鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題及對策

黃金剛 王明鏡

東營市特種設(shè)備檢驗所 山東東營 257000

鍋爐壓力容器壓力管道在運行中會受到多種因素的影響，包括介質(zhì)屬性、外界環(huán)境和操作方法等，因此，應(yīng)該重視其運行安全性與穩(wěn)定性，防止重大安全事故的發(fā)生。在對鍋爐壓力容器壓力管道進行檢測時，如果采用的方式不正確，將會導(dǎo)致其內(nèi)部缺陷無法被及時發(fā)現(xiàn)，給人們的生產(chǎn)生活帶來威脅。尤其是壓力管道中裂紋問題的存在，是威脅生產(chǎn)安全的主要因素，因此，應(yīng)該采取有效的檢查與防治措施，提升鍋爐壓力容器壓力管道的運行可靠性。在檢查工作實施的過程中，除了應(yīng)該明確鍋爐壓力容器壓力管道的運行特點外，還應(yīng)該掌握檢查手段的應(yīng)用技巧，增強工作規(guī)范性與專業(yè)性。因此，應(yīng)該從鍋爐壓力容器壓力管道的運行情況出發(fā)，制定針對性檢查與防治工作方案，將運行風(fēng)險控制在合理范圍內(nèi)[1]。

1 鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題分析

1.1 焊接裂紋

現(xiàn)階段，部分企業(yè)所應(yīng)用到的鍋爐壓力容器管理主要是通過加工和卷制，以及焊接所特定的板材制成，但很容易導(dǎo)致在鍋爐制造中產(chǎn)生裂紋。在該類狀況下，焊接裂紋主要是因為高溫作用下所形成的“熱裂紋”。在焊接之后經(jīng)過長時間的冷卻之后，一些金屬材料極易產(chǎn)生冷裂紋。該類狀況發(fā)生的主要原因就是冷切后金相組織中會存在一定的可溶解氫元素，奧氏體也會逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殍F相體的整個過程，氫元素也會受到該類因素的影響朝著中間聚攏，從而形成一定的氫裂紋，從而發(fā)展為焊接冷切裂紋。

1.2 疲勞裂紋

鍋爐壓力容器壓力管道中，最常見的一種裂紋就是疲勞裂紋，分為機械疲勞裂紋和熱疲勞裂紋兩種主要形式。尤其是在汽輪機葉輪、大軸和輔助轉(zhuǎn)動機械設(shè)備中，機械疲勞裂紋相對較多，隨著交變應(yīng)力的增大以及腐蝕介質(zhì)的增多，會導(dǎo)致機械疲勞裂紋的不斷擴展，進而對設(shè)備運行造成影響。機械疲勞裂紋會受到多種外界因素的影響，包括了環(huán)境介質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式和組織狀態(tài)等，因此，在對其進行檢測時，往往難度較大，需要考量的內(nèi)容較為繁雜。拉伸應(yīng)力軸與機械疲勞裂紋的角度在45°左右，呈現(xiàn)出穩(wěn)定擴展的特點。在輸水管座、壓力表管座和排汽管管座中，熱疲勞裂紋相對較多，只要是受到溫度變化而產(chǎn)生[2]。

1.3 蠕變裂紋

蠕變裂紋主要造成出現(xiàn)的原因就是壓力管道持續(xù)運行，受到溫度壓力和應(yīng)力的影響，使得金屬材料變形，同時因為材料產(chǎn)生分離，所形成的一類裂紋。此類裂紋一般存在高溫蒸汽管道處的彎管外弧的表面，或是集裝箱應(yīng)力較大的位置，其中最大的應(yīng)力及走向趨于垂直狀態(tài)，但是裂紋帶則一般呈現(xiàn)為平行狀，通過仔細(xì)觀察沃恩可以知道，每個裂縫間不具備一定的規(guī)律性，其主要的裂紋形狀為孔洞狀或是米粒狀。

2 鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的處理對策

2.1 滲透檢測技術(shù)

利用固體染料的發(fā)光現(xiàn)象和液體的毛細(xì)現(xiàn)象，能夠?qū)崿F(xiàn)對鍋爐壓力容器壓力管道裂紋的有效檢測，這就是滲透檢測技術(shù)的基本特點，在實踐應(yīng)用中的操作較為便捷，尤其是在表面開口檢測中的效果較好。但是，在應(yīng)用該技術(shù)時，也存在一定的局限性，往往會污染壓力管道。顯像劑是滲透技術(shù)應(yīng)用中的重要試劑，顯現(xiàn)裂紋位置的滲透劑痕跡，從而幫助檢測人員對缺陷分布特點和形狀特點進行分析。當(dāng)材料表面具有較強的吸收性時，則不適合應(yīng)用滲透檢測技術(shù)，應(yīng)該對壓力管道的運行環(huán)境進行綜合分析，通過表面質(zhì)量檢測分析其裂紋的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。滲透檢測具有無損性特點，不會對壓力管道造成破壞，能夠保障較高的檢出率。后乳化型著色滲透檢測、水洗型熒光滲透檢測和溶劑去除型熒光滲透檢測等，是當(dāng)前幾種常用的壓力管道裂紋滲透檢測技術(shù)[3]。

2.2 光纖傳感檢測技術(shù)

作為一種新型的檢測技術(shù)，在鍋爐壓力容器壓力管道裂紋檢測中，光纖傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用正在逐漸增多，具有較強的實時性和靈敏性，同時，能夠防止電磁干擾對檢測結(jié)果造成的影響。分布式與準(zhǔn)分布式光纖檢測的應(yīng)用效果較好，能夠降低損耗的同時，擴大裂紋檢測的范圍，尤其是當(dāng)壓力管道的距離較長時，可以采用該檢測方法。分布式光纖檢測技術(shù)又可以分為光干涉技術(shù)、光反射技術(shù)和光散射技術(shù)等。當(dāng)對于裂紋檢測的精度要求較高時，可以采用準(zhǔn)分布式光纖傳感檢測技術(shù)，能夠獲得裂紋的準(zhǔn)確位置，但是，在實際應(yīng)用中會產(chǎn)生較大的損耗。

2.3 構(gòu)建質(zhì)量檢驗與維護體系

第一要做好生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢驗，在鍋爐生產(chǎn)制作的過程中，相關(guān)的單位要制定合理的管理制度，強化鍋爐生產(chǎn)制作流程和程序中的管理工作，確保鍋爐在生產(chǎn)過程中質(zhì)量得到一定的保障。質(zhì)量檢驗是鍋爐檢驗的最終環(huán)節(jié)，也是預(yù)防裂紋產(chǎn)生最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因此在這個階段相關(guān)的工作人員必須要按照相關(guān)的參考標(biāo)準(zhǔn)對其進行嚴(yán)格的檢驗，以此來確保質(zhì)量檢驗的效率，確保鍋爐的質(zhì)量。第二是在鍋爐正常使用的過程中要做好相關(guān)的檢驗以及檢查工作，針對一些不可避免的裂紋，相關(guān)的工作人員要及時的采取有效的策略和措施來降低因為裂紋而產(chǎn)生的影響，并在不斷解決的過程中進行歸納和總結(jié)，以此來提升緊急狀況下的應(yīng)對能力[4]。

3 結(jié)語

總而言之，壓力管道因為其檢驗工作較為特殊，因此常會受到部分外力因素的影響，極易造成裂紋問題，直接影響整個鍋爐運行，并引發(fā)相應(yīng)的安全和質(zhì)量問題，所以，我們需要對各類裂紋現(xiàn)象進行分析，強化檢驗工作管理力度，確保鍋爐壓力管道的運行和生產(chǎn)。