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

齐广成  程毅

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆 83000

摘要：随着城市现代化建设不断推进，国民经济水平逐渐提升，工业生产获得良好的发展机遇，工业企业经营过程中，锅炉设备发挥至关重要的作用，促使锅炉压力容器及管道逐渐受到工业企业重视。基于此，本文将锅炉压力容器及管道主要特征、检验内容及检测方法作为出发点，分析锅炉压力容器及压力管道可能发生的裂纹种类，介绍裂纹检测相关技术，探讨解决锅炉压力容器压力管道裂纹问题的相关策略，为相关研究提供参考依据。

关键词：锅炉；压力容器；压力管道；裂纹检验

引言

工业企业经营过程中，锅炉设备发挥至关重要的作用，不仅可以保障生产效率，同时能够提升产品质量，但锅炉压力容器及压力管道使用过程中，极易因为各种外界因素或人员操作方法导致裂纹情况。因此定期针对设备运行情况进行检测，并在发现异常问题时加以补救，能够在一定程度上预防安全事故，最大程度上降低锅炉压力容器和压力管道等相关设备运行的风险概率。

1.锅炉压力容器压力管道中的裂纹问题

1.1裂纹种类

①蠕变裂纹。在锅炉压力容器压力管道中，包含着许多的金属零件，其在设备的运行中通常处于高温高压环境，这些构件容易受到一些不均匀的应力与承载，使得在这些构件上的某些部位容易出现应力较大等不利因素，尤其是在管道弯头位置。在这些应力的作用下，随着时间的推移，金属构件的受力部位长期处于应力、高温以及高压，使其出现一些分离，呈现出平行状裂纹，以孔洞为多。②疲劳裂纹。在锅炉压力容器压力管道的运行过程中，随着时间的推移，设备极易长期处于机械加载、高温以及腐蚀条件下，极易导致疲劳裂纹的出现，其主要是根据设备的运行区域以及零件的性能而决定。对于疲劳裂纹，初始阶段非常的细小，伴随着时间的推移以及设备的运转，其裂纹逐渐的扩展和拓宽，使裂纹的范围逐渐增大，呈现出明显的疲劳裂纹。对于锅炉压力容器压力管道而言，机械疲劳常常处于叶片、叶轮等构件上，其出现的概率较高。腐蚀疲劳裂纹是由于这些设备长期处于腐蚀性的环境中产生的，例如汽包接管、水冷底座等位置。③应力腐蚀裂纹。在锅炉压力容器压力管道中，其构件通常由金属材料组成，采用焊接、铆接以及螺纹连接方式使这些分开的构件共同组成了统一部件。在这些设备的运行中，经常会遭受到腐蚀性的液体，例如碱性与酸性物质。这些腐蚀介质的存在，使得这些设备的运行中长期承受应力性的腐蚀，容易出现应力腐蚀裂纹。起初，应力腐蚀裂纹的形状为点，随着时间的推移，裂纹呈现出放射性增长，进而极大地影响了设备的使用。④焊接裂纹。在锅炉压力容器压力管道的施工过程中，通常使用机械加工的方法对内在的卷材、板材以及零件等进行相应的卷制与焊接。在这些加工的过程中，由于相关工作人员的技术水平以及主观意识问题，可能会出现对工艺的管理以及控制不当，进而容易形成焊接裂纹。这种裂纹常见于锅炉压力容器压力管道的生产制造中，特别是在焊接部位。

1.2出现裂纹的原因

①蠕变裂纹的原因：锅炉压力容器压力管道等设备在载荷、高温以及高压等条件下，容易出现应力性的局部损伤，进而造成局部位置的应力集中，使其裂纹形成，在长期的作用之下，演化为了蠕变裂纹。②疲劳裂纹的原因：锅炉压力容器压力管道等设备在运行过程中，遭受到了机械载荷、腐蚀环境以及高温高压等因素的影响，极易出现非常细小、肉眼忽略的裂纹，在设备长时间的运行之下，这些裂纹在这些因素的复合作用之下，逐步衍生为了疲劳裂纹。③应力腐蚀裂纹的原因：这类裂纹的出现主要是由于设备长期所处的环境造成的，即腐蚀性液体的存在造成了设备容易长期遭受某一物质的影响，例如碱性或者酸性，会导致设备出现一定程度的电位差，进而使得金属中产生一定的微电流，从而使得腐蚀裂纹逐步扩大，形成大面积的扩张。④焊接热裂纹的原因：这类裂纹的出现主要归因于设备的加工制造工艺以及运行环境。在这些过程中，锅炉压力容器压力管道等设备容易长期承受高温环境的影响，进而使得金属材料的性能发生明显的变化，使一些细微裂纹容易生成，造成常见的焊接热裂纹。

2.解决锅炉压力容器压力管道裂纹问题的措施

2.1健全管理体系

对于锅炉压力容器压力管道，由于环境、承载以及内外因素的多种影响，极易在其长期的运行过程中形成一些裂纹，进而演化为安全隐患。为了有效地解决这些裂纹问题，相关单位以及个人必须做好预防措施，根据实际的条件与情形，对其进行行之有效的解决。事实上，每项工作以及任务的执行与实施均离不开相关的管理。因此，相关企业应当根据自我的实际情形，首先采用先进的检验技术方法，对设备进行定期的、科学的检验，并记录和收集这些裂纹问题，通过研究原因及因素，对其进行相应的管理与控制，即制订完善的管理体系，进一步预防裂纹问题的出现，避免造成更大的损失。同时，在相关企业之中，应当多交流，分享经验教训，针对出现的裂纹，采取合理的预防措施，在明晰各自责任与工作职能的同时，以健全的管理体系规范相关职工的行为，激发其工作意识与积极性，使其工作顺利开展。

2.2强化质量管理

在锅炉压力容器压力管道检验中的这些裂纹问题，有一部分的原因是设备的质量以及设计导致的。因此，必须从设备设计以及制造等源头进行严格管控，以确保其质量符合国家以及行业的规范和标准，其性能能够满足生产和生活的需求。例如，在锅炉压力容器压力管道的图纸设计中，相关技术人员必须首先对设备的运行条件以及作业环境进行调研，在考虑实际因素的前提下，对图纸进行认真的设计以及检查。在制造过程中，应当采用一些新材料以及新技术，以提升这些设备的质量。

2.3强化相关人员的技能培训

在锅炉压力容器压力管道的使用过程中，由于相关技术人员的水平以及能力的缺乏，也会导致这些设备处于不适的环境运行以及操作流程之下，进而影响设备的使用性能以及应用效果。因此，相关单位应当高度重视设备作业人员的技术水平，必须对其进行针对性的技能培训，确保他们对这些设备的操作以及紧急情况应急处理能力达到相关的要求，并获得相应的专业技能合格证书。相关技术人员专业技能水平的提升，能够使得锅炉压力容器压力管道的操作更加平稳，其运行过程符合设备的要求，例如启动与停止，如果突然的进行，则会导致单位时间内设备的变化太快，极易导致裂纹的出现以及扩展，影响设备的使用寿命。

2.4优化质量检验与维护体系

为了有效、合理地避免锅炉压力容器压力管道等设备在运行过程中出现的裂纹问题，有必要在日常的质量检验以及设备的维修养护方面做出相应的改进和优化。首先，相关单位应当针对这些高温高压设备，加强对其在生产和制造过程中的质量检验，以保证出厂的产品均是合格的。其次，也应当在这些设备的制造过程中，建立完善的质量管理体系，以确保无裂纹的出现。最后，在这些设备的维修和养护中，应当根据工作计划以及作业条件，对其进行定期的检验，以防止裂纹问题出现。一旦发现，应当立即对其进行维修，避免其扩大。

结语

当前，随着我国社会发展的推进，锅炉、压力容器以及压力管道等高温高压设备应用于多个行业之中。在其运行过程中，随着时间的推移，容易出现应力、坯料以及环境变化差异过大等因素带来的裂纹问题，甚至导致更加严重问题的出现。因此，上级部门以及相关管理人员必须严格的重视锅炉、压力容器以及压力管道在使用过程中出现的裂纹问题。若出现了裂纹问题，可采用科学、合理、高效地处理，迅速解决这些问题，并对其做出预防措施。

参考文献

[1]王成.锅炉压力容器与管道检验中的裂纹问题处理分析[J].化工设计通讯，2020，46(2):92-93.

[2]刘志朋.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].今日自动化，2022(3):145-147.