锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题路江

锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题路江

路江

黑龙江省鹤岗市特种设备检验研究所黑龙江鹤岗154103

摘要：社会的不断发展，锅炉的使用越来越广泛，其工作原理是燃料在燃烧之后，释放出巨大能量的蒸汽，利用蒸汽进行各种工作。然而锅炉压力容器管道的安全非常重要，管道的安全与人们的生命财产安全紧密相连。在日常生活中，锅炉经常出现裂纹问题，裂纹是锅炉压力容器管道危害最大的缺陷之一。所以，要重视对锅炉压力容器管道的检验。简单分析锅炉压力容器管道中经常出现的裂纹问题，并提出一些解决的措施。

关键词：锅炉压力容器；压力管道检验；裂纹问题

导言

锅炉压力容器常年处于一种高温和高压的状态，在运行的过程中最关键的部分就是压力管道，如果压力管道出现裂纹而没有及时的被发现将会造成非常严重的后果。这非常的不利于操作员们的人身安全。因此，做好锅炉压力容器压力管道的检验工作非常的重要，及时的发现才能够及时的处理。同时通过现在的相关技术改善压力管道裂纹的现象。

1锅炉压力容器压力管道检验中常见的裂纹问题

1.1疲劳裂纹

疲劳裂纹是锅炉压力容器压力管道检验中经常遇到的裂纹问题之一，经常出现在应力较为集中的设备上，这种裂纹刚开始比较细小，中后期会不断扩展延伸。疲劳裂纹一般有三种类型：机械疲劳裂纹、热疲劳裂纹、腐蚀疲劳裂纹。

出现机械疲劳裂纹的常见区域是叶轮、叶片、辅助转动设备等零件上，而且裂纹多是源于设备表面，呈直线状，刚开始比较短，逐渐向内扩展，直至连成一条长的裂纹，稳定扩展。这种裂纹的源头一般是材料缺陷区域、加工产生的刀痕处、接头处、尖角处、有小孔的位置。

热疲劳裂纹的产生是因为在低于拉伸强度的情况下应力反复

作用于金属材料而慢慢形成的裂纹。腐蚀疲劳裂纹是在已形成的疲劳裂纹的基础上形成的，与应力腐蚀裂纹的性质相同，也是应力和腐蚀介质共同作用的结果。这种裂纹一般是穿晶裂纹，随着时间的推移，裂纹逐渐变宽，压力容器压力管道内壁会出现腐蚀坑。而且大多形成在汽包管座、集箱管座上，这些设备能接触到腐蚀介质，长期受到振动产生的应力作用，满足腐蚀疲劳裂纹形成的条件。

1.2腐蚀裂纹

部件在应力和腐蚀介质二者的作用下产生的开裂问题被称作应力腐蚀裂纹。应力腐蚀裂纹一般发生在汽水管道、集箱管座等区域。奥氏体不锈钢最容易发生应力腐蚀，特别是在汽水介质的情况下即使微小的应力作用都很容易发生应力腐蚀开裂。而发生开裂的原因大多数为冷加工变形、振动和残余应力的作用。应力腐蚀裂纹多数都是与张应力成90度直角的，奥氏体不锈钢的裂纹的形状多数为落叶后的树枝，不仅尾短细尖，而且具有分支的形态。一般情况下，火电厂汽水管道应力腐蚀开裂多数在弯管内壁中性层区发生，这种开裂的发生多数是由于腐蚀过程中受到局部腐蚀。这种裂纹一般是在弯管中性层区发生且表现为群状，其延伸多是带状沿轴变化的，其裂缝相对来说长度短开口宽数量多。从微观来看，应力腐蚀裂纹多表现为“之”字形且具有分支的特点，而且还存在由外表面向内扩展的特点。

1.3腐蚀疲劳裂纹

腐蚀疲劳裂纹是腐蚀性的物质和应力的疲劳共同作用以后的结果，这种裂纹大部分都是成群产生且穿晶的。腐蚀疲劳裂纹会随着时间的变化会变得越来越宽，裂纹里面都是腐蚀性物质，管子内壁被腐蚀性的沟槽、通道和坑充满，如果裂纹继续发展，裂纹的分支末端会比较迟钝。腐蚀裂纹是锅炉压力容器压力管道疲劳的基础，又受到腐蚀性物质的作用。因此，在疲劳裂纹产生以后继续使用锅炉设备，才造成腐蚀性的裂纹。根据腐蚀性裂纹和机械疲劳裂纹的性质来说，这两种裂纹相差不多，其根本都是锅炉设备在使用的过程中，其主要的受压元件不能发挥作用。另外，产生裂纹的位置具有特定的规律性与特定性，不是随机的。

1.4机械疲劳裂纹

机械疲劳裂纹一般发生在汽轮机的叶轮、叶片、大轴和转动机械设备等位置，这种裂纹一般出现在应变比较集中的区域，大多先从构件的表面进行扩散。此裂纹的扩展和材料的结构、受力情况、环境和时间等因素有直接的关系，刚开始开裂的地方没有明显的变形，通常都是穿晶的，裂纹很弯曲并和主应力相垂直的发展，还能看到再次的裂纹。机械疲劳裂纹是直线形状的，刚开始裂纹不大，慢慢地向内发展，裂纹的开口相对很宽，还有很多粘结的斑坑，末端很锋利，裂纹的两边相对很整齐，厚度很浅。机械疲劳裂纹的形状在刚开始出现的时候不明显，时间越长形态就越明显，但是此裂纹早期的隐蔽性良好，不容易发现。

2加强锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题处理的措施

锅炉压力容器的压力管道长期处于恶劣的工作环境中，不免会出现裂纹等问题，裂纹一旦产生就需要及时的解决处理，否则就会发生危险。同时做好对锅炉压力容器压力管道的预防措施也是非常重要的。

2.1科学有效的控制压力设备的生产原料和制造过程

锅炉压力容器是工业生产中的机械设备，在进行相关的生产任务之前，需要对即将加工的原材料进行质量的核实，最重要的就是生产原料是否遵循行业的标准。一旦发现即将加工的原材料有违规现象就需要做出相应的处理，更换或维修保证锅炉压力容器的质量。锅炉压力容器在进行生产的过程中，需要事先做好相应的计划，同时还需要对生产环节内容进行相关的把关，在制造生产中，需要严格按照相关的规定来进行。锅炉压力容器的工作环境是在高温高压的状态进行的，一旦操作不当，或者是制作工艺没有严格按照标准进行就有可能产生一定的危险。同时一些不当的工艺制造操作会对压力管道造成一定的损伤，时间长了就会使压力管道出现裂纹。因此，提高操作的工艺技术，加强相关细节标准的审核，使得整个制作工艺在科学合理的状态下进行。避免出现裂纹造成安全隐患。

锅炉压力容器的技术操作中需要专业的技术人员，越恰当的操作技术对压力管道造成的损伤就会越小。因此，提高锅炉压力容器操作人员的技术非常的重要，从另一个方面能够减少对压力管道的损伤。通过不断的研究和学习，提高锅炉压力容器在工艺操作中的技术含量，减少裂纹问题的出现。

2.2加强对锅炉压力容器压力管道的检验力度

锅炉设备建成后要按照标准进行验收，在投入使用之前要再次检查设备，日常生活和工作中要做详细记录，了解锅炉压力容器压力管道的变化，从源头避免裂纹问题造成的安全隐患。而且，决不放松对老化锅炉设备的检验工作，增加检验频率，扩大检验范围。此外，要建立健全相关检验制度，对检验工作者的行为进行约束。锅炉压力容器压力管道作为一种高温设备，在设备运行过程中如果出现意外故障，将会可能引发爆炸事件，由此对人们的生命和财产都会造成一定程度的伤害，甚至引发不可挽救的经济损害。

2.3注重对锅炉压力容器压力管道的检验细致性

在检验过程中，确保细致性是极为重要的，细节在锅炉压力容器压力管理检验工作中必须做好对设备中出现的裂纹问题加以重视和管理，在锅炉压力容器压力管道的裂纹问题的检验中，应从裂纹的形态分析中判断出裂纹的性质、类别和影响因素，相关技术人员应根据裂纹特征，及时采取科学而合理的有效应对措施，解决好裂纹问题，为设备的安全运行提供保障。

结语

本文对锅炉压力容器压力管道的常见裂纹问题进行了具体阐述，并对如何预防和处理锅炉压力容器压力管道的常见裂纹问题进行了分析和探讨。锅炉压力容器压力管道在我国工业生产和实际生活中的应用范围越来越广，因此，做好锅炉压力容器压力管道的常见裂纹问题的防治工作是十分重要的。在今后的生产生活中，相关企业和工作人员仍需进一步加强对锅炉压力容器压力管道裂纹的预防和管理。

参考文献：

[1]项智.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].石油和化工设备，2011（10）：51-53.

[2]李红艳.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题研究[J].黑龙江科技信息，2013（14）：14.