鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題探討

陽佳莉

（平涼市特種設備檢驗中心，甘肅 平涼 744000）

壓力管道和壓力容器同屬于一個集成系統，在運行過程中相互作用、相互影響，而由于壓力管道較長，受力較為復雜，且壓力管道常處于高溫影響下，非常容易產生裂紋，一旦產生裂紋極有可能會影響設備的使用壽命，帶來嚴重的經濟損失，還有可能會產生安全事故帶來不良的社會影響，因此必須要加強對壓力容器壓力管道裂紋的了解，因地制宜進行解決。

1 鍋爐檢驗內容和方法

對壓力容器進行檢驗時，需要嚴格檢查保護裝置、設備支座、質量外觀等，在對質量外觀進行檢驗時，應當重點關注平臺和管道的保溫、走向等。在對壓力管道進行檢驗時，需要重點檢驗技術資料、安裝管道質量、膨脹狀況等，同時還需要進行水壓測試，在檢驗過程中需要重點關注管道疏水、放水情況。在檢驗外部時，需要保障鍋爐處在工作運行狀態下，外部檢驗的次數需要控制在一年一次以上。如果根據工作需求需要對鍋爐進行較大程度的修改，那么必須要在修改完畢后進行外觀檢查。在檢驗內部時，需要確保鍋爐處在非工作狀態下，檢查次數需要控制在兩年檢測一次以上，在對內部進行檢驗時需要重點檢驗安全性以及嚴密性等。其中，需要注意內部檢驗不得與水壓檢驗同時進行。除此外，還需要對相關工作人員進行檢查，主要檢查工作人員的執照、資質證書、工作效果等，只有通過以上檢查才能更好確保壓力管道處在正常運轉狀態下，也能夠最大程度降低壓力管道發生故障的幾率。

2 鍋爐壓力容器壓力管道的裂紋類型

2.1 應力腐蝕裂紋

應力腐蝕裂紋主要是腐蝕介質與內外管道應力共同作用所產生的裂紋，主要發生在集裝箱管座或汽水管道內。因為管道需要進行熱水循環，當其受到較大的外界荷載壓力影響時，管道的彎折和拉伸強度會發生變化，極容易產生彎道變形現象，當彎道變形程度超出材料能夠承受的范圍就會產生應力裂紋。

2.2 機械疲勞裂紋

由于壓力管道長時間處在高強度運轉過程中，非常容易產生機械疲勞裂紋，機械疲勞裂紋主要產生在應變力集中的地方，通常是呈直線型，在剛產生機械疲勞裂紋時，裂紋是較為集中且長度相對較短的，如果此時沒有進行一定的維修和改善，那么隨著時間的發展，裂紋會不斷往內部進行拓展，而且拓展速度會不斷加快，最終會帶來嚴重的破壞和損傷。其中材料結構、環境介質都會影響機械裂紋的拓展速度。

2.3 過熱過燒裂紋

過熱過燒裂紋通常發生在部件熱加工過程中，在進行鍛造、焊接等過程時非常容易產生過熱過燒裂紋。所謂過熱是指對金屬材料進行加熱過程中，當溫度超過上臨界點后若持續升溫，則會產生過熱現象；而所謂過燒是指當金屬材料的加熱溫度非常高時，晶界氧化所產生的沿晶裂紋，當處在過燒狀態下的金屬材料在軋制過程中非常容易產生龜裂。

2.4 腐蝕疲勞裂紋

腐蝕疲勞裂紋大多發生在集裝箱管座等處，這類部件大多需要長期經受外界荷載壓力，而且在管道內大多數儲存的是腐蝕物，這些腐蝕物的存在會在一定程度對管道金屬產生破壞和損傷，隨著使用時間的不斷延長，腐蝕疲勞裂紋現象會越來越嚴重，不只會嚴重影響管道的正常使用，減少其使用壽命，還有可能會導致管道內部環境受到嚴重污染。腐蝕疲勞裂紋大多比較細小且相對較為尖銳，當出現主要裂紋后，還有可能會衍生出次要裂紋。

2.5 蠕變裂紋

當壓力管道材料發生損傷時，若在應力和溫度的共同影響下，極有可能會產生蠕變裂紋，逐漸裂紋大多沿彎道軸進行分布，且容易出現在管道應力較大或集裝箱應力較大的部位。

3 防止鍋爐壓力容器壓力管道裂紋的措施

3.1 確保生產材料和制作的科學性

首先，需要加強對制作材料的審核。壓力管道將長時間處于高強度的運轉狀態下，因此對于其本身制作材料的要求相對較高，如果制造材料質量不合格，那么也會導致壓力管道的質量存在問題，更容易產生裂紋等現象，影響到壓力管道的正常使用。因此采購工作人員必須要加強對材料的選擇和審核，要選擇信譽良好、生產規模較大的供應廠家，在對材料進行選擇時還需要充分結合壓力管道的用途和使用狀態，選擇能夠滿足壓力管道制作的材料，在進行壓力管道制作之前還需要對材料進行抽查，確保材料合格，能夠用于壓力管道制作過程中。其次，必須要加強對壓力管道的制作，一方面，必須要嚴格審核設計圖紙，相關技術人員必須根據設計圖紙的具體情況、結合壓力管道的用途等分析壓力管道設計圖紙的科學性和有效性。另一方面，需要提高制作工作人員的能力，在制作過程中必須嚴格按照工藝流程或生產標準進行，相關工作人員也必須規范自身操作，避免由于個人因素對壓力管道的質量產生影響，在制作過程中還需要根據壓力管道常產生的裂紋問題進行分析，通過多種手段進行有效規避，提高壓力管道的質量，減少裂紋的產生。最后，還需要嚴格檢查生產工序，生產工序對于壓力管道制作質量至關重要，如果生產工序存在不合理或漏掉工序的現象，那么將會影響到最終的成品，也會造成資源浪費，因此必須要在制作之前對生產工序進行仔細檢查，確保工序完整性，同時還需要對生產工序的順序進行分析，確保生產工序的合理性。

3.2 加強質量檢驗

首先，必須要健全質量檢驗體系，只有質量體系保持完整，才能夠更好指導質量檢驗工作，確保相關工作人員能夠做到有章可依、有章必依。因此，必須要根據壓力管道使用狀況等對質量檢驗體系的內容、相關要求和標準進行詳細規定。其次，必須要加強檢驗，做好預防工作。一方面，在檢驗過程中，要根據壓力管道產生裂紋的類型、易發生部位等內容進行嚴格檢驗，還需要做好管道內部的清理工作，減少腐蝕物的存在和對管道的損傷。另一方面，要重點檢驗管道焊接位置，管道焊接位置對于壓力管道正常運轉有至關重要的作用，因此必須要加強檢驗的針對性，同時還需要對焊接處進行定期維護，如果發現焊接處存在松動現象必須要進行補焊。再次，必須要成立質量檢驗團隊，負責監督控制工作。有些企業缺乏質量檢驗團隊，導致質量檢驗工作空白，有些企業雖然成立了質量檢驗團隊，但是質量檢驗團隊人員能力參差不齊，工作效果低下，因此必須要加強對質量檢驗團隊的組織構建，明確每一個工作崗位所負責的工作內容。最后，需要加強質量檢驗工作人員的能力培訓，要選擇公正客觀、理論知識扎實、實踐經驗豐富的工作人員進入團隊，同時需要加強技能培訓，講解壓力管道可能出現的裂紋情況、產生原因、監督控制手段等，從而更好提高質量檢驗工作的效果。

3.3 加強操作控制

人為因素是導致壓力管道產生裂紋的不可忽視的重要因素，因此必須要加強對操作人員的管理，減少人為因素對壓力管道的影響。首先，必須要做好壓力管道安裝工作，如果壓力管道安裝存在問題，那么會直接影響壓力管道使用，也會造成嚴重的經濟損失，因此在對壓力管道進行安裝時，要設計合理的安裝方案，結合壓力管道的使用情況和相關經驗進行科學設計，同時在安裝過程中需要嚴格按照安裝流程進行，尤其要嚴格控制氣密性、水密性等。其次，必須要嚴格規范操作人員的操作流程，構建操作平臺，對操作平臺進行設計優化，對操作工作人員加強引導，確保操作的正確性。還需要加強對操作人員的引導，要通過案例分析等方式詳細告知操作人員正確操作的重要性或違規操作所能引發的嚴重后果，以此來提高操作人員的警惕性，加強對操作人員的操作培訓，詳細介紹操作流程以及壓力管道的運轉原理等。最后，需要完善監控系統。壓力管道處于長期運轉狀態，在運轉過程中不可避免會產生大大小小的故障，只有加強監控，才能實時了解壓力管道的運轉狀態，也能夠幫助維修人員了解原因，及時進行解決，最大程度降低損失。因此必須要完善監控系統，加強對壓力管道的監測，需要引進先進的監控技術和監控設備，提高監控的能力和效果，當發現安全隱患時能夠及時有效進行信號傳送，并且為維修系統提供詳細可參考的數據，為維修提供數據支撐。

3.4 確保運行穩定性

首先，需要嚴格確保壓力管道運行穩定性，為了更好確保運行的穩定性和可靠性需要嚴格控制鍋爐的開啟、運轉及停止三個階段，確保在這三個階段中壓力管道始終保持平穩的運行狀態，避免發生太大的起伏影響到壓力管道的質量，特別是溫度變化需要進行嚴格控制，否則若溫度變化過大，在短時間內極有可能會對鍋爐產生嚴重損害，若想要進行升溫操作或降溫操作都需要嚴格按照循序漸進的原則，避免瞬間性變化，在進行預熱操作時，技術人員必須要著重關注，確保預熱操作無誤，杜絕違規操作所引起的裂紋問題。其次，必須要做好維護工作，設備隨著運轉時間的延長勢必會發生一定的磨損，而加強維護工作，能夠有效延長設備使用壽命，維持設備良好運行狀態，及時發現問題并且進行解決。因此必須要配備專門的維護工作人員，要求工作人員必須了解壓力管道的原理裂紋產生類型維護的理論知識，在維護過程中要嚴格按照相應規范進行，將壓力管道的維護情況進行定期記錄，在維護過程中如果發現有異常情況，必須及時與相關技術人員進行溝通，仔細分析原因并且進行解決。

3.5 打造專業技術團隊

當前有些企業管理者思想存在問題，缺乏對技術人員的重視，只關注眼前的短暫利益，不愿意花費時間和精力培養人才，最終導致企業的整體技術水平較低，對設備的維護和管理能力相對較差。首先，必須要加強對技術人才的引進，要通過線上線下多種渠道加強對人才的招聘，要著重考察技術人才的技術水平和個人品質，選拔既有硬實力又有強烈責任心的技術人員，充實人才隊伍。其次，必須要提高技術人才的技能水平，可以通過與其他企業的技術人員進行合作交流等方式，學習先進的技術和管理經驗，在相互交流中不斷提高彼此的技能水平，不斷進步；同時，需要定期組織技術人才開展總結會議，對于當前階段壓力管道運轉和管理過程中存在的問題進行反思，找到當前技術人才隊伍存在的不足，并且制定切實有效的改進措施，通過不斷反思總結的方式進行提高。最后，需要完善對技術人才的管理。一方面需要完善責任制度，將具體工作內容落實到每個技術人員身上，如果工作過程中出現紕漏那么可以直接追究到具體技術人員，根據相關規定進行嚴肅處理，提高技術人員的責任心；另一方面需要完善激勵制度，要加強對技術人才的考核，根據具體工作內容量化考核指標，對于考核過程中表現優秀的技術人才可以予以一定的物質和精神獎勵，而對于考核過程中表現欠佳的技術人才則可以予以一定的處罰，從而形成積極的競爭氛圍，不斷提高整體的技術實力。

4 結束語

鍋爐壓力容器壓力管道的裂紋類型主要包括應力腐蝕裂紋、機械疲勞裂紋、過熱過燒裂紋、腐蝕疲勞裂紋、蠕變裂紋等，一旦產生裂紋則會嚴重影響壓力容器壓力管道的正常運轉，因此必須要采取多種措施防止裂紋的產生，具體可以通過確保生產材料和制作的科學性、加強質量檢驗、加強操作控制、確保運行穩定性、打造專業技術團隊等方式進行落實，從而更好促進工業企業的發展和進步。