鍋爐檢測中所存在的裂縫問題及處理措施

孟凡熙

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450000）

鍋爐檢測中所存在的裂縫問題及處理措施

孟凡熙

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450000）

火電廠運行中，鍋爐會因長期使用而導致設備損耗嚴重。鍋爐的設備中，壓力容器壓力管道是重要的設備之一，也是高壓設備。基于壓力容器壓力管道這一特性，如果管道出現裂紋，就會導致管道發生爆炸事故而給人們的生命健康造成影響，而且還會給火電廠造成嚴重的經濟損失。但是，由于鍋爐的運行環境較差，高溫而且灰塵密度較高而使得機械設備運行中進入很多的雜質而影響其正常使用性能。壓力容器和壓力管道在運行中通常會處于高壓狀態，且在溫度和壓力的控制中會導致設備疲勞而產生裂縫。本文針對鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中所存在的裂紋問題進行探究。

鍋爐壓力容器；壓力管道；裂紋；檢驗

火電廠的鍋爐設備是熱能動力裝置，其運行質量直接關系到火電廠發電能力。火電廠的鍋爐運行中所發揮的作用是將熱能有效地轉化為機械能，而且還在動力的作用下對火電廠的工業運營起到一定的控制作用。鍋爐要處于穩定運行狀態，就要有足夠抵抗壓力的能力。通常鍋爐壓力容器的壁都具有很強的剛性，且為了提高抗壓能力而在厚度的設計上是比較大的。基于壓力作用下而導致的壓力管道裂縫，通常都是出現在管道的內壁。雖外壁也會在壓力的作用下而產生裂縫，但是這種現象并不多見。

一、對鍋爐壓力容器壓力管道所實施的裂縫檢測內容

（一）鍋爐壓力容器壓力管道的檢測內容

在對鍋爐壓力容器壓力管道進行檢測的時候，首先要明確鍋爐購進的時間以及使用的時間。在對鍋爐的外壁進行檢測的時候，所需要檢測的內容包括溫度環境、輸水環境、放水環境和可支撐環境，以避免管道的外部環境溫度與內部的溫度之間差距大而引發管壁產生裂縫，同時在檢測的過程中，還可以降低熱量的損耗量。檢測過程中，要對輸水環境、放水環境和可支撐環境以有效控制，目的在于對內壁的裂縫進行檢測的時候，要塑造一個安全的檢測環境。當鍋爐處于運行狀態下，還要對鍋爐的供熱狀況進行檢測；鍋爐如果經過了改造，就要檢測其控溫系統，以確保鍋爐處于室溫環境下可以處于正常運行狀態。

（二）鍋爐檢測中要核對技術資料

鍋爐檢測的過程中，外部檢測的結果要與鍋爐的有關技術資料進行核對，包括鍋爐壓力容器所能夠承受的最大壓力，爐壁的剛度地點，都可以在隨帶的技術資料中查到。包括一些維修技術資料也可以再查找到。在對鍋爐的內部和外部進行檢測的時候，如果檢測的結果不同，就意味著鍋爐存在著質量問題，需要鍋爐性質運行接受檢查。如果鍋爐的壓力容器壓力管道都是合格的，并不存在裂縫等損害，可以對鍋爐實施檢測。如果鍋爐需要實施檢測，壓力管道內部存在裂縫或者壓力容器沒有足夠的剛度，在檢測的過程中，就需要實施系統化的檢測，特別是對各種相關設施和設備的檢測，要做到檢測工作的細致化。鍋爐在運行的過程中，一般為平均兩年檢測一次，即便是鍋爐沒有出現運行故障，也要進行定期監測，以排除安全隱患。

（三）采用水壓測試法對鍋爐壓力容器管道進行檢測

在檢測鍋爐壓力容器管道的時候，主要采用的是水壓測試的方法，對介質進行檢測。通過觀察水質的流動狀況以及靜止的時候的穩定性，就可以對鍋爐壓力容器管道的嚴密性進行檢測。對水質施加壓力，根據環境溫度的不同，所施加的壓力值也會有所不同。如果管道有裂縫存在，在水壓的作用下，就會導致水分從管道的裂縫中溢出。對鍋爐壓力容器管道實施水壓測試的時候，技術是較為復雜的，而且還要做好后期處理工作，否則，會對鍋爐的正常運行造成不良影響。使用水壓測試的方法對鍋爐壓力容器管道裂縫進行檢測，往往檢測的周期是比較長的。當檢測工作完成后，還需要檢測人員與焊接技術人員合作解決管道裂縫問題，探討采取何種技術才能夠將裂縫彌補好，以確保鍋爐能夠正常工作。

二、鍋爐檢測中所存在的裂縫問題

（一）由于腐蝕而導致的裂縫

鍋爐檢測中，由于腐蝕而導致的裂縫以應力腐蝕裂縫為主，其原因在于在鍋爐中存在著腐蝕介質，在應力的作用下就會導管壁造成腐蝕。這種情況下所產生的裂紋是垂直的。在不銹鋼配件上，所呈現出來的裂縫是樹枝狀的。通過檢驗的值，火電廠的鍋爐檢測中，由于腐蝕應力而導致的裂縫多處于彎道的內壁，腐蝕介質的存在，受到應力的作用，就會導致中性區域所存在的裂縫呈帶狀，裂紋多為“之”字的形狀，隨著裂縫的擴散而呈現出樹枝狀。

（二）由于設備疲勞運行而導致的裂縫

設備疲勞運行是指鍋爐的大軸、葉輪以及一些輔助性的設備在運轉中，由于鍋爐表面的應變較為集中，而造成設備疲勞運轉。當處于疲勞運轉的初期，裂紋小，擴展速度緩慢，而且是呈隧道延伸的方式。逐漸地，中間階段的裂紋就會延伸，速度含快，且應力與裂紋之間呈90度角；之后，裂紋的擴展成穩定狀態。在裂紋擴展的過程中，應力與裂紋之間呈45度角。

（三）由于溫度過高而導致的裂縫

由于溫度過高而導致的裂縫是高溫環境下所引起的。裂紋大小不均勻，在裂縫的周圍有因過熱而導致的燒灼的痕跡，部分已經融化了，部分已經呈現出晶界氧化的樣子。高溫下，燒灼所導致的裂紋也會出現表面的碎裂。如果使用儀器觀察，在裂縫的表面會呈現出晶粒粗大、魏氏組織的覆蓋面積非常大，所沉淀的是較為微細的圓球粒子。在晶界的周圍為高溫環境，養哈有氣體的作用喜愛，就會在晶粒的表面出現很大的孔洞，逐漸氧化晶界網絡就會形成，且網絡面對不斷擴大。

三、預防裂紋產生措施

（一）鍋爐生產初期就要考慮到裂縫控制問題

鍋爐壓力容器的壓力值都會界定在一定的范圍內。因此，鍋爐運行中，如果將壓力界定在規定的范圍內，并不會產生裂縫，但是也要對鍋爐壓力容器壓力管道采取必要的防裂縫措施。在鍋爐生產初期，材料的選擇上來要求剛度和強度都要符合要求，并采用相應的技術流程，還要采用壓力檢測的方式對鍋爐的質量進行審核。關于材料的選擇，除了材料本身的質量要滿足防裂縫要求之外，還需要這些材料具有較強的環境適應能力。因此，在鍋爐生產初期，要對材料進行檢測，獲得質量認定之后，才可以用于鍋爐生產那種。

（二）鍋爐的使用要適度

機械設備在運行中，如果持續使用都會有疲勞值產生。此時，就需要停止機械設備運行，對設備進行檢修維護，以確保設備的各項性能穩定。鍋爐的運行中所產生的疲勞值，主要是由于環境溫度高，連續作業而導致設備部件磨損等等。這就需要工作人員對鍋爐做出停運安排，清理鍋爐設備中所存有的雜質，并對鍋爐的性能做出調整和養護。

（三）對鍋爐的零部件質量要嚴格控制

要防止鍋爐壓力容器的壓力管道出現裂縫，就要注重管道的質量問題，其制作原料以及制作的工藝技術起到了決定性的作用。在鍋爐容器壓力容器的壓力管道生產之前，要對圖紙上的設計細節仔細審查，如果存在著設計不合理的內容，就要從鍋爐應用實際的角度出發做出修改，以對鍋爐壓力容器的質量把好關。關于鍋爐制作材料的選擇，要優先選擇耐高溫的材料，而且在生產制造的過程中，對每一個零部件的質量都要嚴格控制，并做好檢測，細節處所存在的檢測誤差都要界定在準許范圍內。鍋爐零部件的制作工藝，要在各個生產環節都要做到操作規范，且每一個生產步驟都要嚴格執行，以確保鍋爐的質量，從源頭上就做好提高鍋爐運行安全的各項工作。

結語

綜上所述，要確保火電廠的鍋爐持續而穩定地運行，就要提高設備運行的安全性，特別是鍋爐壓力容器壓力管道會在檢驗的過程中存在裂紋的問題，如果沒有采取有效的技術處理措施，就會導致鍋爐的運行穩定性受到影響。為了提高火電廠運行效率，提高鍋爐的安全性能，就要及時地排除鍋爐壓力容器和壓力管道所產生裂紋。

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