鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題及預防處理方法

陳喆 煤科院節能技術有限公司

在鍋爐壓力容器和壓力管道的實際運行過程中，通過生產過程的規范化管理、實際操作人員的控制和質量檢驗體系的建設，不斷改進鍋爐的生產過程和使用過程，從而為鍋爐的穩定運行奠定了堅實的基礎。

一、鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的原因

（一）疲勞裂紋

疲勞裂紋是鍋爐壓力容器壓力管道中最常見的裂紋之一，主要有機械疲勞裂紋和熱疲勞裂紋兩種形式。特別是在汽輪機葉輪、主軸及輔助旋轉機械設備中，機械疲勞裂紋相對較多。隨著交變應力和腐蝕介質的增加，機械疲勞裂紋將繼續擴展，進而影響設備的運行。機械疲勞裂紋會受到環境介質、結構形式和組織狀態等多種外部因素的影響，因此，機械疲勞裂紋的檢測往往比較困難，需要考慮的內容也比較復雜。拉伸應力軸與機械疲勞裂紋的夾角約為45°左右，表現出穩定增長的特征。輸水管座、壓力表座、排氣管座等，只要是溫度變化引起的熱疲勞裂紋就比較多。

（二）腐蝕裂紋

在工業生產中，鍋爐和壓力容器的壓力管道在使用時，壓力管道中經常發生較多的化學反應。因此，它會引起一定程度的腐蝕并導致裂紋的出現，這是造成腐蝕裂紋的主要原因。壓力管壁上會有反應殘留物。如果不及時清理，會對壓力管道造成腐蝕。腐蝕裂紋的主要部位是壓力管道的連接部位和閥門的位置。在防止腐蝕裂縫時，應盡量選用防腐材料。同時，應加強對壓力管道的有效維護，確保其良好的運行狀態，避免對安全生產的威脅。

（三）焊接裂紋

鍋爐壓力容器和壓力管道的結構焊接工藝較多，焊接工藝因素造成的焊接裂紋較多，也是影響鍋爐正常運行的關鍵。在焊接工作中，未嚴格遵守相關施工規范和標準，驗收中存在形式上的問題，未及時發現裂縫。同時，如果焊條質量不合格，也會導致壓力管道產生裂紋。壓力管道中的輸送介質會因焊接裂紋的存在而發生泄漏，從而引發安全事故。

（四）蠕變裂紋

在角焊縫、集箱孔橋區、熱影響區、蒸汽管道外弧處，存在許多蠕變裂紋。主要原因是上述區域容易受到溫度和各種應力的影響，金屬結構出現變形和損傷問題，進而導致裂紋。主應力方向通常與蠕變裂紋的發展方向垂直，同時也會引起蠕變空洞問題。蠕變裂紋在焊縫損傷部位也會存在，并沿晶粒擴展。加強蠕變裂紋的檢測和處理也是提高鍋爐運行可靠性的關鍵。

二、鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的預防處理方法

（一）加強壓力容器壓力管道的生產制作質量

首先，在壓力容器中壓力管道的整個生產運行中，需要對壓力管道進行一定的檢驗，以及相應的制造細節的檢驗。根據企業生產標準或工藝技術要求，提高壓力管道本身的質量。其次，有必要對壓力設備的圖紙進行設計。根據產品的實際需要，有關技術制造人員應認真分析、全面審查制造設計圖紙。在圖紙設計過程中，應分析壓力管道的各種裂縫問題，并在設計過程中采用合理的工藝和相應的材料，以提高壓力管道的整體質量。最后，在整個制造過程中，對每一道工序進行詳細的檢驗，避免制造環境等諸多問題，以控制壓力管道的質量問題。

（二）做好溫度的控制

由于鍋爐壓力容器壓力管道的連續運行和高溫，以及其他一些因素的影響，容易產生裂紋。因此，在處理壓力管道開裂問題的過程中，要嚴格控制溫度變化，改善運行環境，如在生產區安裝相應的冷卻設備，避免因溫度升高而產生裂縫。同時，應在檢查容器溫度過高的同時，停止操作。只有這樣，才能更好地控制裂縫問題。此外，還應使用溫度監測設施對整個操作過程進行監控，以便隨時了解溫度變化情況。當出現不良問題時，應及時采取措施加以控制，以提高鍋爐壓力容器內管道的檢驗工作和整個設備的運行安全。

（三）強化各個檢驗環節，并嚴加管理

首先，要明確不同裂縫產生的原因，從源頭上嚴格控制。在整個設備制造階段及相關輔機材料檢驗環節開始。提高相關設備的性能也是必要的。在制造的全過程中，按照相關檢驗標準，嚴格控制半成品和各生產環節的質量，盡量減少各種裂紋的發生。此外，應建立多重檢驗管理機制，以消除不合格品。其次，科學檢測鍋爐、壓力容器內壓力管道的基本狀態，確保相關人員能夠按照相關標準更好地操作，防止企業生產經營中出現損失。同時，在壓力管道檢驗過程中，要按照規范、標準的要求進行監督管理，提高檢驗人員的工作技能和操作水平，充分發揮現代檢測技術和工藝的優勢，及時消除壓力管道檢查中的缺陷，嚴格管理。

（四）提升工作人員的技能操作水平

在整個生產過程中，壓力管道在長期高溫的作用下承受著很大的壓力。如果壓力容器啟動或停止，容器的溫度會不斷升高，這將對壓力容器造成一定的壓力。因此，檢測人員在實際操作過程中應盡量減小機組時差，避免管道內部溫差過大，避免因內部溫度變化而產生裂縫。因此，為了在最基本的基礎上控制壓力管道的裂縫，需要相關人員合理操作系統，保證壓力容器正常使用，嚴格控制其使用壽命。相關部門要確保操作人員具有綜合素質和專業操作技能，在具體操作過程中，要嚴格按照操作規程操作，合理使用壓力管道。同時，要加強培訓管理，提高人員操作水平，并嚴格按照有關規定，合理控制制度運行。

綜上所述，目前我國鍋爐壓力容器和壓力管道的使用效率正在逐步提高。一旦出現裂縫，將產生嚴重影響。因此，工業企業應高度重視，做好預防工作。