò)程中，受到各種影響作用，產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象，為鍋爐的使用造成潛在的威脅。壓力容器壓力管道中的裂紋產(chǎn)生的原因是多方面的，在實(shí)際生產(chǎn)生活中，要進(jìn)行有針對(duì)性的預(yù)防，才能確保鍋爐的安全使用。本文對(duì)壓力容器壓力管道形成裂紋的問題進(jìn)行分析，并提出具體的應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：壓力容器;壓力管道;裂紋;問題

前言：

鍋爐的安全使用，對(duì)于保障企業(yè)的健康發(fā)展有著重要的意義。在鍋爐的檢查和維護(hù)過(guò)程中，要注意對(duì)于壓力容器壓力管道中裂紋的現(xiàn)象進(jìn)行具體的分析，通過(guò)裂紋產(chǎn)生的原因，判斷鍋爐使用過(guò)程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步的開展維護(hù)和檢查，對(duì)于保障鍋爐安全使用具有重要的價(jià)值。

一、壓力容器壓力管道形成裂紋的原因

（一）應(yīng)力腐蝕裂紋

壓力容器壓力管道在使用的過(guò)程中，由于容器內(nèi)存放的物質(zhì)具有一定的腐蝕性質(zhì)，而會(huì)對(duì)壓力容器壓力管道內(nèi)部形成一定的腐蝕。在長(zhǎng)期的腐蝕作用影響下，會(huì)造成壓力容器壓力管道中形成裂紋。不同的原材料產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕表現(xiàn)是不一樣的。普通的碳素鋼材料產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的裂紋表現(xiàn)比較均勻，長(zhǎng)度一般較短，會(huì)沿著軸向的方向不斷延伸。而奧氏體不銹鋼的原材料使用中的壓力容器壓力管道，受到應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的裂紋呈現(xiàn)出樹枝形狀，裂紋之間互不相連，并呈現(xiàn)出鋸齒的形狀。因此，在判斷裂紋形成的過(guò)程中，要根據(jù)不同的材料進(jìn)行具體的對(duì)比。

（二）蠕變裂紋

蠕變裂紋的產(chǎn)生主要受到溫度和應(yīng)力的雙重影響，壓力容器壓力管道的金屬材質(zhì)受到溫度的影響，產(chǎn)生一定的損壞或者變形，長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。一般這種裂紋多發(fā)生在熱力集中的區(qū)域。這種裂紋形成也具有一定的特點(diǎn)，在大的方面表現(xiàn)為裂紋的方向呈現(xiàn)曲線的狀態(tài)，整體裂紋寬廣，主要的裂紋在整個(gè)裂紋表現(xiàn)的中間位置。在小的方面，表現(xiàn)為裂縫的周圍有很多的小孔，而且小孔的形狀是不規(guī)則的。在壓力容器壓力管道中的焊縫位置，受到裂紋的影響，表現(xiàn)為從內(nèi)部向外延伸的特點(diǎn)。

（三）疲勞裂紋

疲勞裂紋可以分為機(jī)械疲勞裂紋、熱疲勞裂紋和腐蝕疲勞裂紋等三種形式。

1、機(jī)械疲勞產(chǎn)生的裂紋

這種裂紋的產(chǎn)生多變現(xiàn)在渦輪的葉輪、葉片等設(shè)備的表面位置。受到金屬材料的性質(zhì)影響和焊接的外界因素影響。在最開始的時(shí)候，材料會(huì)產(chǎn)生膨脹，之后逐步的延伸，在受到外力的影響作用中，在裂縫的位置形成脆性的裂縫。

2、熱疲勞裂紋

這種裂紋的產(chǎn)生主要是受到溫度的反復(fù)變化引發(fā)金屬材料的性質(zhì)發(fā)生改變。這種裂紋多發(fā)生在壓力表的管座位置、排氣管座和噴水過(guò)熱的保護(hù)裝置中。在具體的裂紋表現(xiàn)形狀上，多維短小的裂紋，有的為一個(gè)細(xì)小的裂縫口，有的為多個(gè)裂縫口。

3、腐蝕疲勞裂紋

腐蝕疲勞裂紋的產(chǎn)生主要發(fā)生在集管位置。腐蝕疲勞裂紋的產(chǎn)生隨著腐蝕的不斷深入，發(fā)生金屬材料的不斷膨脹，腐蝕的現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重，表現(xiàn)也越突出。再具體的形狀上表現(xiàn)為裂紋較寬，有突出的尖點(diǎn)。隨著裂紋的不斷增大，會(huì)出現(xiàn)弱小的疲勞線。

（四）過(guò)燒裂紋

過(guò)燒裂紋也是壓力容器壓力管道中裂紋的一種表現(xiàn)。在溫度過(guò)高的情況下，對(duì)于金屬材料產(chǎn)生了過(guò)燒現(xiàn)象，導(dǎo)致材料中的局部位置出現(xiàn)了熔化和晶界氧化的現(xiàn)象。這種裂紋的發(fā)生主要發(fā)生自需要高溫加工的過(guò)程中。表現(xiàn)為裂紋的差異性較大。

二、防范壓力容器壓力管道形成裂紋的途徑

（一）加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的質(zhì)量保證

在防范壓力容器壓力管道形成裂紋的途徑中，要做好對(duì)設(shè)備原材料的質(zhì)量保障。不同的金屬原材料在受到不同溫度、應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的腐蝕表現(xiàn)是不一樣的，因此，在進(jìn)行鍋爐的選擇使用過(guò)程中，一定要挑選金屬原材料適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的鍋爐，不能盲目選擇，加大后期質(zhì)量問題出現(xiàn)的次數(shù)。要對(duì)鍋爐內(nèi)部壓力容器壓力管道的原材料進(jìn)行嚴(yán)格的控制檢測(cè)，對(duì)質(zhì)量和使用的工藝進(jìn)行嚴(yán)格選擇，將符合標(biāo)準(zhǔn)的鍋爐應(yīng)用到具體的生產(chǎn)實(shí)踐中。

對(duì)設(shè)備的質(zhì)量保障不僅表現(xiàn)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還表現(xiàn)在日常的檢查維護(hù)過(guò)程中。在設(shè)計(jì)完成之后，要在具體的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)各種設(shè)備的合理使用性能進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程和階段進(jìn)行保證，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格或是不適合生產(chǎn)的設(shè)備嗎，要及時(shí)的進(jìn)行更換。在可以進(jìn)行焊接維護(hù)的設(shè)備焊接過(guò)程中，要嚴(yán)格的按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，盡量減少焊接過(guò)程中出現(xiàn)應(yīng)力影響，減少各種零部件的磨損，保證設(shè)備的高質(zhì)量使用。

（二）提高操作人員技能素質(zhì)

在對(duì)壓力容器壓力管道減少裂紋的應(yīng)對(duì)過(guò)程中，要注意提高操作人員的操作技能和職業(yè)素質(zhì)，這樣才能更好地應(yīng)對(duì)各種潛在的安全隱患，進(jìn)行及時(shí)的處理和解決。鍋爐的使用過(guò)程中，通過(guò)化學(xué)作用和電能作用，轉(zhuǎn)化為熱能，因此鍋爐的使用環(huán)境高溫高壓，而大多數(shù)裂紋的產(chǎn)生與這種環(huán)境的影響息息相關(guān)。因此，在對(duì)鍋爐的操作技術(shù)使用中，們一定要嚴(yán)格按照既定的流程和步驟，操作人員不能產(chǎn)生疏忽大意的思想，而要對(duì)各種操作流程熟練掌握，不斷地強(qiáng)化安全操作的意識(shí)，在具體工作開展的過(guò)程中，使用高質(zhì)量熟練的操作，減少由于不良操作引發(fā)的安全事故。

（三）注重設(shè)備及時(shí)檢查維護(hù)

在減少壓力容器壓力管道裂紋產(chǎn)生的過(guò)程中，要對(duì)各種使用的涉筆進(jìn)行必要的及時(shí)檢修和維護(hù)。首先，在對(duì)設(shè)備的使用過(guò)程中，選擇交替使用的方式，減少設(shè)備由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而產(chǎn)生的各種不良問題，出現(xiàn)安全故障。除此之外，在停機(jī)的過(guò)程中，可以開展檢修，有注意提升設(shè)備的使用質(zhì)量和壽命。其次，對(duì)鍋爐的內(nèi)壁要進(jìn)行定期的清理，這樣可以最大的減少由于雜質(zhì)沉積造成的安全問題。最后，要對(duì)壓力容器壓力管道進(jìn)行嚴(yán)格的日常檢修制度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，對(duì)不是哥的零部件及時(shí)更換，減少事故的發(fā)生。

結(jié)語(yǔ)：

針對(duì)壓力容器壓力管道在使用過(guò)程中產(chǎn)生裂紋的不同原因，可以采用加強(qiáng)設(shè)備質(zhì)量保障、提高操作人員素質(zhì)能力和注重設(shè)備檢查維護(hù)等措施進(jìn)行有效的防范。隨著相應(yīng)檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，在進(jìn)行壓力容器壓力管道的操作過(guò)程中，更要時(shí)刻關(guān)注安全問題，才能真正提升相關(guān)企業(yè)的整體進(jìn)步與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李淳.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中裂紋問題及預(yù)防措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（05）：117-118.

[2]周彬.壓力管道及壓力容器中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2019（17）：148-149.

[3]林慶茂.關(guān)于壓力容器壓力管道形成裂紋的問題分析[J].世界有色金屬，2019（03）：176+178.