鍋爐檢驗檢測中裂紋問題研究

吳衛兵

（江西省鍋爐壓力容器檢驗檢測研究院九江分院，江西 九江 332000）

隨著我國社會經濟水平的不斷提升，我國生產技術水平得到了顯著的提高，鍋爐已經在各大生產行業中得到了廣泛的應用，在我國工業化改革后，我國可以生產制造出高質量的鍋爐，對工業生產社會經濟的發展產生了積極影響。但是鍋爐在使用的過程中，會經常出現裂紋等問題，導致工業生產出現嚴重的安全隱患，同時對工業化生產也造成了嚴重影響，只有對鍋爐進行全面檢驗檢測，并加強管理力度，才能夠及時有效的解決運行中所存在的裂紋問題。因此，本文所研究的內容，對鍋爐檢驗檢測中裂紋問題研究具有重要意義[1]。

1 檢驗內容和方法分析

在對鍋爐檢測的過程中，檢測的主要項目包含了資料審查、宏觀檢驗、無損檢測以及水壓試驗等。在對鍋爐進行壁厚測定的過程中，需要提前將鍋爐的內部進行全面清理，清理鍋爐內外的渣、灰、垢等雜物，保持鍋爐清潔。在檢測的過程中需要對封頭、縱環焊縫以及熱影響區等部位進行全面的檢測，還需要對鍋爐內外表面中所存在的腐蝕以及磨損情況進行檢測，檢測鍋爐是否存在裂紋及判斷裂紋是否擴張延伸。檢測的過程中，可以使用放大鏡對其進行觀察，也可以使用超聲波或射線探傷對鍋爐進行全面的檢測，并對所存在的裂縫問題進行分析判斷該裂紋是否延伸。如果發現所檢測的鍋爐內壁厚度相對較為薄弱，就需要對該處進行多次反復檢測，如果在出現嚴重裂紋問題后，需要對該部位按照標準規范要求制定相應的修理方案進行重大修理，并通知監督檢驗結構進行監督檢驗驗收。

2 鍋爐檢驗中的常見的裂紋問題

2.1 蠕變裂紋

鍋爐所產生的蠕變裂紋，其主要就是由于長期的受到了溫度以及應力的影響，導致鍋爐材料出現了變質的情況，在使用的過程中，材料出現了分離，從而產生了裂紋。一般在鍋爐的集箱應力較大的位置比較容易出現蠕變裂紋，而且在高溫處以及彎管外弧表面等位置也會經常經常出現蠕變裂紋。蠕變裂紋在產生后走向以及最大應力關系一般為垂直關系，裂紋以平行的情況出現，而且裂紋形狀沒有任何的規律，甚至一些蠕變裂紋呈現出孔洞狀。如圖1所示[2]。

圖1 鍋爐出現的蠕變裂紋

2.2 疲勞裂紋

疲勞裂紋在鍋爐中較為常見，疲勞裂紋出現的主要原因就是由于鍋爐在長期的使用作用下，出現了高負荷狀態，從而產生了裂紋。疲勞裂紋出現主要有三個不同的類型。首先就是機械疲勞所出現的裂紋；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時，裂紋相對較為在初期會較細小，在長時間的作用下，裂紋會逐漸的向外拓展延伸。機械疲勞裂紋一般在鍋爐的葉片以及一些輔助轉動設備區域中較為常見。而腐蝕性疲勞裂紋在原本的疲勞裂紋基礎上，在各種化學物質燃燒的情況下，所產生的腐蝕介質與應力造成裂紋不斷增加，甚至裂紋不斷的變寬，嚴重影響鍋爐生產安全，腐蝕性疲勞裂紋的產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 應力腐蝕裂紋

由于鍋爐在生產使用過程中，工藝上有回水進入鍋爐，回水中夾雜著堿性的相關物質，在鍋爐長期的使用過程中，就會對金屬板造成極強的腐蝕作用，從而導致金屬之間存在著一定的電位差，而且與堿性物質之間也比較容易產生了化學反應，從而造成金屬板腐蝕面積不斷的增加，從而就會出現嚴重的裂紋。應力腐蝕裂紋（見圖3）在出現后，呈現出了放射性狀態，在隨著時間的不斷推移，裂紋程度也會越加的嚴重，不過應力腐蝕裂紋在出現后，鋼板的形狀則不會出現較大的形變。

圖3 應力腐蝕裂紋

3 預防鍋爐檢驗中裂紋產生的有效措施

3.1 對鍋爐的生產制作加強管理

為了有效的確保鍋爐在生產中可以正常的運行，并保障鍋爐的運行安全，就必須要對鍋爐的生產制造質量高度重視。第一，在鍋爐生產制造的過程中，需要對鍋爐進行全面檢測。在鍋爐出廠前，需要對鍋爐的質量進行全面的檢測，避免鍋爐在制造過程中留下缺陷，每一個環節的過程質量都要按標準規范來完成。同時相關生產廠家需要嚴格的按照國家生產標準規定，控制好鍋爐的生產流程，利用現代化生產技術，減少鍋爐生產質量問題的出現。第二，在生產制造的過程中，要確保鍋爐生產材料達到標準化，通過對原材料進行檢測，避免出現質量惡劣的材料出現在鍋爐生產制造中，必須要對生產質量提高重視程度。鍋爐原材料的生產質量對鍋爐的使用應用效果具有著重要的作用，也是為了預防出現裂縫的主要措施之一。第三，全面檢測鍋爐生產制造工序，為了避免鍋爐出現裂縫問題，需要對鍋爐的實際情況進行全面的檢測，避免因加工環節存在問題。對鍋爐的生產制造質量造成影響。

3.2 提升工作人員的技能操作水平

鍋爐所出現的裂紋，其實與相關操作人員的個人專業素養以及操作水平有著一定的關系，鍋爐在高溫的狀態下進行運行，其內部所存在的壓力是十分劇烈的，而大部分裂紋的出現都是由于鍋爐長期處于高溫、高壓力的情況下所產生的。例如，鍋爐在運行結束后，需要進行重新啟動時，就必須要保障鍋爐內部的溫度達到緩沖，并且需要減少時間溫差，避免鍋爐因為溫度的劇烈變化，而造成裂紋。所以，要想有效的避免鍋爐出現裂紋，就必須要對鍋爐進行合理利用，提升司爐工的操作技術水平，增加鍋爐的使用壽命。另外。相關企業部門需要對工作人員的專業素養提高重視程度，并對操作人員的操作技巧進行培訓，提高工作人員操作意識以及操作水平[4-6]。

3.3 構建完善的質量檢驗與維護體系

鍋爐在出現裂紋后，對鍋爐的使用安全則會造成巨大的影響。為了有效的避免裂紋的出現，需要對鍋爐質量進行日常監測以及日常維護。首先，在提高鍋爐制造質量的過程中，相關制造企業單位需要制定完善的管理體系，加強鍋爐的制作流程，并對鍋爐的生產程序進行嚴格的檢驗，確保鍋爐質量。同時，對鍋爐進行質量檢測，也是預防鍋爐出現裂縫的主要措施之一。相關工作人員必須嚴格按照規定標準，對鍋爐進行全面的檢測，以此來提高鍋爐的制造質量。其次，在鍋爐運行的過程中，需要定期對鍋爐進行檢測，如果發現出現裂紋，相關工作人員必須要在第一時間內采取相應的解決措施，降低裂紋對生產所造成的影響力。鍋爐屬于一種高溫的生產設備。在運行的過程中會產生極高的溫度以及壓力，工作人員必須要對鍋爐的運行情況進行全面的了解，采取相關的工作制度，避免鍋爐長期處于高溫狀態下，使鍋爐可以在暫停中釋放應力，同時維修人員也可以對鍋爐進行全面的檢測，如果在發現鍋爐出現裂縫后，需要及時停爐對鍋爐進行檢修，并制定相應的維修方案對裂紋進行修補，確保鍋爐的正常使用。

4 結語

在時代的發展作用下，我國工業生產不斷的增加，對于鍋爐的使用也逐漸的增多。鍋爐在生產中具有著重要作用，但是一旦鍋爐在使用過程中出現裂縫，裂縫繼續發展過大，就很容易造成鍋爐爆炸，造成人員傷亡和企業的財產損失。鍋爐檢驗檢測要及時有效對裂縫進行檢出，并及時的對裂縫進行修復，確保鍋爐質量的同時，也能夠避免鍋爐在運行時，出現重大安全事故。鍋爐在無任何質量問題下，能夠有效的提高鍋爐運行效率，為生產企業創造更多的經濟收入。