锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题

锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题

张文峰

清原满族自治县市场管理服务中心锅炉压力容器检验研究所

摘要：为了保证锅炉压力容器能够维持在一种正常的运转状态，就要做好锅炉压力管道的检验工作，并将其作为重要的工作内容进行处理。而在锅炉压力容器的实际工作过程中，由于内部环境以及外部环境产生的影响，就会出现裂纹问题，并且这种裂纹问题很容易被工作人员忽视，然而，这种裂纹现象会对锅炉压力容器的正常运转产生严重影响，其中隐藏着极大的运行隐患。因此，要对压力管道裂纹问题进行规范处理，以此保证锅炉压力容器的使用寿命以及使用年限不会受到影响。

关键词：锅炉压力容器；压力管道；检验；裂纹问题

随着我国科技水平的不断飞升，工业化生产水平也有了水涨船高的发展态势。作为工业生产制造业中重要的角色——蒸汽，其形成过程离不开锅炉对燃料的充分燃烧，不过，在实际作业时，由于工作人员对锅炉使用的安全注意事项不够重视，因此，锅炉压力容器的压力管道内出现裂纹现象时有发生，这既会大大增加设备的安全隐患，又会使锅炉的质量水平大打折扣。为了进一步加快工业质量与水平的双重发展，本文重点关注和深刻分析了锅炉压力容器压力管道的裂纹问题，并针对常见的裂纹现象提出了行之有效的维保防护措施，意在使工业生产中的锅炉压力容器工作效率得到快速提升，同时，加强生产工作的安全性。

1锅炉压力容器压力管道中出现裂纹的主要原因

1.1疲劳裂纹的产生

一般来讲，疲劳裂纹是锅炉容器长期使用后最容易出现的裂纹种类。疲劳裂纹如果不及时发现和处理，还会扩展成腐蚀疲劳裂纹和机械疲劳裂纹。整体上讲，疲劳裂纹是燃料等介质与锅炉表面接触比较集中的部位受压程度过大导致的，后续会在两者的接触面四周连锁产生大面积的裂纹，简称机械疲劳裂纹。这时，裂纹的侵袭还在继续，往往不起眼的裂缝会随着使用频率的增加逐渐向容器内部呈隧道式扩展延长，比较明显的裂痕也会因接触面受迫力的增加而加倍蔓延；锅炉容器产生蒸汽的过程会因为剧烈燃烧产生不可避免的震动，然而，震动产生的应力再加上物质间接触产生的压力会共同造成腐蚀性疲劳裂纹。这是由于容器使用时间的增长会使原有的疲劳性裂缝在长度和宽度上大大增加，进而使含有刺激性或腐蚀性物质的燃料日积月累、见缝插针地填满一个个裂缝，最终不仅会腐蚀和扩大原有裂缝，而且这也是降低压力容器质量水平的元凶之一。

1.2蠕变裂纹的产生

这种裂纹是在起初的疲劳裂纹产生后经过高温裂变和接触面应力压迫共同造成的。其主要分布在容器内壁曲周面的上轴部分，辨认特征是主裂痕两侧附有平行型纹路，像集成容器、输送或燃烧物质用的管道等处于高温高压环境下的大容量装箱设备很容易出现这种裂纹，而且这种类型的裂缝无法预测其扩展的区域和数量，就连裂缝的连续形状也是无法判断的，不过，从整体角度来看，主要呈椭圆形和空洞型居多。总之，蠕变裂纹是疲劳裂纹的衍生后果。

1.3应力腐蚀问题

由于压力容器在实际运转过程中，其内部所装载的物品都具有强碱性，这也使其在一定的化学作用下会产生反应，产生较为显著的电位差，这就是应力腐蚀问题。同时，在粒子作用的引导下，应力腐蚀还会在当前的腐蚀面上展开辐射性扩散，从而引发裂纹出现。而在另一个角度上来看，压力容器以及压力管道中的内外应力，其在最大部位上也会由于苛性脆化使得原本出现的裂纹呈现出一种由内向外辐射的状态，长期如此就会引发较为严重的安全事故出现。通常情况下，由于应力腐蚀而出现的裂纹，其都呈现出一种放射状态，其在外形上与蜘蛛网较为类似，具备着从内向外逐步辐射的特性，这就需要工作人员在展开安全检查工作的过程中，对应力腐蚀问题保持高度重视，避免其对工业企业带来额外的经济损失，而裂纹通常都会随着主裂纹的方向而逐步向外扩散，在腐蚀达到一定程度时就会引发质变，主裂纹与支裂纹的纹路十分清晰，但这种因应力腐蚀而产生的裂纹现象，其不会引发压力锅炉钢板变形等问题出现。

1.4热疲劳裂纹的产生

该裂纹出现与压力容器的生产制造过程中，制备容器和管道的材料性质是出现热疲劳裂纹的直接诱因。制备压力容器的材料大多是选用特定的金属板经过卷曲状变和高温焊接后投入使用的，由于构成金属化学分子中的阴阳离子处于平衡状态，不易游离，导致其化学性质比较稳定，不容易产生形状的转变，要想顺利进行卷曲，就要进行高温加工变形处理，然而，超过金属熔点的高温和超过极限强度的拉伸作用力经过多次熔炼和压迫冲击后使细小裂纹快速产生，尤其是压力表的焊接位置、各管道的过渡接口处和排气底座这些区域十分常见热疲劳裂纹，除此之外，高温和骤冷频繁发生的喷水减温器也容易出现这种裂纹。

2锅炉压力容器与压力管道检验中预防裂纹的具体措施

2.1提高检验人员的专业技术

调试员和检验员是预防裂缝产生的重要屏障。由于锅炉容器的作用之一是长时间高温燃烧燃料，这就导致焊接裂缝和老化裂痕频繁产生，不过，通过提高操作人员的专业技术能力可以极大弥补高温和频繁作业对金属材料自身性质的负面影响。这就需要检验者和设备操作者无论是在练习还是真正施工时，都要贯彻落实基本操作规范和技能，时刻牢记安全操作事项。对此工厂单位管理者可以组织全体工作人员进行专业的操作演习和应急演练，全面提升施工专业度，坚决降低操作失误率。

2.2规范质量检验程序

原材料的质量检验环节有着十分重要的作用，甚至会直接影响锅炉压力容器的生产质量，通过对原材料的质量把控，能够在源头上避免裂纹问题出现。因此，这就需要对原材料选择、原材料运输以及原材料加工等多个工作环节进行严格检测，并且明确每种原材料应用标准的前提下，做好对零件的检验工作，确保每个零件都能够得到严格的检测，避免因为某个小零件存在的问题而对压力容器整体功能产生破坏。所以，从零件生产环节以及加工环节的角度上来看，不仅需要明确基本的质量检验程序，还要将生产标准作为主要依据，对操作程序进行规范，防止因操作问题而对锅炉质量产生不良影响。除此之外，为了保证检验工作的开展质量，还可以找寻社会中的第三方机构进行再次检验，避免其中出现检验漏洞，通过多重检验的方式有效排除其中存在的安全隐患。

2.3加大日常维护工作的开展力度

日常维护工作属于保证锅炉压力容器能够正常运转的关键所在，这就需要根据实际情况构建出更加规范的维护检验体系。首先，要对生产环节的质量检验工作进行规范，建立具有指导作用以及约束作用的管理体系；其次，由于压力管道在工作状态中，很难对裂纹问题进行预防，这就需要重点提升操作人员的应急处理能力，在锅炉处于停炉状态时来释放压力，并做好必要的检查；最后，在日常维护工作中，还要制定详细的定期检查计划，定期对锅炉压力容器中的各个零部件进行更换。

3结语

为了保证锅炉压力容器能够稳定运转，就要做好必要的检验工作，虽然在锅炉压力容器的工作过程中，由于客观因素的影响会出现不同的裂纹问题，但仍旧需要在源头上把握好质量，重点提高操作人员的专业水平与操作技能，建立更加完善的日常维护机制，以此进一步降低裂纹问题的发生概率。

参考文献

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