壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中裂紋問題的處理分析

范忠清 胡天帥

山東省輕工業(yè)設(shè)計(jì)院 山東濟(jì)南 250014

壓力容器是鍋爐整個(gè)運(yùn)行中重要的環(huán)節(jié)之一，該設(shè)備是一種極易燃燒和爆炸的承壓設(shè)備，具有一定的特殊性。在該設(shè)備運(yùn)行的過程中，由于其處于高溫狀況，因此該類形勢(shì)下，壓力管道很容易產(chǎn)生裂紋，影響整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行，使得有關(guān)企業(yè)或是部門出現(xiàn)安全問題，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，我們應(yīng)不斷加強(qiáng)壓力容器壓力管道的裂紋檢驗(yàn)工作，依照裂紋發(fā)生的原因，提出科學(xué)的解決方式，控制裂紋問題，從而實(shí)現(xiàn)我國有關(guān)企業(yè)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全[1]。

1 管道定期維護(hù)以及壓力檢驗(yàn)的必要性

在管道實(shí)際運(yùn)行的過程中要做好壓力管道的維護(hù)和檢驗(yàn)工作。首先在運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)就要做好相關(guān)的保護(hù)，有效減少外部干擾壓力和溫度等因素的影響，在一般情況下管道的內(nèi)部腐蝕性的溶液，因此發(fā)生腐蝕的幾率相對(duì)會(huì)比較大，如果管道內(nèi)部輸送的路徑較長，那么在管道的內(nèi)部細(xì)小的裂縫都有可能會(huì)發(fā)生滲漏的現(xiàn)象，尤其是在石油傳輸?shù)倪^程中，在外部壓力較高的情況下會(huì)在一定程度上增加爆炸的幾率。

2 壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中裂紋問題

2.1 疲勞裂紋

鍋爐壓力容器壓力管道中，最常見的一種裂紋就是疲勞裂紋，分為機(jī)械疲勞裂紋和熱疲勞裂紋兩種主要形式。尤其是在汽輪機(jī)葉輪、大軸和輔助轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備中，機(jī)械疲勞裂紋相對(duì)較多，隨著交變應(yīng)力的增大以及腐蝕介質(zhì)的增多，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械疲勞裂紋的不斷擴(kuò)展，進(jìn)而對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成影響。機(jī)械疲勞裂紋會(huì)受到多種外界因素的影響，包括了環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式和組織狀態(tài)等，因此，在對(duì)其進(jìn)行檢測時(shí)，往往難度較大，需要考量的內(nèi)容較為繁雜。拉伸應(yīng)力軸與機(jī)械疲勞裂紋的角度在45°左右，呈現(xiàn)出穩(wěn)定擴(kuò)展的特點(diǎn)。在輸水管座、壓力表管座和排汽管管座中，熱疲勞裂紋相對(duì)較多，是受到溫度變化而產(chǎn)生。

2.2 焊接裂紋

現(xiàn)階段，部分企業(yè)所應(yīng)用到的鍋爐壓力容器主要是通過加工和卷制，以及焊接特定的板材制成，但很容易導(dǎo)致在鍋爐制造中產(chǎn)生裂紋。在該類狀況下，焊接裂紋主要是因?yàn)楦邷刈饔孟滤纬傻摹盁崃鸭y”。在焊接之后經(jīng)過長時(shí)間的冷卻之后，一些金屬材料極易產(chǎn)生冷裂紋。該類狀況發(fā)生的主要原因就是冷切后金相組織中會(huì)存在一定的可溶解氫元素，奧氏體也會(huì)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殍F相體的整個(gè)過程中，氫元素也會(huì)受到該類因素的影響朝著中間聚攏，從而形成一定的氫裂紋，從而發(fā)展為焊接冷切裂紋[2]。

3 壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中裂紋的處理分析

3.1 強(qiáng)化生產(chǎn)制作管理過程

為了有效確保鍋爐能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行，因此在生產(chǎn)制作管理的過程中要加強(qiáng)對(duì)過程的重視程度，通過重點(diǎn)管理來維護(hù)掌握鍋爐的總體運(yùn)行狀況。首先在生產(chǎn)制作的過程中，針對(duì)各個(gè)生產(chǎn)過程的細(xì)節(jié)要認(rèn)真的審核和檢查，在出廠之前，需要針對(duì)鍋爐的質(zhì)量反復(fù)進(jìn)行檢測，在最大程度上降低出現(xiàn)裂紋的可能性。在生產(chǎn)制作的過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)流程進(jìn)行生產(chǎn)，并在最大程度上確保生產(chǎn)技術(shù)的前沿性和先進(jìn)性，在生產(chǎn)制作的環(huán)節(jié)盡可能減少失誤。其次是在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的過程中，也要嚴(yán)格按照產(chǎn)品的需求進(jìn)行精準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員需要研究和分析工藝圖紙，針對(duì)在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中可能會(huì)產(chǎn)生的裂紋問題，在設(shè)計(jì)的過程中要盡量采取科學(xué)合理的手段最大程度上避免裂紋的出現(xiàn)，有效提升設(shè)計(jì)的科學(xué)性，也為鍋爐壓力管道的正常運(yùn)行提供一定的保障。最后是在制作的過程中要針對(duì)生產(chǎn)制作材料進(jìn)行嚴(yán)格的把控，針對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，避免有劣質(zhì)的材料應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)制作過程中，有效的提升生產(chǎn)質(zhì)量。原材料的質(zhì)量對(duì)于整個(gè)鍋爐的質(zhì)量存在著非常嚴(yán)重的影響，只有在原材料環(huán)節(jié)中做好把關(guān)，才能有效預(yù)防裂紋的產(chǎn)生。另外在生產(chǎn)制作的過程中還要認(rèn)真檢查鍋爐的生產(chǎn)工序，為了有效的減少鍋爐裂紋問題的出現(xiàn)，需要對(duì)鍋爐的制作情況進(jìn)行充分的檢查，避免因?yàn)榧庸きh(huán)節(jié)的失誤對(duì)鍋爐的制作質(zhì)量造成一定的負(fù)面影響。

3.2 強(qiáng)化各個(gè)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，并嚴(yán)加管理

首先，應(yīng)明確不同裂紋出現(xiàn)的原因，應(yīng)從問題源頭進(jìn)行嚴(yán)格控制，應(yīng)從整個(gè)設(shè)備制造階段和有關(guān)附屬設(shè)備材料的檢查環(huán)節(jié)開始。還應(yīng)圍繞有關(guān)設(shè)備性能，對(duì)其進(jìn)行完善。并在制造的整個(gè)過程中，依照有關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)半成品和各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行控制，將各類裂紋問題發(fā)生幾率降到最低，還應(yīng)建立多重檢驗(yàn)管理機(jī)制，對(duì)次品實(shí)施淘汰機(jī)制。其次，對(duì)鍋爐壓力容器中壓力管道所運(yùn)行的基本狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)檢測，保證有關(guān)人員依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，預(yù)防在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中造成損失。同時(shí)在壓力管道檢驗(yàn)過程中，還應(yīng)依照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行監(jiān)督管理工作，提升檢驗(yàn)人員工作技能操作水平，并發(fā)揮現(xiàn)代化檢驗(yàn)技術(shù)工藝的優(yōu)勢(shì)，及時(shí)排除壓力管道檢驗(yàn)中存在的缺陷，進(jìn)行嚴(yán)加的管理[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，在鍋爐壓力容器壓力管道實(shí)際運(yùn)行的過程中，要通過生產(chǎn)制作流程的規(guī)范化管理、實(shí)際操作人員的控制以及質(zhì)量檢驗(yàn)體系的構(gòu)建來不斷的完善鍋爐的生產(chǎn)過程和使用過程，為鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。