電站鍋爐高溫壓力管道對接焊縫裂紋處理

海琨

阜新市特種設備監督檢驗所 遼寧阜新 123000

高溫壓力管道是電站鍋爐的重要的部件，具有一定的特殊性。在該設備運行的過程中，由于其處于高溫高應力狀況，因此很容易產生裂紋，影響整個鍋爐設備的運行，一旦出現安全問題，將造成巨大的人員和經濟損失。因此，我們應不斷加強電站鍋爐壓力管道的裂紋檢驗工作。具體為依照裂紋發生的原因，提出科學的解決方式，控制裂紋的發展帶來的損害[1]。

1 鍋爐高溫壓力管道檢驗中裂紋問題分析

1.1 疲勞裂紋

疲勞是現階段最為常見的裂紋發生原因之一，其發生的主要原因是電站鍋爐的運行時間過長，且在高溫作用下，從而容易出現熱疲勞裂紋，并影響高壓管道的安全和穩定運行。同時疲勞類裂紋的發生，對于鍋爐高壓管道正常工作造成一定的危害。從本質上，形成各類疲勞裂紋的過程具備一定的規律和特征，并且機械性的疲勞裂紋的發生位置主要集中在反射應力的位置。由于初期出現疲勞裂紋發展的速度比較緩慢，且隱蔽性也比較強，該類裂紋狀況比較復雜，其彎曲的基本程度對比普通裂紋也更高。

1.2 焊接裂紋

現階段電站鍋爐高壓管道，在焊接過程中容易形成熱裂紋。在該類狀況下，焊接裂紋主要是因為高溫作用下所形成的“熱裂紋”。在焊接之后經過長時間的冷卻之后，一些金屬材料極易產生冷裂紋。該類狀況發生的主要原因就是金相組織中會存在一定的可溶解氫元素，奧氏體也會逐步轉變為鐵相體的過程，氫元素也會受到該類因素的影響朝著中間聚攏，從而形成一定的氫裂紋，從而發展為焊接裂紋。

1.3 腐蝕裂紋

在工業生產中，在鍋爐高壓管道中會發生一定程度的腐蝕，導致裂紋的出現，這是腐蝕裂紋產生的主要原因。在壓力管道壁當中會有腐蝕殘余物的存在，如果未能夠對其進行及時清理，將會對壓力管道造成進一步腐蝕。在壓力管道的轉接位置和閥門位置等，是腐蝕裂紋出現的主要區域。在對腐蝕裂紋進行預防時，應該盡可能選擇防腐蝕材料，同時，加強對壓力管道的有效養護，保障其良好運行狀態，避免對生產安全造成威脅[2]。

2 鍋爐高溫壓力管道對接焊縫裂紋的控制措施分析

2.1 復膜金相測試的應用

可采用測試高壓鍋爐管的復膜金相。檢查珠光體與鐵素體的組織。在高溫壓力管道中，焊縫、熱影響區、母材三者金相組織大體相同，只有裂紋的部位會出現過燒組織與淬硬組織，并且裂紋表現出沿晶擴展的走向，沒有氧化產物存在于裂縫內。金相復膜技術可作為便捷的判斷焊縫裂紋的輔助措施。

2.2 強化各個檢驗環節，并嚴加管理

首先，應明確不同裂紋出現的原因，應從問題源頭上進行嚴格控制。在整個設備制造階段和有關附屬設備材料的檢查環節開始。還應圍繞有關設備性能，對其進行完善。并在制造的整個過程中，依照有關檢驗標準，對焊接環節的質量加強控制，將焊接裂紋問題發生的幾率降到最低。還應建立多重檢驗管理機制，對次品實施淘汰機制。其次，對鍋爐高溫壓力管道所運行的基本狀態進行科學檢測，保證有關人員依照相關標準并進行很好的操作，預防在企業生產運行中造成損失。同時在壓力管道檢驗過程中，還應依照規范和標準要求，進行監督管理工作，提升檢驗人員工作技能操作水平，并發揮現代化檢驗技術工藝的優勢，及時排除壓力管道檢驗中存在的缺陷，進行嚴加的管理[3]。

2.3 運用射線、超聲波等檢測技術

射線、超聲波等檢驗技術在大型鍋爐設備的檢測中較為常用，最早用于檢驗油氣管道和石化裝置管道裂紋。在超聲波具體實踐工作中，應該將探頭模塊設置于壓力管道焊縫附近，并保持環向布置的形態，嚴格控制探頭的間距。當管道的厚度發生變化時，則會對低頻超聲波的傳導造成干擾，探頭可以接收相應的反射能量，從而對鍋爐高溫壓力管道的連續性進行評估，實現對裂紋的有效定位。與傳統檢驗技術相比較而言，能夠有效保障裂紋的檢出率，同時，提升工作效率。

聲發射檢驗技術也是檢驗技術的常見類型，應力波會由于壓力管道裂紋的存在而被激發出來，在對其進行接收時則主要借助于聲傳感器，實現對裂紋聲信號的獲取與分析。應用聲發射檢驗技術時，能夠滿足實時監測和遠距離監測的要求，增強裂紋檢驗的敏感性。尤其是當壓力管道具有較小的空間時，該檢驗方式的應用效果較好，在大型電站鍋爐管道中的應用較多。對于應力波聲信號的提取，是該檢驗技術的關鍵點，經驗模態分解聯合自相關差分Duffing振子法的應用，能夠增強其識別能力，但是，也存在閾值選擇的限制。

3 結語

總之，鍋爐高溫壓力管道因為其工作條件較為特殊，受各種因素的影響，極易造成裂紋問題，直接影響整個鍋爐運行，并引發相應的安全和質量問題，所以，我們需要對各類裂紋現象進行分析，強化檢驗工作管理力度，確保鍋爐高溫壓力管道的運行和生產。