鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題

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摘要：隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展以及城市化建設(shè)的持續(xù)深入，工業(yè)領(lǐng)域得到了較為完善的發(fā)展優(yōu)化，而在實際工業(yè)發(fā)展進程中，鍋爐設(shè)備在其中起到了十分重要的作用，這也使得鍋爐壓力容器與壓力管道的檢驗工作得到了工作人員的重點關(guān)注。因此，本文首先對鍋爐壓力容器與壓力管道的基本概述進行明確；其次，對鍋爐壓力容器壓力管道中出現(xiàn)裂紋的主要原因展開深入分析；在此基礎(chǔ)上，提出了鍋爐壓力容器與壓力管道檢驗中預(yù)防裂紋的具體措施。

關(guān)鍵詞：鍋爐壓力容器；壓力管道；裂縫問題；預(yù)防措施

為了保證鍋爐壓力容器能夠維持在一種正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，就要做好鍋爐壓力管道的檢驗工作，并將其作為重要的工作內(nèi)容進行處理。而在鍋爐壓力容器的實際工作過程中，由于內(nèi)部環(huán)境以及外部環(huán)境產(chǎn)生的影響，就會出現(xiàn)裂紋問題，并且這種裂紋問題很容易被工作人員忽視，然而，這種裂紋現(xiàn)象會對鍋爐壓力容器的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生嚴重影響，其中隱藏著極大的運行隱患。因此，要對壓力管道裂紋問題進行規(guī)范處理，以此保證鍋爐壓力容器的使用壽命以及使用年限不會受到影響。

1鍋爐壓力容器與壓力管道的基本概述

1.1壓力容器

在當前的社會環(huán)境中，壓力容器的生產(chǎn)以及制造，已經(jīng)獲得了來自國家層面的政策支持，而在這種政策大力鼓勵的背景下，壓力容器行業(yè)也得到了較為完善的發(fā)展優(yōu)化，特別是在近年的發(fā)展進程中，我國的金屬壓力容器生產(chǎn)技術(shù)以及研發(fā)技術(shù)，已經(jīng)達到了世界級水準，這也使得金屬壓力容器在我國擁有十分優(yōu)異的發(fā)展前景。壓力容器自身能夠承受一定程度的壓力，并且具備著較為優(yōu)異的密閉性，這也使其除了工業(yè)領(lǐng)域外，同樣適用于軍工領(lǐng)域以及民用領(lǐng)域等多個領(lǐng)域中，甚至在科研工作的開展過程中，壓力容器仍舊可以發(fā)揮出自身的重要作用。然而，盡管壓力容器的應(yīng)用范圍十分廣泛，但大部分情況下，其仍舊應(yīng)用在化學工業(yè)以及石油化學工業(yè)等行業(yè)中，通常情況下，壓力容器都會呈現(xiàn)一種大型罐狀，主要用處就在于承載液體或是氣體，并在生產(chǎn)制造階段中成為能源供給的主要載體，在具體的制造過程中，壓力容器應(yīng)用功能的材質(zhì)主要為反應(yīng)堆壓力容器母材、螺栓螺母以及焊接材料。

1.2壓力管道

壓力管道與壓力容器的性質(zhì)基本一致，其同時也是壓力鍋中的重要組成部分，在鍋爐的日常工作過程中，壓力管道所起到的關(guān)鍵作用就在于運輸液體以及氣體，而壓力管道屬于運輸管道中的一部分，能夠?qū)α黧w的無定向流動起到良好的運輸、分配以及排放等作用。而在當前的大部分壓力鍋爐中，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，壓力管道的泄漏點比較多，相對壓力容器，其在每個閥門部位都存在五個泄漏點。

2鍋爐壓力容器壓力管道中出現(xiàn)裂紋的主要原因

2.1應(yīng)力腐蝕問題

由于壓力容器在實際運轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)部所裝載的物品都具有強堿性，這也使其在一定的化學作用下會產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)生較為顯著的電位差，這就是應(yīng)力腐蝕問題。同時，在粒子作用的引導(dǎo)下，應(yīng)力腐蝕還會在當前的腐蝕面上展開輻射性擴散，從而引發(fā)裂紋出現(xiàn)。而在另一個角度上來看，壓力容器以及壓力管道中的內(nèi)外應(yīng)力，其在最大部位上也會由于苛性脆化使得原本出現(xiàn)的裂紋呈現(xiàn)出一種由內(nèi)向外輻射的狀態(tài)，長期如此就會引發(fā)較為嚴重的安全事故出現(xiàn)。通常情況下，由于應(yīng)力腐蝕而出現(xiàn)的裂紋，其都呈現(xiàn)出一種放射狀態(tài)，其在外形上與蜘蛛網(wǎng)較為類似，具備著從內(nèi)向外逐步輻射的特性，這就需要工作人員在展開安全檢查工作的過程中，對應(yīng)力腐蝕問題保持高度重視，避免其對工業(yè)企業(yè)帶來額外的經(jīng)濟損失，而裂紋通常都會隨著主裂紋的方向而逐步向外擴散，在腐蝕達到一定程度時就會引發(fā)質(zhì)變，主裂紋與支裂紋的紋路十分清晰，但這種因應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生的裂紋現(xiàn)象，其不會引發(fā)壓力鍋爐鋼板變形等問題出現(xiàn)。

2.2溫度失控

在鍋爐的制作過程中，其對于操作人員的專業(yè)水平以及工作經(jīng)驗提出了較高的要求，要保證制作過程中不會出現(xiàn)各種不符合規(guī)范的操作，保證鍋爐制作能夠滿足相關(guān)的標準需求。而機械操作方面產(chǎn)生的誤差，會使得壓力爐出現(xiàn)較為細微的裂紋，并在持續(xù)的工作狀態(tài)中逐步擴散，從而導(dǎo)致安全問題出現(xiàn)。舉例說明，在焊接處理的過程中，如果溫度超出了標準，就會在高溫的作用下出現(xiàn)裂紋，在焊接完畢后，大多都需要對容器進行預(yù)冷，這時如果沒有把控好時間條件與溫度條件，就會使得裂紋在冷卻狀態(tài)下進一步擴散。而在鍋爐的制作階段中，冷裂紋以及熱裂紋屬于兩種較為常見的裂紋類型，這兩種裂紋出現(xiàn)的主要原因就在于操作人員的操作不夠規(guī)范，沒有對溫度進行準確控制，然而，盡管這兩種裂紋的產(chǎn)生原因在于操作人員的專業(yè)能力不足，但熱裂紋在實際產(chǎn)生過程中，會由于空氣與瓶身之間產(chǎn)生的接觸而出現(xiàn)比較明顯的顏色，安檢人員通過肉眼就能夠看出，但是，冷裂紋的顏色卻與熱裂紋存在較大差異，很難用肉眼觀察，必須采用機械設(shè)備進行輔助檢測。

3鍋爐壓力容器與壓力管道檢驗中預(yù)防裂紋的具體措施

3.1規(guī)范質(zhì)量檢驗程序

原材料的質(zhì)量檢驗環(huán)節(jié)有著十分重要的作用，甚至會直接影響鍋爐壓力容器的生產(chǎn)質(zhì)量，通過對原材料的質(zhì)量把控，能夠在源頭上避免裂紋問題出現(xiàn)。因此，這就需要對原材料選擇、原材料運輸以及原材料加工等多個工作環(huán)節(jié)進行嚴格檢測，并且明確每種原材料應(yīng)用標準的前提下，做好對零件的檢驗工作，確保每個零件都能夠得到嚴格的檢測，避免因為某個小零件存在的問題而對壓力容器整體功能產(chǎn)生破壞。所以，從零件生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及加工環(huán)節(jié)的角度上來看，不僅需要明確基本的質(zhì)量檢驗程序，還要將生產(chǎn)標準作為主要依據(jù)，對操作程序進行規(guī)范，防止因操作問題而對鍋爐質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。除此之外，為了保證檢驗工作的開展質(zhì)量，還可以找尋社會中的第三方機構(gòu)進行再次檢驗，避免其中出現(xiàn)檢驗漏洞，通過多重檢驗的方式有效排除其中存在的安全隱患。

3.2提升操作人員的技能水平

從整體的角度來看，壓力容器與壓力管道在運轉(zhuǎn)過程中所出現(xiàn)的裂紋，其不僅是由于內(nèi)外壓力的影響所出現(xiàn)的，同時，也與工作人員自身的操作水平有著緊密聯(lián)系。因此，為了有效降低裂紋的發(fā)生概率，就要重點提升操作人員的操作水平，確保鍋爐在啟動階段到后續(xù)的停爐階段，都能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)過渡，對爐內(nèi)溫度進行科學合理的控制，防止出現(xiàn)過冷或是過熱等問題，以此大幅度降低因溫度變化所引發(fā)的裂紋問題出現(xiàn)。所以，操作人員要嚴格按照規(guī)定要求來進行操作，確保鍋爐能夠處于良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，以此來有效延長鍋爐的具體使用壽命，而相關(guān)工業(yè)企業(yè)也要提高鍋爐操作工作的準入門檻，為那些剛剛?cè)肼毜墓ぷ魅藛T提供必要的技術(shù)培訓(xùn)，幫助其明確那些能引發(fā)裂紋出現(xiàn)的因素，以此進一步降低裂紋對鍋爐壓力容器產(chǎn)生的不良損害。

3.3加大日常維護工作的開展力度

日常維護工作屬于保證鍋爐壓力容器能夠正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在，這就需要根據(jù)實際情況構(gòu)建出更加規(guī)范的維護檢驗體系。首先，要對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢驗工作進行規(guī)范，建立具有指導(dǎo)作用以及約束作用的管理體系；其次，由于壓力管道在工作狀態(tài)中，很難對裂紋問題進行預(yù)防，這就需要重點提升操作人員的應(yīng)急處理能力，在鍋爐處于停爐狀態(tài)時來釋放壓力，并做好必要的檢查；最后，在日常維護工作中，還要制定詳細的定期檢查計劃，定期對鍋爐壓力容器中的各個零部件進行更換。

4結(jié)語

為了保證鍋爐壓力容器能夠穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，就要做好必要的檢驗工作，雖然在鍋爐壓力容器的工作過程中，由于客觀因素的影響會出現(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機制，以此進一步降低裂紋問題的發(fā)生概率。

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[3]楊秋萍,黃亞男.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題研究[J].中國金屬通報,2020(12):167-168.

作者:王克剛 王靖虎 單位:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院