在鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中關于裂紋問題的探討

趙朋朋

濱州市耀華工程設計有限公司 山東濱州 256600

在工業生產過程中，必須注意壓力鍋容器及其管道的裂紋，避免鍋爐處于危險狀態，確保相關人員的人身和財產安全，為工業企業的運行帶來穩定和長遠的利益。在使用過程中，首先要消除安全隱患和隱患。鍋爐、壓力容器和壓力管道一旦出現裂紋，將始終處于高風險狀態。如果出現爆炸、有害物質泄漏等問題，將造成巨大的經濟損失。

1 鍋爐壓力容器壓力管道出現的基本裂紋

1.1 冷熱過度出現的裂紋

由于壓力管道材料的限制，金屬在過冷或過熱環境下容易開裂。在壓力管道的生產中，金屬板材需要經過許多工序，不同的工序會涉及到溫度的變化。例如，在加熱過程中，當溫度過高時，晶體在變化過程中會出現燒裂，當溫度高于金屬的臨界溫度時，會出現熱裂，而在冷卻過程中，會因溫度降低而出現冷裂。與熱裂紋相比，冷裂紋具有一定的隱蔽性，不易被發現。可見，溫度過高或過低都容易造成壓力管道出現裂紋。

1.2 應力腐蝕開裂

應力腐蝕開裂主要是由腐蝕介質和管道內外應力共同作用引起的，主要發生在容器管座或汽水管道內。由于管道需要熱水循環，當受到較大的外載壓力影響時，管道的彎曲強度和抗拉強度會發生變化，極易產生彎曲變形。當彎曲變形超過材料所能承受的范圍時，就會產生應力裂紋。

1.3 機械疲勞裂紋

由于壓力管道長期處于高強度運行過程中，很容易產生機械疲勞裂紋。機械疲勞裂紋主要產生在應變力集中的地方，通常呈直線狀。剛產生機械疲勞裂紋時，裂紋相對集中，長度較短。如果此時沒有一定的保養和改進，隨著時間的發展，裂縫會不斷向內部擴展，并且擴展速度會不斷加快，最終帶來嚴重的損傷和破壞。材料結構和環境介質會影響機械裂紋的擴展速度[1]。

2 預防鍋爐壓力容器壓力管道裂紋出現的有效策略

2.1 提高操作者的技能水平，嚴格規范操作要求

為了減少裂紋的產生，操作者應提高操作水平，確保鍋爐在從啟動到停爐的全過程中實現平穩過渡，有效控制爐內溫度，避免出現過熱和過冷的現象，由此可以極大地減少溫度變化過快引起的壓力管道裂紋問題。因此，操作者應嚴格按照規范進行操作，使得鍋爐處于合理的運轉狀態，進而可以延長鍋爐使用年限。有關企業應逐漸提高鍋爐操作工的準入門檻，或者及時為入職員工提供關于鍋爐壓力容器操作規范的技術培訓，同時，將容易導致裂紋出現的誘因進行剖析和講解，減少裂紋給鍋爐壓力容器帶來的損害。

2.2 明確質量檢驗程序，嚴抓原材料和各零件檢驗環節

原材料檢驗環節非常重要，直接制約著鍋爐壓力容器的生產質量，有助于從源頭上有效防止裂縫問題的出現。對原材料選擇、運輸、存儲以及加工等環節進行嚴格檢驗，在確保原材料達到應用標準的基礎上做好各零件檢驗工作，每個零件都需要嚴格的檢驗，因為某個小零件存在的問題往往會嚴重破壞了整體功能。因此，就零件生產和加工環節而言，既要明確質量檢驗程序，以生產標準為基本依據，也要規范操作程序，避免操作問題影響鍋爐質量。除此之外，為了確保檢驗質量，可以申請由第三方機構進行再次檢驗，以防出現檢驗漏洞，多重檢驗更能夠排除存在的隱患。

2.3 解決熱處理問題

要關注加熱技術，也就是所謂的加熱方法，因為壓力容器的特點，所以熱處理在設計中得到了廣泛的應用。目前，熱處理技術的加熱方法有很多，目前常見的主要以液體或者氣體燃料作為熱源，主要通過相應的介質，將構建壓力容器的金屬材料或者是復合以及電熱等直接的加熱方法，還有就是采用液態鹽或者金屬以及浮材料進行加熱和冷卻的過程，通過這些過程的處理，從而讓運動粒子進行間接的加熱，具體的加熱方法和壓力容器的材料關系材料的纖維組織以及材料的化學成分發生變化，從而達到改變金屬或者是復合材料的性能。在這個壓力容器設計過程是比較復雜的，熱處理技術是眾多設計技術中的一個環節，其目的就是改善壓力容器設計中的熱處理問題。現在有一些壓力容器的設計，在設計過程中使用一些可以降低成本的材料，這種設計忽略了熱處理問題，雖然也是符合設計要求的，但是，卻達不到很好的效果，如果不經過熱處理，就會發生一些內部脆裂的現象，大大降低了壓力容器的使用效率，壓力容器也不能進行安全生產，只有經過了熱處理工藝后，鋼板才能更加有可塑性，才能夠保證壓力容器的安全性[2]。

2.4 確保運行的穩定性

一是嚴格保證壓力管道的運行穩定性。為保證運行的穩定性和可靠性，應嚴格控制鍋爐開、運行、停三個階段，確保壓力管道在這三個階段始終保持穩定的運行狀態，避免波動過大影響壓力管道的質量，尤其是溫度變化需要嚴格控制，否則，如果溫度變化過大，很可能在短時間內對鍋爐造成嚴重損壞[3]。如果要進行加熱操作或冷卻操作，應嚴格遵循分步操作的原則，避免瞬變。預熱操作時，技術人員必須注意保證預熱操作正確，消除違章操作造成的裂紋。其次，必須做好維修工作。設備會隨著運行時間的延長而磨損。加強維護可以有效延長設備的使用壽命，保持設備良好的運行狀態，及時發現問題并加以解決[4]。

3 結語

綜上所述,為了確保鍋爐壓力容器的平穩運行，需要嚴格做好壓力管道檢驗工作，盡管鍋爐壓力容器在運轉過程中受多種因素影響，會出現不同程度的裂縫問題，但還是要從源頭或生產制作過程中嚴格把控質量，同時，不斷提高鍋爐操作者的操作技能，積極構建比較完善的維護和檢驗機制，為預防和處理壓力管理裂縫問題提供重要依據。