鍋爐、壓力管道中裂紋的研究及處理

陳軍

摘 要 我國工業經濟不斷在發展進步，鍋爐、壓力管道行業顯出了較快的進展趨向。安裝各類鍋爐、壓力管道一般都應經過焊接，但焊接中有時難免出現各種裂紋。鍋爐、壓力管道中的裂痕將會嚴重干擾設備裝置的常態運轉，損壞裝置本體的構架。歷經長期運轉，鍋爐及管道也將顯露清晰的裂痕，這是常見的疑難。對于此，有必要解析壓力管道及鍋爐范圍內的裂痕成因，選取最佳的處理方式避免或消除裂紋。

關鍵詞 鍋爐 壓力管道 焊接裂紋 處理方式

中圖分類號：TG115 文獻標識碼：A

工業生產配備了壓力管道、常用的鍋爐等。鍋爐釋放了燃燒原料獲取的蒸汽，提供著平常生產必備的總體能源。由此可見，鍋爐及附帶的壓力管道都關系著生命和財產安全，關乎運轉的穩定。針對于含有壓力的管道、鍋爐等的容器都應慎重測查，識別潛在的裂紋。設定常態的防控及修護，杜絕緩慢形態下的裝置開裂。探析處理裂紋必備的可用技術，延長可運轉的鍋爐及管道年限。

1鍋爐、壓力管道裂痕的多樣成因

（1）安裝過程中的焊接裂紋。焊接不可規避聚集應力之處，這些部位累積了較多應變的潛在隱患。例如葉片葉輪、汽輪機及附帶的轉動配件，它們表層都積攢較大的應變危險。選購的材質含有缺陷，焊接遺留了焊接殘余應力，這些都易增添直線形態的更多裂紋。起初在發生時，裂紋趨向于短小且延展至內側；后期裂紋將被持續拓寬乃至顯現切向的這種縫隙。從微觀形態看，裂隙垂直于主導的應力且顯現了脆性開裂。構件彼此銜接之處，裂紋表現出粘結及凹凸等形態，減低了固有的深度且逐漸平整。具體來看，安裝之中含有如下的裂隙成因：

首先，焊接裂紋的產生與焊接應力有密切的關系。焊件上溫度的分布不均勻，焊接過程中熔敷金屬的收縮，焊接金屬組織的轉變以及焊件的剛性拘束都不可避免地產生焊接應力。

其次，焊接變形也十分不利于焊接質量。由于焊接接頭形式，工件厚度、焊縫的長度及焊接位置的特點，焊接有時會產生不同程度的變形。

（2）設備、原材料自身的缺陷。

（3）應力腐蝕增添了裂紋。應力腐蝕聚集于積水狀態的鍋爐管路、集中布設的管座位置。特定腐蝕介質中的金屬材料在拉應力的作用下，形成裂紋。中性彎管區段積累了軸向延展的帶狀條紋，這種縫隙有著較寬形態的開口并且較短，常常顯現為樹枝的形態。微觀裂隙并不連續，分枝蔓延至較長的區域。應力作用、腐蝕的作用下，很易增添這一類裂隙。

（4）蠕變的裂隙。安裝鍋爐承載了應力，在較長時段的溫度作用之下將會損毀鍋爐本體，增添了蠕變形態的裂紋。蠕變裂隙可分離材質，聚集于孔橋區及熱漲情形的管路表層。裂紋拓展而成更寬的紋路區域，兩側布設了平行形態的較多裂紋。微觀多見米粒及橢圓狀態的縫隙拓展。針對于焊接損傷，這類縫隙顯出了斷續的總體趨勢，同時呈現出擴展的走向。

（5）熱疲勞干擾下的裂隙。熱疲勞根源為超越了拉伸設定的屈服強度，應力增設了上側的反復作用。熱疲勞傾向的紋路覆蓋于壓力表配備的管座、排氣及疏水必備的鍋爐管座。裂紋相比來看較粗，有時也會顯露為細微的口徑。表層交織著多樣線條及氧化膜。在這之中，縫隙寬窄是不等的。安裝伴有鍛造鍋爐、焊接以及軋制，過熱溫度升至預設的臨界點而后接著升溫。局部熔化也增添了縫隙，焊接表層有著粗大的晶粒且沉淀了細微球狀物。

2選取處理的途徑

從總體視角看，鍋爐銜接的壓力管路若含有裂痕，將會干擾常態的后續鍋爐運轉。安裝步驟內的焊接裂紋更為多見，焊接裂紋來源多樣的成因。從主觀來看，原材料含有潛在的質量弊病；從客觀來看，壓力管道被應力腐蝕，被局部腐蝕或結構材料過度疲勞。平常生產不可缺失配備的鍋爐，它是必要的裝置。妥善防控初始安裝流程的管路裂紋，解析成因且積極予以修補，從根本上減低突發故障的潛在可能。

2.1提升安裝的水準

鍋爐可轉換能量，壓力管道顯出來的長期裂紋關乎各流程的細節操控。針對于手動的操控，若能提升現有的安裝水準即可縮減裂痕總數。從人、機、料、法、環五要素來規范平常的焊接安裝操作，焊接人員必須擁有必備的資質且接受專門培訓。熟識專業操控步驟，通過選擇合理的裝配和焊接順序來降低或消除焊接應力和變形，必要時進行焊前預熱。積極調控焊接必備的多種要素以此來防控隱患。增設定時狀態的日常考核，測查得出績效的真實水準。加強焊后各種檢驗，加強不合格品控制。只有這樣，從根本著手防控焊接裂紋，提升專業的水準。

2.2慎重查驗選購的原材料

選購原材時也應尤為慎重，若選購了不符合要求的原材料也將增添鍋爐附帶的裂隙，影響運行質量。原材本身的質量關乎設備的生命周期。安裝鍋爐之前應能慎重核驗設計好的圖紙，參照圖紙予以詳盡審驗。明確細化的配套步驟，確保常態安裝是嚴格的。查看成套的各類容器，調控彼此關聯的各流程。依循文件設定好的若干規程以此來防控，增設細微的質量管控。這樣做，才可確保設備安裝的妥善展開。

2.3管控鍋爐、壓力管道的運行質量

鍋爐、壓力管道有著其本體的危險特性，運行之中要增設各時段的必要調控。有序協調預設的各運行步驟，一旦查出弊病則要即刻處理。運行時堅持不長時間過載，加強對設備運行狀態、運行環境及周邊環境的監控。從而降低應力腐蝕和過度疲勞、降低裂紋形成的概率。特別要加強做好設備的定檢，及早發現裂紋等缺陷、減少經濟損失。

3結語

壓力管道及供熱類的鍋爐安裝運行一段時間以后，通常會產生裂紋等的缺陷。如形成裂紋時，就要綜合探析潛在的成因：受到環境影響，安裝管道被設定于較惡劣的現有環境內，很難規避受潮增添的腐蝕。這種弊病減低了應有的使用性能，帶來了各配件的累積疲勞。解析裂隙根本的成因，著手防控突發隱患，從根本入手提升設備使用壽命。

參考文獻

[1] 謝柳浩.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題[J].科技創新與應用，2014（23）：118.

[2] 項智.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題[J].石油和化工設備，2011（10）：51-53.

[3] 李廣彬.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的研究與處理[J].山東工業技術，2015（04）：32.

[4] 李紅艷.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題研究[J].黑龍江科技信息，2013（14）：14.