鍋爐壓力容器與管道檢驗(yàn)中的裂紋問題處理分析

王 成

（新疆庫爾勒市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)學(xué)院路巴州特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)所，新疆庫爾勒 841000）

壓力容器是盛裝氣體或液體而承載一定壓力的密閉設(shè)備，壓力管道是指所有承受內(nèi)壓或外壓的管道，所以這兩種設(shè)備在運(yùn)行時(shí)具備一定的功能性特征。因?yàn)閴毫θ萜鳌毫艿涝谶\(yùn)行時(shí)，自身的壓力比較大，而且在長時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)下，如果容器、管道所承受的壓力值超出了自身的極限值，那么就會(huì)引發(fā)事故問題。所以在進(jìn)行壓力容器、壓力管道應(yīng)用時(shí)，生產(chǎn)商和使用的企業(yè)都應(yīng)該提高對(duì)這種設(shè)備的重視程度，并且對(duì)容器管道的質(zhì)量和性能進(jìn)行嚴(yán)格的把控。通過開展檢驗(yàn)工作，對(duì)容器壓力管道的裂紋問題進(jìn)行全面的解決，才能避免壓力容器、壓力管道在后期應(yīng)用時(shí)，給相關(guān)企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1]。

1 鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中的裂紋問題

1.1 焊接裂紋

當(dāng)前在進(jìn)行鍋爐壓力容器生產(chǎn)時(shí)，使用了特定的金屬板進(jìn)行焊接。因此在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一些裂縫。一般情況下這種裂紋的出現(xiàn)，是因?yàn)楦邷刈饔脤?dǎo)致的熱裂紋。在焊接過程中，金屬材料需要經(jīng)過較長時(shí)間的冷卻，在這個(gè)過程中會(huì)形成一些冷裂紋。導(dǎo)致這種裂紋出現(xiàn)的主要原因，是焊接冷卻的組織之中存在一些溶解的氫元素。這種元素的溶解度會(huì)隨著環(huán)境的不同，產(chǎn)生較大的差異。在焊縫金屬冷卻的過程中，焊縫會(huì)受到氫元素的影響，呈現(xiàn)聚集的狀態(tài)。在冷卻的過程中，一些裂痕就會(huì)發(fā)展為裂縫[3]。

1.2 疲勞裂紋

在對(duì)鍋爐壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)疲勞性裂紋問題。這種問題主要分為腐蝕性裂紋和機(jī)械性裂紋，不同類型的裂紋所造成的影響程度存在一定的差異。這種裂紋的產(chǎn)生與各種應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)存在較大的聯(lián)系。在進(jìn)行壓力容器使用時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)性力比較集中的區(qū)域。這種裂紋的形成過程比較緩慢，是由一些比較小的裂縫產(chǎn)生的。隨著容器運(yùn)行時(shí)間的延長，管道的疲勞性裂紋會(huì)變得越來越多，最終對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行造成了嚴(yán)重的阻礙。機(jī)械性疲勞裂紋的產(chǎn)生，主要與設(shè)備的原材料存在聯(lián)系。一些質(zhì)量不合格的材料在應(yīng)用時(shí)，會(huì)導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。在溫度作用下也會(huì)產(chǎn)生一些裂縫，溫度的變化會(huì)對(duì)裂縫產(chǎn)生影響[2]。

2 鍋爐壓力管道檢驗(yàn)中的裂紋問題

2.1 應(yīng)力腐蝕裂紋

應(yīng)力腐蝕裂紋的出現(xiàn)，主要是由于應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共同作用導(dǎo)致的，此種裂紋通過顯微鏡觀察可發(fā)現(xiàn)有主裂紋和二次裂紋，最容易出現(xiàn)這種裂紋的是奧氏體不銹鋼，在水汽環(huán)境下，受到應(yīng)力的作用便會(huì)形成，裂紋呈現(xiàn)出樹枝狀。

2.2 疲勞裂紋

疲勞裂紋是壓力管道檢驗(yàn)中的常見裂紋問題之一，在應(yīng)力較為集中的設(shè)備上發(fā)生率高，剛開始時(shí)裂紋比較小，中后期會(huì)不斷延伸擴(kuò)展。疲勞裂紋一般分為機(jī)械疲勞裂紋、腐蝕疲勞裂紋和熱疲勞裂紋三種。

2.3 過冷過熱裂紋

在對(duì)壓力管道進(jìn)行制造時(shí)，采用的材料是用金屬板焊接加工做成的，所以在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些裂縫（紋）問題。因?yàn)楹附幼鳂I(yè)產(chǎn)生的裂紋，會(huì)受到各種因素的影響。后期金屬板在冷卻的過程中，會(huì)出現(xiàn)一些冷裂痕。這是金屬在結(jié)晶時(shí)存在的一種缺陷，這種裂紋的破壞性特征比較強(qiáng)，具有焊接作業(yè)的普遍性質(zhì)。因?yàn)楹缚p長期暴露在空氣中，表面會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色或者灰藍(lán)。冷裂紋身的溫度比較低，是在焊接作業(yè)完成之后一段時(shí)間產(chǎn)生的裂縫（紋）。因?yàn)檫@種裂紋形成時(shí)間比較長，一旦產(chǎn)生就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。而且這種裂縫（紋）的隱蔽性特征比較強(qiáng)，難以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，所以這種裂紋的危害性更大[4]。

3 鍋爐壓力容器、壓力管道檢驗(yàn)中的裂紋問題解決措施

3.1 加強(qiáng)管道制作環(huán)節(jié)的管理

在對(duì)裂縫問題進(jìn)行解決時(shí)，首先要對(duì)鍋爐壓力容器、壓力管道生產(chǎn)時(shí)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，應(yīng)該對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改善和優(yōu)化，并且對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)。需要制定統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，并且提高生產(chǎn)的要求，才能保證各項(xiàng)生產(chǎn)流程在開展時(shí)更加規(guī)范。還要對(duì)每個(gè)制作工序進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，才能降低裂縫（紋）問題的出現(xiàn)幾率[5]。

3.2 對(duì)生產(chǎn)原材料和制作流程進(jìn)行嚴(yán)格的控制

在進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)之前，要對(duì)建設(shè)原材料進(jìn)行全面的核查，確保材料的規(guī)格和型號(hào)符合生產(chǎn)的要求，如果存在不合格的材料就要進(jìn)行更換。在進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)時(shí)，還應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審核，確保產(chǎn)品的制作符合相應(yīng)的比例要求。在這個(gè)過程中，應(yīng)該對(duì)生產(chǎn)程序的執(zhí)行情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，還要對(duì)每道工序的細(xì)節(jié)進(jìn)行全面的檢查，提高設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量，才能避免后期出現(xiàn)裂紋。

3.3 引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)

在進(jìn)行鍋爐壓力容器、壓力管道檢驗(yàn)時(shí)，要想預(yù)防裂縫（紋）問題的發(fā)生，需要引進(jìn)更加先進(jìn)的檢驗(yàn)技術(shù)。可以通過信息化技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)檢驗(yàn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決存在的各項(xiàng)問題，降低事故問題的發(fā)生幾率。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行鍋爐壓力容器、壓力管道使用時(shí)，如果出現(xiàn)裂紋，就會(huì)影響到容器管道的后續(xù)運(yùn)行安全，甚至產(chǎn)生危害。因此相關(guān)人員一定要對(duì)裂紋問題進(jìn)行預(yù)防和處理，才能優(yōu)化壓力容器的應(yīng)用性能，確保這種容器在應(yīng)用時(shí)，能夠發(fā)揮更大的作用。現(xiàn)階段鍋爐壓力容器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，因此在應(yīng)用時(shí)，必須要提高對(duì)日常檢驗(yàn)工作的重視程度。相關(guān)企業(yè)可以引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)設(shè)備的裂紋問題進(jìn)行全面的預(yù)防和解決，從而提高容器的應(yīng)用安全，為企業(yè)帶來更多的綜合效益。