工業鍋爐檢驗中裂紋問題探究

李占斌

摘 要：本文簡單介紹了工業鍋爐檢驗的內容和方法，通過分析工業鍋爐中裂紋出現的機理和常見類型，探索了預防工業鍋爐產生裂紋的方法，對預防工業鍋爐產生裂紋，提高工業鍋爐運行的安全性具有重要意義。

關鍵詞：工業鍋爐；檢驗；裂紋

隨著我國社會經濟的發展進步，承壓類特種設備行業發展十分迅猛，制造技術水平不斷提高，當前已經接近發達國家水平，已經大體能夠滿足當前我國的實際使用需要。工業鍋爐作為承壓類特種設備的一種，在我們日常的生產和生活中得到可廣泛應用。在工業鍋爐實際使用過程中，受到使用時間、不當操作等方面因素的影響，逐漸會產生各種各樣的缺陷，其中以裂紋問題最為常見，采取科學合理的裂紋防治措施，具有十分重要的作用和意義，本文對此進行了研究分析。

1 工業鍋爐檢查的內容和方法

（1） 內部檢查、外部檢查、水壓試驗

工業鍋爐的檢驗包括內部檢查、外部檢查以及水壓試驗三個方面。在外部檢查方面，實際的檢查過程中，首先要檢查工業鍋爐的制造商資料、外觀質量、保護裝置、支座情況、管道情況等內容；其次要能借助超聲探傷檢查的方式檢查焊縫的焊接質量以及焊接安全性；之后檢查管道的保溫、走向等方面情況。還需要測試管道安裝縫隙質量、管道膨脹質量、水壓壓力等內容。實時監控疏水情況。外部檢查工作必須要在工業鍋爐運行過程中進行，這種情況下，能夠直觀的檢查出工業鍋爐運行過程中存在的問題，將問題充分的暴露出來。一般的工業鍋爐需要每年檢查一次，在投入運行之前還需要做好對外部的檢查，如果工業鍋爐停運超過一年需要重新使用，也同樣需要重視工業鍋爐的外觀檢查。工業鍋爐的燃燒方式以及安全溫控系統等方面情況在發生變化之后，全面檢查工業鍋爐的外觀。工業鍋爐的內部檢查需要在停運情況下進行，兩年檢查一次，當工業鍋爐在使用過程中內部存在異常時進行檢查。工業鍋爐的水壓試驗主要是為了試驗工業鍋爐的密閉性，檢查周期為六年一次，部分工業鍋爐無法順利進行內部檢測時，必須要加大水壓測試力度，一旦在測試過程中發現問題，必須等問題解決之后才能繼續使用。

（2）工業鍋爐檢驗重點

工業鍋爐的檢查主要是為了更好的保證工業鍋爐運行的安全穩定性，在實際的檢查過程中，首先要判斷無損檢測人員是否具備檢測資格，工業鍋爐壓力管道檢測人員必須要具備相應特種設備檢驗檢測人員資格證。檢查焊接人員的從業資格，焊接質量以及焊縫處理。對焊接工藝進行質量評定，檢查焊接人員在焊接過程中是否按照相關的操作標準規程操作。另外，還需要關注其他上崗工作人員。檢查技術圖紙的交付情況以及變更情況，檢測質量的反饋和處理，針對檢查過程中發現的問題，組織會議分析處理，做好問題的反饋與處理記錄。

2 檢驗中存在的主要問題

（1） 應力腐蝕裂紋

應力腐蝕裂紋是在應力和腐蝕介質共同作用下出現的，應力腐蝕裂紋發生的主要區域為汽水管道和管座。應力腐蝕裂紋的形式一般為垂直狀，如果應力腐蝕裂紋發生在奧氏體不銹鋼，那么裂紋會表現為樹枝狀。在火電廠，應力腐蝕裂紋主要出現在彎道內壁中性區域，受到應力作用，局部會出現腐蝕現象，這種應力腐蝕也可以叫做應力導向腐蝕，在中性區域表現為延伸帶狀。

（2） 機械疲勞裂紋

機械疲勞裂紋更多的出現在設備的葉輪、大軸等部位，在工業鍋爐應變集中部位較為常見。機械疲勞裂紋最初較為短小，之后裂紋在發展過程中逐漸向里擴散，中間區域會產生一段較長的裂紋，之后裂紋加速擴展。機械疲勞裂紋發展過程中，其裂紋與拉伸應力之間的角度一般為45°，隨著裂紋與拉伸應力之間的角度逐漸增大，裂紋加速發展，最后兩者之間的角度可以達到90°。

（3） 過燒和過熱裂紋

工業鍋爐在溫度作用下，還可能會出現有過熱過燒裂紋，其宏觀上為大小不等的裂紋，產品存在有晶界氧化以及融化現象，另外，其表面還存在有較為嚴重的碎裂；在微觀上，存在有魏氏組織大面積覆蓋現象，同時還存在有Mn、S粒子沉淀。借助顯微鏡觀察，可以發現晶粒表面存在有氧化晶界網絡以及較大孔洞。在工業鍋爐鑄造過程中，受到焊接、軋制等熱處理工序影響，一旦金屬加熱量超過Ac3，將會有過燒過熱裂紋出現，并不斷積累加深。導致工業鍋爐在之后的使用過程中存在有較大的安全隱患。

（4） 腐蝕疲勞裂紋

腐蝕疲勞裂紋與機械疲勞裂紋不同，主要出現在集裝箱管座以及汽包位置，這些部位不處不存在介質壓力，受到震動會有應力產生。腐蝕疲勞裂紋隨著時間的延長逐漸發展嚴重，裂紋的寬度會隨著時間的增大而增大，裂紋縫隙內部會充滿腐蝕物質，管道內壁會出現有較多的腐蝕坑以及溝槽。這些腐蝕疲勞裂紋有著一定的破壞性，會穿過晶界，不斷衍生新的次生裂紋。

（5） 熱疲勞裂紋

如果金屬在拉伸強度極限狀態下受到反復應力作用，將會逐漸出現有熱疲勞裂紋，熱疲勞裂紋在排氣管管座、管道壓力表等位置，熱疲勞管道主要表現有刀痕、孔洞和缺口，部分熱疲勞裂紋不是十分明顯，但是會很大程度上降低管道的使用壽命。

3 工業鍋爐裂紋預防措施

首先，制造商對工業鍋爐生產圖紙認真審核，結合圖紙比例完成工業鍋爐的制造。做好對原材料的控制，產品原材料的控制對產品質量和性能有極大的影響，在工業鍋爐生產過程中，為了減少裂紋出現的可能，就必須要不斷改革工業鍋爐生產材料，提高工業鍋爐的整體質量。其次，工業鍋爐的質量很大程度上受到制作工藝因素的影響，在制作過程中，任何一方面的失誤和疏忽都可能會導致工業鍋爐在使用過程中反復出現問題。做好工業鍋爐的質量控制，只有做好質量控制工作，才能最大限度的降低裂縫出現的可能，仔細閱讀參考要求，反復檢查工序，保證產品的質量。在工業鍋爐出廠時，嚴格控制工業鍋爐質量，能夠很大程度上減少工業鍋爐問題出現的可能。

再次，要規范司爐工的操作，使用單位在實際的應用過程中需要編制專門的操作規程，以規范性的流程指導工業鍋爐的使用。在實際的操作過程中，需要嚴格按照相關的操作標準規范進行操作，避免在操作過程中出現重大的過失。

4 結束語

工業鍋爐在實際的使用過程中非常容易出現裂紋，一方面會影響工業鍋爐的正常運行，同時還會帶來較大的安全隱患，導致安全事故出現，常見的裂紋形式有應力腐蝕裂紋、機械疲勞裂紋、過燒和過熱裂紋、腐蝕疲勞裂紋、熱疲勞裂紋等，為了降低裂紋出現的可能，必須要從操作規范、原材料、工業鍋爐質量三個方面出發，保證工業鍋爐使用過程中的安全有效性，實現對工業鍋爐裂紋的有效預防。

參考文獻

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