鍋爐壓力管道定檢中的裂紋分析

鄭干 李旸 李彥揚(yáng)

摘要：新時(shí)代背景下，我國經(jīng)濟(jì)不斷快速發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步，鍋爐也可以稱為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源命脈，與此同時(shí)，工業(yè)制造水平的增長持續(xù)推動(dòng)著鍋爐領(lǐng)域的改進(jìn)與完善，只有準(zhǔn)確地分析鍋爐裂紋出現(xiàn)的原因并采取合理方法解決壓力管道中的裂紋問題，同時(shí)定期全面檢驗(yàn)管道的材質(zhì)和狀態(tài)，才能順利維持工業(yè)制造生產(chǎn)中的基本供需關(guān)系，防止裂紋問題影響工業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：鍋爐;壓力管道;檢驗(yàn);裂紋

引言

為了保證鍋爐壓力管道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。而在鍋爐壓力管道的實(shí)際工作過程中，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)裂紋問題，這種裂紋現(xiàn)象會(huì)對鍋爐壓力的正常運(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，要對鍋爐壓力管道檢驗(yàn)中的裂紋分析，以此保證鍋爐壓力管道的使用壽命以及使用年限不會(huì)受到影響。

1鍋爐壓力管道的基本概述

壓力管道與壓力容器的性質(zhì)基本一致，其同時(shí)也是鍋爐的重要組成部分，在鍋爐的日常工作過程中，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)前的大部分承壓鍋爐中，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)問題，就會(huì)影響其他管道;其次，為構(gòu)成組件比較多，相對其他的管道類型以及壓力容器來說，壓力管道中的支撐件以及組成件種類相對較多，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鍋爐壓力管道中常見裂紋分析

2.1疲勞裂紋的產(chǎn)生

一般來講，疲勞裂紋是鍋爐長期使用后最容易出現(xiàn)的裂紋種類。疲勞裂紋如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，還會(huì)擴(kuò)展成腐蝕疲勞裂紋和機(jī)械疲勞裂紋。整體上講，疲勞裂紋是燃料等介質(zhì)與鍋爐表面接觸比較集中的部位受壓程度過大導(dǎo)致的，后續(xù)會(huì)在兩者的接觸面四周連鎖產(chǎn)生大面積的裂紋，簡稱機(jī)械疲勞裂紋。這時(shí)，裂紋的侵襲還在繼續(xù)，往往不起眼的裂縫會(huì)隨著使用頻率的增加逐漸向鍋爐內(nèi)部呈隧道式擴(kuò)展延長，比較明顯的裂痕也會(huì)因接觸面受迫力的增加而加倍蔓延;鍋爐產(chǎn)生蒸汽的過程會(huì)因?yàn)閯×胰紵a(chǎn)生不可避免的震動(dòng)，然而，震動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力再加上物質(zhì)間接觸產(chǎn)生的壓力會(huì)共同造成腐蝕性疲勞裂紋。這是由于鍋爐使用時(shí)間的增長會(huì)使原有的疲勞性裂縫在長度和寬度上大大增加，進(jìn)而使含有刺激性或腐蝕性物質(zhì)的燃料日積月累、見縫插針地填滿一個(gè)個(gè)裂縫，最終不僅會(huì)腐蝕和擴(kuò)大原有裂縫，而且這也是降低壓力質(zhì)量水平的元兇之一。

2.2 蠕變裂紋的產(chǎn)生

這種裂紋是在起初的疲勞裂紋產(chǎn)生后經(jīng)過高溫裂變和接觸面應(yīng)力壓迫共同造成的。其主要分布在鍋爐內(nèi)壁曲周面的上軸部分，辨認(rèn)特征是主裂痕兩側(cè)附有平行型紋路，像集成容器、輸送或燃燒物質(zhì)用的管道等處于高溫高壓環(huán)境下的大容量裝箱設(shè)備很容易出現(xiàn)這種裂紋，而且這種類型的裂縫無法預(yù)測其擴(kuò)展的區(qū)域和數(shù)量，就連裂縫的連續(xù)形狀也是無法判斷的，不過，從整體角度來看，主要呈橢圓形和空洞型居多。

3預(yù)防鍋爐壓力管道裂紋產(chǎn)生的措施

3.1加強(qiáng)管道設(shè)備的檢查管理力度

一旦出現(xiàn)了不可避免的設(shè)備損壞問題，相關(guān)的設(shè)備管理者要以冷靜的頭腦思考出現(xiàn)問題的原因，同時(shí)，要具備設(shè)備質(zhì)量把控和維保能力，嚴(yán)格按照行業(yè)和國家規(guī)定的鍋爐容器壓力管道質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合規(guī)檢查，并及時(shí)更換老舊或壽命已過的零件，確保設(shè)備、鍋爐容器和各個(gè)管道的連接裝置都能成套配合、性能穩(wěn)定正常，安全運(yùn)行。

3.2提高檢驗(yàn)人員的專業(yè)技術(shù)

調(diào)試員和檢驗(yàn)員是預(yù)防裂縫產(chǎn)生的重要屏障。由于鍋爐的作用之一是長時(shí)間高溫燃燒燃料，這就導(dǎo)致焊接裂縫和老化裂痕頻繁產(chǎn)生，不過，通過提高操作人員的專業(yè)技術(shù)能力可以極大彌補(bǔ)高溫和頻繁作業(yè)對金屬材料自身性質(zhì)的負(fù)面影響。這就需要檢驗(yàn)者和設(shè)備操作者無論是在練習(xí)還是真正施工時(shí)，都要貫徹落實(shí)基本操作規(guī)范和技能，時(shí)刻牢記安全操作事項(xiàng)。對此工廠單位管理者可以組織全體工作人員進(jìn)行專業(yè)的操作演習(xí)和應(yīng)急演練，全面提升施工專業(yè)度，堅(jiān)決降低操作失誤率。

3.3做好鍋爐壓力管道的定期檢查檢驗(yàn)工作

最后，定期對鍋爐設(shè)備的巡檢工作也是必不可少的。對此檢查人員和施工人員可以結(jié)合實(shí)際作業(yè)情況制定出科學(xué)系統(tǒng)的檢查與保養(yǎng)保修方案，包括詳細(xì)的設(shè)備故障應(yīng)急處理措施等等，針對每次檢查的設(shè)備零件要詳細(xì)記錄好檢驗(yàn)日期、檢驗(yàn)時(shí)的狀態(tài)以及建議處理措施等重要內(nèi)容并完整保存歸檔，這樣不僅可以潛移默化地提高檢驗(yàn)員和技術(shù)員遇到緊急問題的應(yīng)對能力，而且能極大地降低鍋爐和管道出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)束語

為了保證鍋爐壓力管道能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，就要做好必要的檢驗(yàn)工作，雖然在鍋爐壓力管道的工作過程中，由于客觀因素的影響會(huì)出現(xiàn)不同的裂紋問題，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)一步降低裂紋問題的發(fā)生概率。

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