鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題研究

范振

摘要：為了保證鍋爐壓力容器能夠維持在一種正常的運轉狀態，就要做好鍋爐壓力管道的檢驗工作，并將其作為重要的工作內容進行處理。而在鍋爐壓力容器的實際工作過程中，由于內部環境以及外部環境產生的影響，就會出現裂紋問題，并且這種裂紋問題很容易被工作人員忽視，然而，這種裂紋現象會對鍋爐壓力容器的正常運轉產生嚴重影響，其中隱藏著極大的運行隱患。因此，要對壓力管道裂紋問題進行規范處理，以此保證鍋爐壓力容器的使用壽命以及使用年限不會受到影響。基于此，對鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題進行研究，以供參考。

關鍵詞：鍋爐壓力容器;壓力管道;裂縫問題;預防措施

引言

鍋爐業可以稱為我國經濟發展的命脈，與此同時，工業制造水平的增長持續推動著鍋爐領域的改進與完善，只有準確地分析鍋爐裂紋出現的原因并采取合理方法解決壓力容器管道中的裂紋問題，同時定期全面檢查管道的質地和狀態，才能順利維持工業制造生產中的基本供需關系，防止裂紋問題影響工業生產的正常運行。

1鍋爐壓力容器特點

鍋爐是一種密閉的容器，在運行管理過程中，需嚴格按照相關說明進行操作，如管理不當，危害較大的是產生爆炸，極具破壞性。產生爆炸的原因是多方面的，主要可分為兩大類，一類是鍋爐工作壓力超過預警線，但相關的安全附件未能發揮作用，使得鍋爐內壓力超標，易發生爆炸。第二類是鍋爐壓力正常，但部分元器件存在異常，也同樣容易引發爆炸。再者，由于鍋爐壓力容器工作環境惡劣，容易發生損壞。鍋爐壓力容器相比其他容器而言，其運行狀態處于高溫、高壓環境下，在這樣的環境下，鍋爐容器勢必會接觸到水、火等，容易引發運行故障。最后，是鍋爐容器使用廣泛，其運行常為連續作業。鍋爐應用場景較為廣泛，涉及火力發電廠、輕工業、化工等行業，鍋爐的運行是保障生產的必要條件。

2壓力管道

壓力管道與壓力容器的性質基本一致，其同時也是壓力鍋中的重要組成部分，在鍋爐的日常工作過程中，壓力管道所起到的關鍵作用就在于運輸液體以及氣體，而壓力管道屬于運輸管道中的一部分，能夠對流體的無定向流動起到良好的運輸、分配以及排放等作用。而在當前的大部分壓力鍋爐中，其內部的壓力管道大多都是由法蘭、螺栓連接、閥門、管件以及管體等部位所構成，而除了這些基礎零部件以外，壓力管道中還要搭配支撐件。而在近年來的發展進程中，壓力管道已經擁有了較為成熟的裝配方式以及生產工藝，能夠對壓力鍋爐的工作效率以及安全性起到良好的保障作用，而壓力管道的特征主要在以下幾方面：首先，為系統化特征，各個壓力管道之間，都存在著一定的關聯性，其中一條壓力管道出現問題，就會影響其他管道;其次，為構成組件比較多，相對其他的管道類型以及壓力容器來說，壓力管道中的支撐件以及組成件種類相對較多，各種材料也都有著極高的質量需求與技術要求;最后，壓力管道的泄漏點比較多，相對壓力容器，其在每個閥門部位都存在五個泄漏點。

3鍋爐壓力容器壓力管道中出現裂紋的主要原因

3.1蠕變裂紋的產生

這種裂紋是在起初的疲勞裂紋產生后經過高溫裂變和接觸面應力壓迫共同造成的。其主要分布在容器內壁曲周面的上軸部分，辨認特征是主裂痕兩側附有平行型紋路，像集成容器、輸送或燃燒物質用的管道等處于高溫高壓環境下的大容量裝箱設備很容易出現這種裂紋，而且這種類型的裂縫無法預測其擴展的區域和數量，就連裂縫的連續形狀也是無法判斷的，不過，從整體角度來看，主要呈橢圓形和空洞型居多。

3.2 疲勞裂紋

對于快開門壓力容器來說要經常的啟閉進出物料會產生交變應力，頻繁的升溫升壓、降溫降壓過程中會產生交變熱應力，設備長時間承受疲勞載荷，就會產生疲勞裂紋，尤其是在嚙齒、支座與釜體連接部位、滑軌與釜體連接處、釜體縱環焊縫的丁字口等應力集中部位發生開裂。尤其是早期的快開門壓力容器，釜體法蘭與筒體、封頭連接處采用不合理的角接甚至搭接結構，釜齒采用焊接方法制造，釜門未采用整體鍛造存在拼接焊縫，使設備在焊接部位存在較大的應力集中，在交變載荷的作用下，發生疲勞開裂的風險大大增加。

4鍋爐壓力容器與壓力管道檢驗中預防裂紋的具體措施

4.1規范質量檢驗程序

原材料的質量檢驗環節有著十分重要的作用，甚至會直接影響鍋爐壓力容器的生產質量，通過對原材料的質量把控，能夠在源頭上避免裂紋問題出現。因此，這就需要對原材料選擇、原材料運輸以及原材料加工等多個工作環節進行嚴格檢測，并且明確每種原材料應用標準的前提下，做好對零件的檢驗工作，確保每個零件都能夠得到嚴格的檢測，避免因為某個小零件存在的問題而對壓力容器整體功能產生破壞。所以，從零件生產環節以及加工環節的角度上來看，不僅需要明確基本的質量檢驗程序，還要將生產標準作為主要依據，對操作程序進行規范，防止因操作問題而對鍋爐質量產生不良影響。

4.2提高檢驗人員的專業技術

調試員和檢驗員是預防裂縫產生的重要屏障。由于鍋爐容器的作用之一是長時間高溫燃燒燃料，這就導致焊接裂縫和老化裂痕頻繁產生，不過，通過提高操作人員的專業技術能力可以極大彌補高溫和頻繁作業對金屬材料自身性質的負面影響。這就需要檢驗者和設備操作者無論是在練習還是真正施工時，都要貫徹落實基本操作規范和技能，時刻牢記安全操作事項。對此工廠單位管理者可以組織全體工作人員進行專業的操作演習和應急演練，全面提升施工專業度，堅決降低操作失誤率。

4.3超聲波檢測

首先，介紹的就是超聲波檢測技術。此類技術主要借助的一項技術就是超聲波，在實際的應用過程中，超聲波能夠借助自身直線傳播的特點對壓力容器進行科學有效地檢測，并且超聲波在不同的情況下所產生的反射波都不同，工作人員就可以借助這樣的一個特點對鍋爐壓力容器中存在破損的位置以及情況進行檢測和判斷。并且由于超聲波自身的特點，其具備非常大的能量，因此，在一系列固體中進行傳播時傳播損失的能力就非常小，將其用于鍋爐壓力容器的檢測中會具備非常良好的效果和準確性。并且同時因為超聲波自身在不同的介質中傳播的速度會產生區別，因此可以更全面地對鍋爐壓力容器進行檢測。若是在檢測的過程中發現鍋爐壓力容器自身存在氣孔或者夾渣等情況，那么，超聲波在此類不同介質中傳播的速度會產生改變，相關人員就可以通過這樣的一個變化來判斷內部是否存在問題和缺陷，從而制定針對性的策略來進行解決。

結束語

綜上所述，鍋爐壓力容器從設計、制造到使用過程中都需安全檢測，常見的鍋爐壓力容器存在的問題有鍋爐壓力容器自身、電離輻射、粉塵引發的危害以及人為因素造成的安全問題，為此，整個檢查流程需在鍋爐壓力容器安裝前檢查鍋爐設計及材質是否符合相關國家和行業標準;其次，是重點零部件的監測;最后，是對從事檢查人員進行培訓，確保通過培訓檢測人員能夠勝任工作，避免造成財產損失和人員傷亡。

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