鍋爐檢驗(yàn)檢測(cè)中裂紋問(wèn)題研究

吳衛(wèi)兵

（江西省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)研究院九江分院，江西 九江 332000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)水平得到了顯著的提高，鍋爐已經(jīng)在各大生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)工業(yè)化改革后，我國(guó)可以生產(chǎn)制造出高質(zhì)量的鍋爐，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。但是鍋爐在使用的過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)裂紋等問(wèn)題，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患，同時(shí)對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)也造成了嚴(yán)重影響，只有對(duì)鍋爐進(jìn)行全面檢驗(yàn)檢測(cè)，并加強(qiáng)管理力度，才能夠及時(shí)有效的解決運(yùn)行中所存在的裂紋問(wèn)題。因此，本文所研究的內(nèi)容，對(duì)鍋爐檢驗(yàn)檢測(cè)中裂紋問(wèn)題研究具有重要意義[1]。

1 檢驗(yàn)內(nèi)容和方法分析

在對(duì)鍋爐檢測(cè)的過(guò)程中，檢測(cè)的主要項(xiàng)目包含了資料審查、宏觀檢驗(yàn)、無(wú)損檢測(cè)以及水壓試驗(yàn)等。在對(duì)鍋爐進(jìn)行壁厚測(cè)定的過(guò)程中，需要提前將鍋爐的內(nèi)部進(jìn)行全面清理，清理鍋爐內(nèi)外的渣、灰、垢等雜物，保持鍋爐清潔。在檢測(cè)的過(guò)程中需要對(duì)封頭、縱環(huán)焊縫以及熱影響區(qū)等部位進(jìn)行全面的檢測(cè)，還需要對(duì)鍋爐內(nèi)外表面中所存在的腐蝕以及磨損情況進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)鍋爐是否存在裂紋及判斷裂紋是否擴(kuò)張延伸。檢測(cè)的過(guò)程中，可以使用放大鏡對(duì)其進(jìn)行觀察，也可以使用超聲波或射線探傷對(duì)鍋爐進(jìn)行全面的檢測(cè)，并對(duì)所存在的裂縫問(wèn)題進(jìn)行分析判斷該裂紋是否延伸。如果發(fā)現(xiàn)所檢測(cè)的鍋爐內(nèi)壁厚度相對(duì)較為薄弱，就需要對(duì)該處進(jìn)行多次反復(fù)檢測(cè)，如果在出現(xiàn)嚴(yán)重裂紋問(wèn)題后，需要對(duì)該部位按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求制定相應(yīng)的修理方案進(jìn)行重大修理，并通知監(jiān)督檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)驗(yàn)收。

2 鍋爐檢驗(yàn)中的常見(jiàn)的裂紋問(wèn)題

2.1 蠕變裂紋

鍋爐所產(chǎn)生的蠕變裂紋，其主要就是由于長(zhǎng)期的受到了溫度以及應(yīng)力的影響，導(dǎo)致鍋爐材料出現(xiàn)了變質(zhì)的情況，在使用的過(guò)程中，材料出現(xiàn)了分離，從而產(chǎn)生了裂紋。一般在鍋爐的集箱應(yīng)力較大的位置比較容易出現(xiàn)蠕變裂紋，而且在高溫處以及彎管外弧表面等位置也會(huì)經(jīng)常經(jīng)常出現(xiàn)蠕變裂紋。蠕變裂紋在產(chǎn)生后走向以及最大應(yīng)力關(guān)系一般為垂直關(guān)系，裂紋以平行的情況出現(xiàn)，而且裂紋形狀沒(méi)有任何的規(guī)律，甚至一些蠕變裂紋呈現(xiàn)出孔洞狀。如圖1所示[2]。

圖1 鍋爐出現(xiàn)的蠕變裂紋

2.2 疲勞裂紋

疲勞裂紋在鍋爐中較為常見(jiàn)，疲勞裂紋出現(xiàn)的主要原因就是由于鍋爐在長(zhǎng)期的使用作用下，出現(xiàn)了高負(fù)荷狀態(tài)，從而產(chǎn)生了裂紋。疲勞裂紋出現(xiàn)主要有三個(gè)不同的類型。首先就是機(jī)械疲勞所出現(xiàn)的裂紋；其次熱度熱疲勞裂紋；最后腐蝕疲勞裂紋。疲勞裂紋在剛剛出現(xiàn)時(shí)，裂紋相對(duì)較為在初期會(huì)較細(xì)小，在長(zhǎng)時(shí)間的作用下，裂紋會(huì)逐漸的向外拓展延伸。機(jī)械疲勞裂紋一般在鍋爐的葉片以及一些輔助轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備區(qū)域中較為常見(jiàn)。而腐蝕性疲勞裂紋在原本的疲勞裂紋基礎(chǔ)上，在各種化學(xué)物質(zhì)燃燒的情況下，所產(chǎn)生的腐蝕介質(zhì)與應(yīng)力造成裂紋不斷增加，甚至裂紋不斷的變寬，嚴(yán)重影響鍋爐生產(chǎn)安全，腐蝕性疲勞裂紋的產(chǎn)生一般在集箱管座或者汽包管座上。如圖2所示。

圖2 疲勞裂紋

2.3 應(yīng)力腐蝕裂紋

由于鍋爐在生產(chǎn)使用過(guò)程中，工藝上有回水進(jìn)入鍋爐，回水中夾雜著堿性的相關(guān)物質(zhì)，在鍋爐長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，就會(huì)對(duì)金屬板造成極強(qiáng)的腐蝕作用，從而導(dǎo)致金屬之間存在著一定的電位差，而且與堿性物質(zhì)之間也比較容易產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，從而造成金屬板腐蝕面積不斷的增加，從而就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂紋。應(yīng)力腐蝕裂紋（見(jiàn)圖3）在出現(xiàn)后，呈現(xiàn)出了放射性狀態(tài)，在隨著時(shí)間的不斷推移，裂紋程度也會(huì)越加的嚴(yán)重，不過(guò)應(yīng)力腐蝕裂紋在出現(xiàn)后，鋼板的形狀則不會(huì)出現(xiàn)較大的形變。

圖3 應(yīng)力腐蝕裂紋

3 預(yù)防鍋爐檢驗(yàn)中裂紋產(chǎn)生的有效措施

3.1 對(duì)鍋爐的生產(chǎn)制作加強(qiáng)管理

為了有效的確保鍋爐在生產(chǎn)中可以正常的運(yùn)行，并保障鍋爐的運(yùn)行安全，就必須要對(duì)鍋爐的生產(chǎn)制造質(zhì)量高度重視。第一，在鍋爐生產(chǎn)制造的過(guò)程中，需要對(duì)鍋爐進(jìn)行全面檢測(cè)。在鍋爐出廠前，需要對(duì)鍋爐的質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測(cè)，避免鍋爐在制造過(guò)程中留下缺陷，每一個(gè)環(huán)節(jié)的過(guò)程質(zhì)量都要按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)完成。同時(shí)相關(guān)生產(chǎn)廠家需要嚴(yán)格的按照國(guó)家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，控制好鍋爐的生產(chǎn)流程，利用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，減少鍋爐生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。第二，在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，要確保鍋爐生產(chǎn)材料達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)，避免出現(xiàn)質(zhì)量惡劣的材料出現(xiàn)在鍋爐生產(chǎn)制造中，必須要對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量提高重視程度。鍋爐原材料的生產(chǎn)質(zhì)量對(duì)鍋爐的使用應(yīng)用效果具有著重要的作用，也是為了預(yù)防出現(xiàn)裂縫的主要措施之一。第三，全面檢測(cè)鍋爐生產(chǎn)制造工序，為了避免鍋爐出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，需要對(duì)鍋爐的實(shí)際情況進(jìn)行全面的檢測(cè)，避免因加工環(huán)節(jié)存在問(wèn)題。對(duì)鍋爐的生產(chǎn)制造質(zhì)量造成影響。

3.2 提升工作人員的技能操作水平

鍋爐所出現(xiàn)的裂紋，其實(shí)與相關(guān)操作人員的個(gè)人專業(yè)素養(yǎng)以及操作水平有著一定的關(guān)系，鍋爐在高溫的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行，其內(nèi)部所存在的壓力是十分劇烈的，而大部分裂紋的出現(xiàn)都是由于鍋爐長(zhǎng)期處于高溫、高壓力的情況下所產(chǎn)生的。例如，鍋爐在運(yùn)行結(jié)束后，需要進(jìn)行重新啟動(dòng)時(shí)，就必須要保障鍋爐內(nèi)部的溫度達(dá)到緩沖，并且需要減少時(shí)間溫差，避免鍋爐因?yàn)闇囟鹊膭×易兓?，而造成裂紋。所以，要想有效的避免鍋爐出現(xiàn)裂紋，就必須要對(duì)鍋爐進(jìn)行合理利用，提升司爐工的操作技術(shù)水平，增加鍋爐的使用壽命。另外。相關(guān)企業(yè)部門(mén)需要對(duì)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)提高重視程度，并對(duì)操作人員的操作技巧進(jìn)行培訓(xùn)，提高工作人員操作意識(shí)以及操作水平[4-6]。

3.3 構(gòu)建完善的質(zhì)量檢驗(yàn)與維護(hù)體系

鍋爐在出現(xiàn)裂紋后，對(duì)鍋爐的使用安全則會(huì)造成巨大的影響。為了有效的避免裂紋的出現(xiàn)，需要對(duì)鍋爐質(zhì)量進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)以及日常維護(hù)。首先，在提高鍋爐制造質(zhì)量的過(guò)程中，相關(guān)制造企業(yè)單位需要制定完善的管理體系，加強(qiáng)鍋爐的制作流程，并對(duì)鍋爐的生產(chǎn)程序進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，確保鍋爐質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)鍋爐進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，也是預(yù)防鍋爐出現(xiàn)裂縫的主要措施之一。相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鍋爐進(jìn)行全面的檢測(cè)，以此來(lái)提高鍋爐的制造質(zhì)量。其次，在鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，需要定期對(duì)鍋爐進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)裂紋，相關(guān)工作人員必須要在第一時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)的解決措施，降低裂紋對(duì)生產(chǎn)所造成的影響力。鍋爐屬于一種高溫的生產(chǎn)設(shè)備。在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生極高的溫度以及壓力，工作人員必須要對(duì)鍋爐的運(yùn)行情況進(jìn)行全面的了解，采取相關(guān)的工作制度，避免鍋爐長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下，使鍋爐可以在暫停中釋放應(yīng)力，同時(shí)維修人員也可以對(duì)鍋爐進(jìn)行全面的檢測(cè)，如果在發(fā)現(xiàn)鍋爐出現(xiàn)裂縫后，需要及時(shí)停爐對(duì)鍋爐進(jìn)行檢修，并制定相應(yīng)的維修方案對(duì)裂紋進(jìn)行修補(bǔ)，確保鍋爐的正常使用。

4 結(jié)語(yǔ)

在時(shí)代的發(fā)展作用下，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)不斷的增加，對(duì)于鍋爐的使用也逐漸的增多。鍋爐在生產(chǎn)中具有著重要作用，但是一旦鍋爐在使用過(guò)程中出現(xiàn)裂縫，裂縫繼續(xù)發(fā)展過(guò)大，就很容易造成鍋爐爆炸，造成人員傷亡和企業(yè)的財(cái)產(chǎn)損失。鍋爐檢驗(yàn)檢測(cè)要及時(shí)有效對(duì)裂縫進(jìn)行檢出，并及時(shí)的對(duì)裂縫進(jìn)行修復(fù)，確保鍋爐質(zhì)量的同時(shí)，也能夠避免鍋爐在運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)重大安全事故。鍋爐在無(wú)任何質(zhì)量問(wèn)題下，能夠有效的提高鍋爐運(yùn)行效率，為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收入。