鍋爐壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中的裂紋問(wèn)題

王克剛，王靖虎

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇 南京 210000）

為了保證鍋爐壓力容器能夠維持在一種正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，就要做好鍋爐壓力管道的檢驗(yàn)工作，并將其作為重要的工作內(nèi)容進(jìn)行處理。而在鍋爐壓力容器的實(shí)際工作過(guò)程中，由于內(nèi)部環(huán)境以及外部環(huán)境產(chǎn)生的影響，就會(huì)出現(xiàn)裂紋問(wèn)題，并且這種裂紋問(wèn)題很容易被工作人員忽視，然而，這種裂紋現(xiàn)象會(huì)對(duì)鍋爐壓力容器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，其中隱藏著極大的運(yùn)行隱患。因此，要對(duì)壓力管道裂紋問(wèn)題進(jìn)行規(guī)范處理，以此保證鍋爐壓力容器的使用壽命以及使用年限不會(huì)受到影響。

1 鍋爐壓力容器與壓力管道的基本概述

1.1 壓力容器

在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境中，壓力容器的生產(chǎn)以及制造，已經(jīng)獲得了來(lái)自國(guó)家層面的政策支持，而在這種政策大力鼓勵(lì)的背景下，壓力容器行業(yè)也得到了較為完善的發(fā)展優(yōu)化，特別是在近年的發(fā)展進(jìn)程中，我國(guó)的金屬壓力容器生產(chǎn)技術(shù)以及研發(fā)技術(shù)，已經(jīng)達(dá)到了世界級(jí)水準(zhǔn)，這也使得金屬壓力容器在我國(guó)擁有十分優(yōu)異的發(fā)展前景。壓力容器自身能夠承受一定程度的壓力，并且具備著較為優(yōu)異的密閉性，這也使其除了工業(yè)領(lǐng)域外，同樣適用于軍工領(lǐng)域以及民用領(lǐng)域等多個(gè)領(lǐng)域中，甚至在科研工作的開展過(guò)程中，壓力容器仍舊可以發(fā)揮出自身的重要作用。然而，盡管壓力容器的應(yīng)用范圍十分廣泛，但大部分情況下，其仍舊應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)以及石油化學(xué)工業(yè)等行業(yè)中，通常情況下，壓力容器都會(huì)呈現(xiàn)一種大型罐狀，主要用處就在于承載液體或是氣體，并在生產(chǎn)制造階段中成為能源供給的主要載體，在具體的制造過(guò)程中，壓力容器應(yīng)用功能的材質(zhì)主要為反應(yīng)堆壓力容器母材、螺栓螺母以及焊接材料。

1.2 壓力管道

壓力管道與壓力容器的性質(zhì)基本一致，其同時(shí)也是壓力鍋中的重要組成部分，在鍋爐的日常工作過(guò)程中，壓力管道所起到的關(guān)鍵作用就在于運(yùn)輸液體以及氣體，而壓力管道屬于運(yùn)輸管道中的一部分，能夠?qū)α黧w的無(wú)定向流動(dòng)起到良好的運(yùn)輸、分配以及排放等作用。而在當(dāng)前的大部分壓力鍋爐中，其內(nèi)部的壓力管道大多都是由法蘭、螺栓連接、閥門、管件以及管體等部位所構(gòu)成，而除了這些基礎(chǔ)零部件以外，壓力管道中還要搭配支撐件。而在近年來(lái)的發(fā)展進(jìn)程中，壓力管道已經(jīng)擁有了較為成熟的裝配方式以及生產(chǎn)工藝，能夠?qū)毫﹀仩t的工作效率以及安全性起到良好的保障作用，而壓力管道的特征主要在以下幾方面：首先，為系統(tǒng)化特征，各個(gè)壓力管道之間，都存在著一定的關(guān)聯(lián)性，其中一條壓力管道出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響其他管道；其次，為構(gòu)成組件比較多，相對(duì)其他的管道類型以及壓力容器來(lái)說(shuō)，壓力管道中的支撐件以及組成件種類相對(duì)較多，各種材料也都有著極高的質(zhì)量需求與技術(shù)要求；最后，壓力管道的泄漏點(diǎn)比較多，相對(duì)壓力容器，其在每個(gè)閥門部位都存在五個(gè)泄漏點(diǎn)。

2 鍋爐壓力容器壓力管道中出現(xiàn)裂紋的主要原因

2.1 應(yīng)力腐蝕問(wèn)題

由于壓力容器在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，其內(nèi)部所裝載的物品都具有強(qiáng)堿性，這也使其在一定的化學(xué)作用下會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)生較為顯著的電位差，這就是應(yīng)力腐蝕問(wèn)題。同時(shí)，在粒子作用的引導(dǎo)下，應(yīng)力腐蝕還會(huì)在當(dāng)前的腐蝕面上展開輻射性擴(kuò)散，從而引發(fā)裂紋出現(xiàn)。而在另一個(gè)角度上來(lái)看，壓力容器以及壓力管道中的內(nèi)外應(yīng)力，其在最大部位上也會(huì)由于苛性脆化使得原本出現(xiàn)的裂紋呈現(xiàn)出一種由內(nèi)向外輻射的狀態(tài)，長(zhǎng)期如此就會(huì)引發(fā)較為嚴(yán)重的安全事故出現(xiàn)。通常情況下，由于應(yīng)力腐蝕而出現(xiàn)的裂紋，其都呈現(xiàn)出一種放射狀態(tài)，其在外形上與蜘蛛網(wǎng)較為類似，具備著從內(nèi)向外逐步輻射的特性，這就需要工作人員在展開安全檢查工作的過(guò)程中，對(duì)應(yīng)力腐蝕問(wèn)題保持高度重視，避免其對(duì)工業(yè)企業(yè)帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)損失，而裂紋通常都會(huì)隨著主裂紋的方向而逐步向外擴(kuò)散，在腐蝕達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)引發(fā)質(zhì)變，主裂紋與支裂紋的紋路十分清晰，但這種因應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生的裂紋現(xiàn)象，其不會(huì)引發(fā)壓力鍋爐鋼板變形等問(wèn)題出現(xiàn)。

2.2 溫度失控

在鍋爐的制作過(guò)程中，其對(duì)于操作人員的專業(yè)水平以及工作經(jīng)驗(yàn)提出了較高的要求，要保證制作過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)各種不符合規(guī)范的操作，保證鍋爐制作能夠滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)需求。而機(jī)械操作方面產(chǎn)生的誤差，會(huì)使得壓力爐出現(xiàn)較為細(xì)微的裂紋，并在持續(xù)的工作狀態(tài)中逐步擴(kuò)散，從而導(dǎo)致安全問(wèn)題出現(xiàn)。舉例說(shuō)明，在焊接處理的過(guò)程中，如果溫度超出了標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)在高溫的作用下出現(xiàn)裂紋，在焊接完畢后，大多都需要對(duì)容器進(jìn)行預(yù)冷，這時(shí)如果沒(méi)有把控好時(shí)間條件與溫度條件，就會(huì)使得裂紋在冷卻狀態(tài)下進(jìn)一步擴(kuò)散。而在鍋爐的制作階段中，冷裂紋以及熱裂紋屬于兩種較為常見的裂紋類型，這兩種裂紋出現(xiàn)的主要原因就在于操作人員的操作不夠規(guī)范，沒(méi)有對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確控制，然而，盡管這兩種裂紋的產(chǎn)生原因在于操作人員的專業(yè)能力不足，但熱裂紋在實(shí)際產(chǎn)生過(guò)程中，會(huì)由于空氣與瓶身之間產(chǎn)生的接觸而出現(xiàn)比較明顯的顏色，安檢人員通過(guò)肉眼就能夠看出，但是，冷裂紋的顏色卻與熱裂紋存在較大差異，很難用肉眼觀察，必須采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行輔助檢測(cè)。

3 鍋爐壓力容器與壓力管道檢驗(yàn)中預(yù)防裂紋的具體措施

3.1 規(guī)范質(zhì)量檢驗(yàn)程序

原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)環(huán)節(jié)有著十分重要的作用，甚至?xí)苯佑绊戝仩t壓力容器的生產(chǎn)質(zhì)量，通過(guò)對(duì)原材料的質(zhì)量把控，能夠在源頭上避免裂紋問(wèn)題出現(xiàn)。因此，這就需要對(duì)原材料選擇、原材料運(yùn)輸以及原材料加工等多個(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，并且明確每種原材料應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的前提下，做好對(duì)零件的檢驗(yàn)工作，確保每個(gè)零件都能夠得到嚴(yán)格的檢測(cè)，避免因?yàn)槟硞€(gè)小零件存在的問(wèn)題而對(duì)壓力容器整體功能產(chǎn)生破壞。所以，從零件生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及加工環(huán)節(jié)的角度上來(lái)看，不僅需要明確基本的質(zhì)量檢驗(yàn)程序，還要將生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)作為主要依據(jù)，對(duì)操作程序進(jìn)行規(guī)范，防止因操作問(wèn)題而對(duì)鍋爐質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。除此之外，為了保證檢驗(yàn)工作的開展質(zhì)量，還可以找尋社會(huì)中的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行再次檢驗(yàn)，避免其中出現(xiàn)檢驗(yàn)漏洞，通過(guò)多重檢驗(yàn)的方式有效排除其中存在的安全隱患。

3.2 提升操作人員的技能水平

從整體的角度來(lái)看，壓力容器與壓力管道在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)的裂紋，其不僅是由于內(nèi)外壓力的影響所出現(xiàn)的，同時(shí)，也與工作人員自身的操作水平有著緊密聯(lián)系。因此，為了有效降低裂紋的發(fā)生概率，就要重點(diǎn)提升操作人員的操作水平，確保鍋爐在啟動(dòng)階段到后續(xù)的停爐階段，都能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡，對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行科學(xué)合理的控制，防止出現(xiàn)過(guò)冷或是過(guò)熱等問(wèn)題，以此大幅度降低因溫度變化所引發(fā)的裂紋問(wèn)題出現(xiàn)。所以，操作人員要嚴(yán)格按照規(guī)定要求來(lái)進(jìn)行操作，確保鍋爐能夠處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，以此來(lái)有效延長(zhǎng)鍋爐的具體使用壽命，而相關(guān)工業(yè)企業(yè)也要提高鍋爐操作工作的準(zhǔn)入門檻，為那些剛剛?cè)肼毜墓ぷ魅藛T提供必要的技術(shù)培訓(xùn)，幫助其明確那些能引發(fā)裂紋出現(xiàn)的因素，以此進(jìn)一步降低裂紋對(duì)鍋爐壓力容器產(chǎn)生的不良損害。

3.3 加大日常維護(hù)工作的開展力度

日常維護(hù)工作屬于保證鍋爐壓力容器能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在，這就需要根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建出更加規(guī)范的維護(hù)檢驗(yàn)體系。首先，要對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢驗(yàn)工作進(jìn)行規(guī)范，建立具有指導(dǎo)作用以及約束作用的管理體系；其次，由于壓力管道在工作狀態(tài)中，很難對(duì)裂紋問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，這就需要重點(diǎn)提升操作人員的應(yīng)急處理能力，在鍋爐處于停爐狀態(tài)時(shí)來(lái)釋放壓力，并做好必要的檢查；最后，在日常維護(hù)工作中，還要制定詳細(xì)的定期檢查計(jì)劃，定期對(duì)鍋爐壓力容器中的各個(gè)零部件進(jìn)行更換。

4 結(jié)語(yǔ)

為了保證鍋爐壓力容器能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，就要做好必要的檢驗(yàn)工作，雖然在鍋爐壓力容器的工作過(guò)程中，由于客觀因素的影響會(huì)出現(xiàn)不同的裂紋問(wèn)題，但仍舊需要在源頭上把握好質(zhì)量，重點(diǎn)提高操作人員的專業(yè)水平與操作技能，建立更加完善的日常維護(hù)機(jī)制，以此進(jìn)一步降低裂紋問(wèn)題的發(fā)生概率。