锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题探究

锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题探究

孙铭

鹤岗市特种设备检验研究所 黑龙江 鹤岗 154100

摘要：在锅炉压力容器运转的过程压力管道时常会出现裂纹，不同程度、不同方向、在不同位置出现的裂纹在检验环节存在一定的区别。本文以压力管道裂纹问题为研究切入点，深入剖析压力管道在运转过程中存在的、较为常见的裂纹问题，并尝试从多个层面提出优化裂纹检验工作的积极建议，以期引起检验人员的重视，确保锅炉压力容器处于良好的运转状态。

关键字：锅炉压力；容器压力；管道检验；裂纹问题

引言

根据管道相关规范内容，对管道全面检验与内检测的关系、检验周期确定原则的差异以及完整性评价与合于使用评价的关系等问题，使用对比分析、逻辑分析方法，研究规范的内容，进一步解读规范，对规范之间的异同点进行阐述，同时为规范修订提出建议。

1锅炉压力容器压力管道出现的基本裂纹

1.1 冷热过度出现的裂纹

受压力管道制作材料限制，金属在过冷或者过热的环境中很容易出现裂纹。在制作压力管道时，金属板需要经过很多道工艺的处理，而且不同的工艺处理环节都会涉及温度的改变。例如，在加热过程中当温度过高时，晶体在发生变化的过程中会出现烧裂纹，当温度高于金属临界温度值时会出现热裂纹，而在冷却环节会因为温度降低而出现冷裂纹。相比热裂纹，冷裂纹具有一定的隐藏性，不易被发觉。可见，温度过高或过低都容易导致压力管道出现裂纹。

1.2应力腐蚀裂纹

应力腐蚀裂纹是压力管道在受力作用下和腐蚀介质的影响下出现的一种裂纹，该裂纹比较常见于汽水管道以及管座上。图1将裂纹的结构加以剖析，选择了裂纹存在的固定位置，分别展示了弯管裂纹受内压之前和之后在形态上发生的变化。除了应力作用影响外，压力管道还容易因腐蚀介质的存在而出现裂纹。腐蚀介质具有很强的碱性，当腐蚀介质和金属发生化学变化时，压力管道在电流作用下会产生不同程度的裂纹。

1.3机械疲劳裂纹

因为压力管道需要长期的使用，所以很容易出现机械疲劳的问题。从而导致裂缝问题的发生机械疲劳。裂缝主要发生在一些应力变化比较集中的地方，在产生机械疲劳裂纹的时候裂纹较为集中，同时长度比较短。如果这个时候进行机制的维护和保养，就会对裂纹进行有效的控制，防止其部件故障问题，造成整个压力管道的使用受到不良的影响。

1.4蠕变裂纹

如果压力广大的材料使用出现了损坏，在受到应力和温度的影响之下，就会产生蠕变裂纹，而裂纹也会逐渐地沿着弯道轴进行分布，很容易造成整个压力管道受到严重的伤害。

2防止锅炉压力容器压力管道裂纹的措施

2.1加强质量检验

为了确保整个锅炉压力容器的使用安全，就需要建立一个完善的检验体系，只有保证体系的完整性才可以确保压力管道的使用安全，工作人员还可以做到有据可依。因此，要结合压力管道的具体使用情况，对质量检验体系进行完善和规划。另外要。采取相应的检验措施，做好对应的预防处理。一方面，在检验过程中，要根据压力管道产生裂纹的类型、易发生部位等内容进行严格检验，还需要做好管道内部的清理工作，减少腐蚀物的存在和对管道的损伤。另一方面，要重点检验管道焊接位置，管道焊接位置对于压力管道正常运转有至关重要的作用，因此必须要加强检验的针对性，同时还需要对焊接处进行定期维护，如果发现焊接处存在松动现象必须要进行补焊。

2.2加强操作控制

人为因素是导致压力管道产生裂纹的不可忽视的重要因素，因此必须要加强对操作人员的管理，减少人为因素对压力管道的影响。首先，必须要做好压力管道安装工作，如果压力管道安装存在问题，那么会直接影响压力管道使用，也会造成严重的经济损失，因此在对压力管道进行安装时，要设计合理的安装方案，结合压力管道的使用情况和相关经验进行科学设计，同时在安装过程中需要严格按照安装流程进行，尤其要严格控制气密性、水密性等。

2.3提高锅炉的制造工艺

相关工作人员需要严格把控内部元件质量，采用视觉传感器和电弧传感器测量焊接过程中的电弧形状、熔池形状、焊接电流、电弧电压、焊道数、焊料消耗及工时等。采用大数据分析方法，对这些数据进行综合分析，这不仅需要对焊接质量进行监测、评估，还需要对材料质量进行控制，最终实现反应堆筒体生产全过程的信息化管理。该系统可以对多台焊机乃至整个生产车间进行协调控制，形成车间智能化生产模式，能够实现对生产质量的有效监控，有效控制和管理生产成本和生产过程，从而大大提高生产效率和效益。

2.4保证锅炉运作的规范性

锅炉的设计、制造等方面，锅炉制造厂已充分考虑，我们可以不用太多关注，需把重点放在锅炉正常运行中，要将压力温度严格控制在规定范围内，从根本上规避超压超温运行的可能。运作时，应该要使其满足操作的规范性，相关工作人员制定详细的操作步骤，并严格按照规范操作锅炉，尽可能减少锅炉在使用过程中问题与失误，还能够有效起到预防裂纹产生的作用。

2.5加强生产制作管理，将检验贯穿于制作全过程

除了原材料检验之外，生产制作管理也是确保锅炉压力容器良好运行的关键环节，应对此环节进行重点检验：（1）全面检验每处生产细节，多次检验锅炉的生产品质。以生产标准为基本参照，严格把控工艺流程，引进比较先进的生产技术，降低生产过程中存在裂纹隐患的可能性。（2）进一步规范图纸设计，利用科学的评估方法对图纸设计进行检验，可以通过测试的方式不断完善图纸设计，提高图纸设计的科学性和可操作性。（3）采取抽样检测的方式检验原材料品质，严格把控质量关，避免因原材料不达标而留下生产隐患。（4）规范管理生产工序，全面检查制作情况，加工环节对于锅炉质量来说非常重要，如果此环节出现问题，不仅会导致后期出现裂缝问题，而且会对原材料造成一定程度的浪费。可见，将检验贯穿于锅炉制作全过程，更能够为提高锅炉使用性能提供基本保障。

2.6形成规范的质量检验及维护体系，加强日常维护

日常维护是确保锅炉压力容器正常运行的重要措施，形成规范的检验及维护体系至关重要：（1）规范生产环节质量检验，构建具有指导和约束效力的管理体系，不断优化锅炉制作流程，尤其是增强对压力管道裂缝问题的预防意识。（2）压力管道在处于工作状态时，难免会出现裂缝问题，应从每次出现的裂缝问题中吸取经验，锻炼对应急情况的处理能力。当锅炉处于停炉状态时，可以适当释放应力，并做好维修检查。（3）在日常维护中，应制定定期检查计划，定期更换各零件，检查过程应严格、仔细，关注到每个小零件；（4）在锅炉长时间运转的过程中，内壁容易积累残渣，残渣遗留会导致锅炉整体出现受热不均情况，应定期做好相关清理工作。同时，压力管道存在老化现象，耐用性会不断降低，在检验过程中应尤为关注其力学性能以及冲击韧性。

结语

为了确保锅炉压力容器的平稳运行，需要严格做好压力管道检验工作，尽管锅炉压力容器在运转过程中受多种因素影响，会出现不同程度的裂缝问题，但还是要从源头或生产制作过程中严格把控质量，同时，不断提高锅炉操作者的操作技能，积极构建比较完善的维护和检验机制，为预防和处理压力管理裂缝问题提供重要依据。

参考文献

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[2]关超.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].南方农机,2020,51(08):218.

[3]王守学.锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施[J].建材与装饰,2020(17):203+206.