探討壓力容器檢驗中的裂紋問題

陳俊峰

摘要：壓力容器檢驗過程中，經常出現處理缺陷，造成壓力容器出現損壞，其中裂紋是一種經常出現而且類型十分復雜的缺陷，對于壓力容器的危害極大。文章從壓力容器檢驗中裂紋的類型出發，探究了處理以及防止裂紋問題的具體策略，以便能夠有效提升壓力容器檢驗效果，降低裂紋造成的負面影響。

關鍵詞：壓力容器;檢驗;裂紋問題

壓力容器是現階段應用較為廣泛的特種設備，其具有爆炸的危險，在使用過程內部通常盛裝具有毒害、易燃易爆特性的介質，壓力容器一旦出現損壞，造成泄露或爆炸將會引發嚴重的安全事故。因此，日常為了加強壓力容器的安全管理，定期展開容器檢驗了解其狀態，但檢驗過程中頻繁出現的處理缺陷，仍然使壓力容器的運行陷入危險之中，其中裂紋就是一種常見處理缺陷，對于壓力容器檢驗中裂紋問題的探究則從有效處理與預防角度出發，盡可能的減少危害壓力容器安全的因素。

一、壓力容器檢驗中裂縫的類型

一是，應力腐蝕裂紋。壓力容器在應力以及腐蝕介質的雙重作用下出現的裂紋則為應力腐蝕裂紋，通常在壓力容器處于特定介質環境、存在敏感金屬、應力狀態中這種裂紋的出現幾率較高，隨著溫度以及應力狀態的變化，其介質的作用增強，裂紋也隨之出現。與其它類型裂紋相比，應力腐蝕裂紋的出現幾率較低，但其在出現前無任何宏觀層面的征兆，導致檢驗人員經常忽視，從而引發嚴重事故。

二是，機械疲勞裂紋。這種裂紋的出現相對集中，最先出現在構件表面，受構件材料結構、所處環境、受力情況、時間因素等的影響，裂紋會逐步擴散，其發展方向與主應力垂直，大多為直線形狀，但隨著擴散裂紋的面積以及開口也會擴大，出現諸多粘結的斑坑，其末端位置較為鋒利，但兩邊則較為整齊，厚度不深，隨著時間與擴散其會越來越明顯，由于早期表現不明，也不易被檢驗人員發現。

三是，腐蝕疲勞裂紋。受應力以及具有腐蝕性物質的影響，腐蝕疲勞裂紋出現后會成群產生，也可以看到明顯的穿晶，隨著時間以及外界作用，裂縫會逐步擴大，并被腐蝕性物質填充，任由其發展，分支以及末端位置受到的影響將更加嚴重，從而變得遲鈍。該裂紋的產生有一定的規律可循，而且需要在特定的環境下。

四是，過冷過熱裂紋。壓力容器制作過程中，管道部門主要利用焊接工藝完成制作，其焊接位置因受力不均容易出現裂縫，壓力容器大部分構件為金屬材料，受其結構以及材質的影響，焊接完成后則可能會立即出現裂紋，這是過熱裂紋的一種，其發展方向為沿晶界開裂，裂紋出現后會出現氧化色彩，導致金屬表面的光澤喪失，通常為藍色或黑藍色。而在距離焊接完成一段時間戶出現的裂紋為過冷裂紋，又被稱作延遲裂紋，其具有隱蔽性的特征，出現后不易被發現，從而經常引發嚴重的危害。

二、壓力容器檢驗中裂縫問題的處理與防止

壓力容器的裂紋問題主要出現在電弧損傷、工卡具焊跡、丁字口、接管角焊接等部位。在檢測過程中，一旦發現有裂紋出現要對其進行具體分析，并根據產生原因選擇合適的措施或方法徹底消除裂紋以及裂紋的影響。具體來講，在檢驗環節可以利用鐵磁性材料對壓力容器的裂紋問題進行優先檢驗，其通過磁粉探傷技術可以快速了解裂紋情況，是現階段壓力容器檢驗中使用最為頻繁、也是最為可靠的裂紋檢驗手段，但是其定性效果較差;而射線是一種定性較好的裂紋檢測方法，可以通過兩者的配合對壓力容器裂紋進行檢驗。

在裂紋的處理上，根據國家相關規定要求壓力容器表面以及內部不能出現裂紋的要求，一旦有裂紋出現必須立即進行打磨，打磨與消除后可能形成凹坑，判斷其是否在規定標準允許范圍內，如果在則不需要補焊，其不影響對壓力容器的定級;如果需要補焊或應力分析，則要保障補焊以及應力情況不會對壓力容器的安全使用造成影響，其中補焊需要專業的、資質合格的單位進行，裂紋處理采用的方法要與壓力容器使用說明中的要求、國家驗收標準、國家相關法規的要求，重大維修方案以及事項需要經過原設計單位的同意，在正式維修前，壓力容器設備也需要專業機構的檢測，整個維修過程都需要專業檢測機構的監督，維修完成后要求檢測機構進行檢驗。其中修理過程中焊后以及挖補后需要展開熱處理，具體標準應依照設計制造標準進行詳細分析，確定全面的施工方案，方案要經由技術負責人的批準;處理前需要通過無損檢測了解以及確定裂紋情況與裂紋位置，完成后要做好全面清理才能進行后續的焊接，而且完成焊接后要同樣針對壓力容器整體展開無損檢測;對母材進行補焊后，要對其做出有效的打磨，保障其與母材齊平。

在裂紋的防止上，受壓力容器制造材料、制造工藝以及使用環境的影響，其出現裂紋的幾率較高，但采取有針對性的措施也能夠有效防止裂紋的產生。從制造來講，必須由資質符合要求的設計單位承擔壓力容器制造任務，能夠對壓力容器使用過程中各類型的載荷進行準確的計算，從而確定合理的結構，利用圓滑過渡保障每個不連續部位的應力得到合理分布，避免出現應力過于集中情況;制造過程中盡量選擇強度大的材料，從化學性能、力學性能、工藝性能、物理性能等展開綜合考慮與分析，使用的所有材料都必須具有出廠合格證明以及材料質量證明資料，使用前要對材料的性能進行反復的檢測，達到標準的材料才可應用于實際制造中。對裂紋進行修理過程中，要對其產生的具體原因進行詳細分析，消除容器的應力影響后，按照原要求對處理后的壓力容器進行檢驗;后續的使用過程中，管理人員要對其使用環境進行嚴格的控制，不可出現溫度超標、壓力超標、負荷超標的情況，超出設計規定的介質也不得使用。

結束語：

綜上所述，裂紋問題的出現嚴重影響著壓力容器的使用安全，從裂紋的類型以及產生原因來看，主客觀兩個層面的因素都有所影響，其中主導性最強的因素為受力狀態以及所處環境。因此，為了保障壓力容器的使用安全，文章從檢驗環節、裂紋處理環節、裂紋防治環節提出了具體的策略與建議，希望通過綜合方式的運用有效抑制裂紋的產生以及裂紋的不良影響，從而盡可能控制安全隱患以及安全事故的出現。

參考文獻：

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