鍋爐壓力容器管道檢驗中的裂紋問題研究

張闊

吉林市特種設備檢驗中心

鍋爐壓力容器管道檢驗中的裂紋問題研究

張闊

吉林市特種設備檢驗中心

工業社會的快速發展，為鍋爐壓力容器服務功能的完善及應用范圍的擴大帶來了重要的保障作用。結合現階段鍋爐壓力容器管道檢驗的發展現狀，可知某些影響因素的客觀存在，導致管道檢驗作業開展中產生了裂紋問題，影響著鍋爐壓力容器管道的正常使用。基于此，本文將對鍋爐壓力容器管道壓力容器管道檢驗中的裂紋問題進行必要地研究。

鍋爐壓力容器；管道；裂紋問題；影響因素；發展現狀

鍋爐壓力容器管道檢驗中裂紋問題的存在，給鍋爐壓力容器的正常使用埋下了較大的安全隱患，影響著鍋爐壓力容器管道實際應用中的安全可靠性，間接地影響了相關作業的生產效率。因此，需要技術人員采取必要的技術手段，加強對這種裂縫問題的研究，在保證鍋爐壓力容器管道正常工作的基礎上，加強對實際生產成本的合理控制，延長管道的使用壽命。

一、鍋爐壓力容器管道檢驗中的各種裂紋及相應的特征

（一）疲勞性裂紋

這種裂紋在鍋爐壓力容器管道檢驗中比較常見，可分為腐蝕疲勞與機械疲勞。不同的疲勞機制造成的實際影響有所差異。腐蝕疲勞的產生與各種應力與腐蝕性介質有著較大的聯系，本質上是在疲勞裂紋的基礎上逐漸形成的。這種裂紋的主要特征是：鍋爐壓力容器管道使用中容易產生的疲勞裂紋，并在各種腐蝕性介質的影響下加劇了管道裂紋的產生。這些裂紋主要集中在應力相對比較集中的區域。疲勞裂紋的形成需要經歷一個逐漸積累的過程，是由小變大逐漸產生的。隨著時間的延長，鍋爐壓力容器管道的疲勞裂紋越多，影響著設備的正常工作。機械疲勞裂紋的產生主要與存在質量缺陷的原材料及溫度變化時焊縫的存在有關。這種裂紋主要以直線的方式出現的。最初裂紋的影響范圍較小，但隨著時間的不斷變化，裂紋的影響范圍將會逐漸擴大，給鍋爐壓力容器管道的正常使用帶來了潛在地威脅。

（二）過冷過熱過程中產生的裂紋

結合鍋爐壓力容器管道的實際應用現狀，可知管道在過冷過熱的制造過程中容易產生裂紋。鍋爐壓力容器制造采用的材料是金屬板進行卷制和焊接加工而成，而在焊接過程中難免會出現裂紋，這種在焊接過程中產生的、在高溫影響下形成的裂紋被稱為焊接熱裂紋，而金屬板焊接冷卻較長時間后就會產生焊接冷裂紋。其中，熱裂紋主要特點包括：（1）在金屬結晶過程中相變前發生的晶格缺陷，裂紋具有明顯的晶格破壞性；（2）具有焊接工藝特定的普遍性；（3）由于焊縫表面長期暴露在空氣中，致使其表面呈藍色或黑藍色。冷裂紋的主要特點包括：（1）在溫度相當低及焊接結束后較長一段時間才能產生；（2）由于形成時間長，難查找檢測到，具有一定的隱蔽性。在其形成很久之后才能夠被檢驗出來，由于檢查難度大，因此其裂紋造成的危害性也較大。因此，為了延長鍋爐壓力容器管道的使用壽命，需要技術人員加強對管道過冷過熱制造過程中產生裂紋的認識，采取必要的措施避免這些裂紋的存在，優化鍋爐壓力容器管道的服務功能。

（三）應力腐蝕裂紋

這種裂紋主要集中在集裝箱管座、壓力容器管道集中區域等，與各種應力及腐蝕介質的相關作用有著較大的關系。應力腐蝕裂紋的主要產生過程是：在高濃度堿水的腐蝕影響下，鍋爐鋼板的安全性能受到了較大的威脅，致使其中的金屬晶體及對應的界面處存在著點位差，相關的離子在活動的過程中產生了微電流。這種電流的存在加劇裂了晶界面向金屬內部的腐蝕，最終造成了金屬內部產生了裂紋。應力腐蝕裂紋的主要特征是：裂紋的主要發展方向是由里向外；裂紋可分為主裂紋與次裂紋；裂紋裂口附近有著一定量的氧化鐵。

二、避免鍋爐壓力容器管道檢驗中裂紋產生的有效措施

（一）加強對設備各個流程的嚴格控制

在設備生產計劃實施之前，加強對各種原材料的嚴格檢查，及時地更換存在質量缺陷的原材料，增強設備原材料實際應用中的適用性，確保設備質量能夠滿足實際生產活動的具體要求。與此同時，由于鍋爐壓力容易使用中的危險系數大，必須加強對其工藝圖紙的嚴格審核，消除設備制造過程中可能存在的安全隱患。在實際的制造計劃實施的過程中，技術人員應采取有效的技術手段及管理機制，處理好各個生產環節中存在的問題，避免設備生產制造中發生安全事故。除此之外，通過開展各種培訓活動，不斷提升操作人員的操作水平，增強操作人員實際操作的規范性。

（二）構建完善的質量檢驗體系

作為一種容易產生裂紋的高危設備，鍋爐壓力容器管道在實際的應用中容易受到相關存在因素的影響，需要構建完善的質量檢驗體系，消除設備使用中存在的安全隱患。這種完善的質量檢驗體系，應包括原材料的質量檢驗、不同階段生產計劃實施中的質量檢驗、鍋爐壓力容器的質量檢驗等。增強原材料的質量檢驗效果，關系著設備質量的合格性，有利于提高實際生產活動的作業效率。鍋爐壓力容器及管道質量檢驗體系的實施，有利于延長這些設備的使用壽命，提高壓力容器管道實際應用中的工作效率。

（三）充分發揮各種信息化技術的優勢

鍋爐壓力容器管道檢驗中裂紋問題產生的有效預防，需要技術人員在實際的操作中加強對信息化技術的重視，充分發揮這些技術的相關優勢，確保鍋爐壓力容器管道的正常使用。采取可靠的信息化技術，有利于構建實時監控網絡，加強對鍋爐壓力容器管道檢驗中各個環節的監測，及時地找出其中存在的問題，增強設備使用過程中的實際作用效果。與此同時，結合傳感器的原理，將其置于鍋爐壓力容器的某些重要部位，可以對設備的運行狀態進行實時地分析和評估，在保證鍋爐壓力容器質量可靠性的同時有利于降低各種事故的發生幾率。結合鍋爐壓力容器管道的功能特性，合理地運用信息化技術，有效地避免了管道裂紋的產生。

結束語

做好鍋爐壓力容器管道檢驗的裂縫問題的研究工作，有利于完善鍋爐壓力容器的服務功能，增強管道檢驗工作質量，最大限度地保證相關生產活動的正常開展。在實際的研究工作開展中，技術人員需要對鍋爐壓力容器管道的功能有著必要地了解，在合理的檢驗機制支持下，加強對各種裂縫問題的認識，確保相關的措施在處理這些裂縫問題的過程中可以達到預期的效果。

［1］李廣彬.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的研究與處理［J］.山東工業技術，2015，（04）.

［2］張宏鵬.淺談鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題［J］.科學中國人，2016，（09）.