鍋爐壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中的裂紋問題探討

陽佳莉

（平?jīng)鍪刑胤N設(shè)備檢驗(yàn)中心，甘肅 平?jīng)?744000）

壓力管道和壓力容器同屬于一個(gè)集成系統(tǒng)，在運(yùn)行過程中相互作用、相互影響，而由于壓力管道較長，受力較為復(fù)雜，且壓力管道常處于高溫影響下，非常容易產(chǎn)生裂紋，一旦產(chǎn)生裂紋極有可能會影響設(shè)備的使用壽命，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能會產(chǎn)生安全事故帶來不良的社會影響，因此必須要加強(qiáng)對壓力容器壓力管道裂紋的了解，因地制宜進(jìn)行解決。

1 鍋爐檢驗(yàn)內(nèi)容和方法

對壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，需要嚴(yán)格檢查保護(hù)裝置、設(shè)備支座、質(zhì)量外觀等，在對質(zhì)量外觀進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注平臺和管道的保溫、走向等。在對壓力管道進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，需要重點(diǎn)檢驗(yàn)技術(shù)資料、安裝管道質(zhì)量、膨脹狀況等，同時(shí)還需要進(jìn)行水壓測試，在檢驗(yàn)過程中需要重點(diǎn)關(guān)注管道疏水、放水情況。在檢驗(yàn)外部時(shí)，需要保障鍋爐處在工作運(yùn)行狀態(tài)下，外部檢驗(yàn)的次數(shù)需要控制在一年一次以上。如果根據(jù)工作需求需要對鍋爐進(jìn)行較大程度的修改，那么必須要在修改完畢后進(jìn)行外觀檢查。在檢驗(yàn)內(nèi)部時(shí)，需要確保鍋爐處在非工作狀態(tài)下，檢查次數(shù)需要控制在兩年檢測一次以上，在對內(nèi)部進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)需要重點(diǎn)檢驗(yàn)安全性以及嚴(yán)密性等。其中，需要注意內(nèi)部檢驗(yàn)不得與水壓檢驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。除此外，還需要對相關(guān)工作人員進(jìn)行檢查，主要檢查工作人員的執(zhí)照、資質(zhì)證書、工作效果等，只有通過以上檢查才能更好確保壓力管道處在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠最大程度降低壓力管道發(fā)生故障的幾率。

2 鍋爐壓力容器壓力管道的裂紋類型

2.1 應(yīng)力腐蝕裂紋

應(yīng)力腐蝕裂紋主要是腐蝕介質(zhì)與內(nèi)外管道應(yīng)力共同作用所產(chǎn)生的裂紋，主要發(fā)生在集裝箱管座或汽水管道內(nèi)。因?yàn)楣艿佬枰M(jìn)行熱水循環(huán)，當(dāng)其受到較大的外界荷載壓力影響時(shí)，管道的彎折和拉伸強(qiáng)度會發(fā)生變化，極容易產(chǎn)生彎道變形現(xiàn)象，當(dāng)彎道變形程度超出材料能夠承受的范圍就會產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。

2.2 機(jī)械疲勞裂紋

由于壓力管道長時(shí)間處在高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，非常容易產(chǎn)生機(jī)械疲勞裂紋，機(jī)械疲勞裂紋主要產(chǎn)生在應(yīng)變力集中的地方，通常是呈直線型，在剛產(chǎn)生機(jī)械疲勞裂紋時(shí)，裂紋是較為集中且長度相對較短的，如果此時(shí)沒有進(jìn)行一定的維修和改善，那么隨著時(shí)間的發(fā)展，裂紋會不斷往內(nèi)部進(jìn)行拓展，而且拓展速度會不斷加快，最終會帶來嚴(yán)重的破壞和損傷。其中材料結(jié)構(gòu)、環(huán)境介質(zhì)都會影響機(jī)械裂紋的拓展速度。

2.3 過熱過燒裂紋

過熱過燒裂紋通常發(fā)生在部件熱加工過程中，在進(jìn)行鍛造、焊接等過程時(shí)非常容易產(chǎn)生過熱過燒裂紋。所謂過熱是指對金屬材料進(jìn)行加熱過程中，當(dāng)溫度超過上臨界點(diǎn)后若持續(xù)升溫，則會產(chǎn)生過熱現(xiàn)象；而所謂過燒是指當(dāng)金屬材料的加熱溫度非常高時(shí)，晶界氧化所產(chǎn)生的沿晶裂紋，當(dāng)處在過燒狀態(tài)下的金屬材料在軋制過程中非常容易產(chǎn)生龜裂。

2.4 腐蝕疲勞裂紋

腐蝕疲勞裂紋大多發(fā)生在集裝箱管座等處，這類部件大多需要長期經(jīng)受外界荷載壓力，而且在管道內(nèi)大多數(shù)儲存的是腐蝕物，這些腐蝕物的存在會在一定程度對管道金屬產(chǎn)生破壞和損傷，隨著使用時(shí)間的不斷延長，腐蝕疲勞裂紋現(xiàn)象會越來越嚴(yán)重，不只會嚴(yán)重影響管道的正常使用，減少其使用壽命，還有可能會導(dǎo)致管道內(nèi)部環(huán)境受到嚴(yán)重污染。腐蝕疲勞裂紋大多比較細(xì)小且相對較為尖銳，當(dāng)出現(xiàn)主要裂紋后，還有可能會衍生出次要裂紋。

2.5 蠕變裂紋

當(dāng)壓力管道材料發(fā)生損傷時(shí)，若在應(yīng)力和溫度的共同影響下，極有可能會產(chǎn)生蠕變裂紋，逐漸裂紋大多沿彎道軸進(jìn)行分布，且容易出現(xiàn)在管道應(yīng)力較大或集裝箱應(yīng)力較大的部位。

3 防止鍋爐壓力容器壓力管道裂紋的措施

3.1 確保生產(chǎn)材料和制作的科學(xué)性

首先，需要加強(qiáng)對制作材料的審核。壓力管道將長時(shí)間處于高強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，因此對于其本身制作材料的要求相對較高，如果制造材料質(zhì)量不合格，那么也會導(dǎo)致壓力管道的質(zhì)量存在問題，更容易產(chǎn)生裂紋等現(xiàn)象，影響到壓力管道的正常使用。因此采購工作人員必須要加強(qiáng)對材料的選擇和審核，要選擇信譽(yù)良好、生產(chǎn)規(guī)模較大的供應(yīng)廠家，在對材料進(jìn)行選擇時(shí)還需要充分結(jié)合壓力管道的用途和使用狀態(tài)，選擇能夠滿足壓力管道制作的材料，在進(jìn)行壓力管道制作之前還需要對材料進(jìn)行抽查，確保材料合格，能夠用于壓力管道制作過程中。其次，必須要加強(qiáng)對壓力管道的制作，一方面，必須要嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)圖紙，相關(guān)技術(shù)人員必須根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的具體情況、結(jié)合壓力管道的用途等分析壓力管道設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性和有效性。另一方面，需要提高制作工作人員的能力，在制作過程中必須嚴(yán)格按照工藝流程或生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，相關(guān)工作人員也必須規(guī)范自身操作，避免由于個(gè)人因素對壓力管道的質(zhì)量產(chǎn)生影響，在制作過程中還需要根據(jù)壓力管道常產(chǎn)生的裂紋問題進(jìn)行分析，通過多種手段進(jìn)行有效規(guī)避，提高壓力管道的質(zhì)量，減少裂紋的產(chǎn)生。最后，還需要嚴(yán)格檢查生產(chǎn)工序，生產(chǎn)工序?qū)τ趬毫艿乐谱髻|(zhì)量至關(guān)重要，如果生產(chǎn)工序存在不合理或漏掉工序的現(xiàn)象，那么將會影響到最終的成品，也會造成資源浪費(fèi)，因此必須要在制作之前對生產(chǎn)工序進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保工序完整性，同時(shí)還需要對生產(chǎn)工序的順序進(jìn)行分析，確保生產(chǎn)工序的合理性。

3.2 加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)

首先，必須要健全質(zhì)量檢驗(yàn)體系，只有質(zhì)量體系保持完整，才能夠更好指導(dǎo)質(zhì)量檢驗(yàn)工作，確保相關(guān)工作人員能夠做到有章可依、有章必依。因此，必須要根據(jù)壓力管道使用狀況等對質(zhì)量檢驗(yàn)體系的內(nèi)容、相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。其次，必須要加強(qiáng)檢驗(yàn)，做好預(yù)防工作。一方面，在檢驗(yàn)過程中，要根據(jù)壓力管道產(chǎn)生裂紋的類型、易發(fā)生部位等內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，還需要做好管道內(nèi)部的清理工作，減少腐蝕物的存在和對管道的損傷。另一方面，要重點(diǎn)檢驗(yàn)管道焊接位置，管道焊接位置對于壓力管道正常運(yùn)轉(zhuǎn)有至關(guān)重要的作用，因此必須要加強(qiáng)檢驗(yàn)的針對性，同時(shí)還需要對焊接處進(jìn)行定期維護(hù)，如果發(fā)現(xiàn)焊接處存在松動現(xiàn)象必須要進(jìn)行補(bǔ)焊。再次，必須要成立質(zhì)量檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)監(jiān)督控制工作。有些企業(yè)缺乏質(zhì)量檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，導(dǎo)致質(zhì)量檢驗(yàn)工作空白，有些企業(yè)雖然成立了質(zhì)量檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，但是質(zhì)量檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)人員能力參差不齊，工作效果低下，因此必須要加強(qiáng)對質(zhì)量檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的組織構(gòu)建，明確每一個(gè)工作崗位所負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容。最后，需要加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)工作人員的能力培訓(xùn)，要選擇公正客觀、理論知識扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員進(jìn)入團(tuán)隊(duì)，同時(shí)需要加強(qiáng)技能培訓(xùn)，講解壓力管道可能出現(xiàn)的裂紋情況、產(chǎn)生原因、監(jiān)督控制手段等，從而更好提高質(zhì)量檢驗(yàn)工作的效果。

3.3 加強(qiáng)操作控制

人為因素是導(dǎo)致壓力管道產(chǎn)生裂紋的不可忽視的重要因素，因此必須要加強(qiáng)對操作人員的管理，減少人為因素對壓力管道的影響。首先，必須要做好壓力管道安裝工作，如果壓力管道安裝存在問題，那么會直接影響壓力管道使用，也會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此在對壓力管道進(jìn)行安裝時(shí)，要設(shè)計(jì)合理的安裝方案，結(jié)合壓力管道的使用情況和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)在安裝過程中需要嚴(yán)格按照安裝流程進(jìn)行，尤其要嚴(yán)格控制氣密性、水密性等。其次，必須要嚴(yán)格規(guī)范操作人員的操作流程，構(gòu)建操作平臺，對操作平臺進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，對操作工作人員加強(qiáng)引導(dǎo)，確保操作的正確性。還需要加強(qiáng)對操作人員的引導(dǎo)，要通過案例分析等方式詳細(xì)告知操作人員正確操作的重要性或違規(guī)操作所能引發(fā)的嚴(yán)重后果，以此來提高操作人員的警惕性，加強(qiáng)對操作人員的操作培訓(xùn)，詳細(xì)介紹操作流程以及壓力管道的運(yùn)轉(zhuǎn)原理等。最后，需要完善監(jiān)控系統(tǒng)。壓力管道處于長期運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不可避免會產(chǎn)生大大小小的故障，只有加強(qiáng)監(jiān)控，才能實(shí)時(shí)了解壓力管道的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，也能夠幫助維修人員了解原因，及時(shí)進(jìn)行解決，最大程度降低損失。因此必須要完善監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)對壓力管道的監(jiān)測，需要引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)和監(jiān)控設(shè)備，提高監(jiān)控的能力和效果，當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患時(shí)能夠及時(shí)有效進(jìn)行信號傳送，并且為維修系統(tǒng)提供詳細(xì)可參考的數(shù)據(jù)，為維修提供數(shù)據(jù)支撐。

3.4 確保運(yùn)行穩(wěn)定性

首先，需要嚴(yán)格確保壓力管道運(yùn)行穩(wěn)定性，為了更好確保運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性需要嚴(yán)格控制鍋爐的開啟、運(yùn)轉(zhuǎn)及停止三個(gè)階段，確保在這三個(gè)階段中壓力管道始終保持平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)，避免發(fā)生太大的起伏影響到壓力管道的質(zhì)量，特別是溫度變化需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，否則若溫度變化過大，在短時(shí)間內(nèi)極有可能會對鍋爐產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，若想要進(jìn)行升溫操作或降溫操作都需要嚴(yán)格按照循序漸進(jìn)的原則，避免瞬間性變化，在進(jìn)行預(yù)熱操作時(shí)，技術(shù)人員必須要著重關(guān)注，確保預(yù)熱操作無誤，杜絕違規(guī)操作所引起的裂紋問題。其次，必須要做好維護(hù)工作，設(shè)備隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長勢必會發(fā)生一定的磨損，而加強(qiáng)維護(hù)工作，能夠有效延長設(shè)備使用壽命，維持設(shè)備良好運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且進(jìn)行解決。因此必須要配備專門的維護(hù)工作人員，要求工作人員必須了解壓力管道的原理裂紋產(chǎn)生類型維護(hù)的理論知識，在維護(hù)過程中要嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行，將壓力管道的維護(hù)情況進(jìn)行定期記錄，在維護(hù)過程中如果發(fā)現(xiàn)有異常情況，必須及時(shí)與相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行溝通，仔細(xì)分析原因并且進(jìn)行解決。

3.5 打造專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)

當(dāng)前有些企業(yè)管理者思想存在問題，缺乏對技術(shù)人員的重視，只關(guān)注眼前的短暫利益，不愿意花費(fèi)時(shí)間和精力培養(yǎng)人才，最終導(dǎo)致企業(yè)的整體技術(shù)水平較低，對設(shè)備的維護(hù)和管理能力相對較差。首先，必須要加強(qiáng)對技術(shù)人才的引進(jìn)，要通過線上線下多種渠道加強(qiáng)對人才的招聘，要著重考察技術(shù)人才的技術(shù)水平和個(gè)人品質(zhì)，選拔既有硬實(shí)力又有強(qiáng)烈責(zé)任心的技術(shù)人員，充實(shí)人才隊(duì)伍。其次，必須要提高技術(shù)人才的技能水平，可以通過與其他企業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行合作交流等方式，學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，在相互交流中不斷提高彼此的技能水平，不斷進(jìn)步；同時(shí)，需要定期組織技術(shù)人才開展總結(jié)會議，對于當(dāng)前階段壓力管道運(yùn)轉(zhuǎn)和管理過程中存在的問題進(jìn)行反思，找到當(dāng)前技術(shù)人才隊(duì)伍存在的不足，并且制定切實(shí)有效的改進(jìn)措施，通過不斷反思總結(jié)的方式進(jìn)行提高。最后，需要完善對技術(shù)人才的管理。一方面需要完善責(zé)任制度，將具體工作內(nèi)容落實(shí)到每個(gè)技術(shù)人員身上，如果工作過程中出現(xiàn)紕漏那么可以直接追究到具體技術(shù)人員，根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)肅處理，提高技術(shù)人員的責(zé)任心；另一方面需要完善激勵制度，要加強(qiáng)對技術(shù)人才的考核，根據(jù)具體工作內(nèi)容量化考核指標(biāo)，對于考核過程中表現(xiàn)優(yōu)秀的技術(shù)人才可以予以一定的物質(zhì)和精神獎勵，而對于考核過程中表現(xiàn)欠佳的技術(shù)人才則可以予以一定的處罰，從而形成積極的競爭氛圍，不斷提高整體的技術(shù)實(shí)力。

4 結(jié)束語

鍋爐壓力容器壓力管道的裂紋類型主要包括應(yīng)力腐蝕裂紋、機(jī)械疲勞裂紋、過熱過燒裂紋、腐蝕疲勞裂紋、蠕變裂紋等，一旦產(chǎn)生裂紋則會嚴(yán)重影響壓力容器壓力管道的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此必須要采取多種措施防止裂紋的產(chǎn)生，具體可以通過確保生產(chǎn)材料和制作的科學(xué)性、加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)、加強(qiáng)操作控制、確保運(yùn)行穩(wěn)定性、打造專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)等方式進(jìn)行落實(shí)，從而更好促進(jìn)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。