工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)中裂紋問題探究

李占斌

摘 要：本文簡(jiǎn)單介紹了工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)的內(nèi)容和方法，通過分析工業(yè)鍋爐中裂紋出現(xiàn)的機(jī)理和常見類型，探索了預(yù)防工業(yè)鍋爐產(chǎn)生裂紋的方法，對(duì)預(yù)防工業(yè)鍋爐產(chǎn)生裂紋，提高工業(yè)鍋爐運(yùn)行的安全性具有重要意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；檢驗(yàn)；裂紋

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，承壓類特種設(shè)備行業(yè)發(fā)展十分迅猛，制造技術(shù)水平不斷提高，當(dāng)前已經(jīng)接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平，已經(jīng)大體能夠滿足當(dāng)前我國(guó)的實(shí)際使用需要。工業(yè)鍋爐作為承壓類特種設(shè)備的一種，在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活中得到可廣泛應(yīng)用。在工業(yè)鍋爐實(shí)際使用過程中，受到使用時(shí)間、不當(dāng)操作等方面因素的影響，逐漸會(huì)產(chǎn)生各種各樣的缺陷，其中以裂紋問題最為常見，采取科學(xué)合理的裂紋防治措施，具有十分重要的作用和意義，本文對(duì)此進(jìn)行了研究分析。

1 工業(yè)鍋爐檢查的內(nèi)容和方法

（1） 內(nèi)部檢查、外部檢查、水壓試驗(yàn)

工業(yè)鍋爐的檢驗(yàn)包括內(nèi)部檢查、外部檢查以及水壓試驗(yàn)三個(gè)方面。在外部檢查方面，實(shí)際的檢查過程中，首先要檢查工業(yè)鍋爐的制造商資料、外觀質(zhì)量、保護(hù)裝置、支座情況、管道情況等內(nèi)容；其次要能借助超聲探傷檢查的方式檢查焊縫的焊接質(zhì)量以及焊接安全性；之后檢查管道的保溫、走向等方面情況。還需要測(cè)試管道安裝縫隙質(zhì)量、管道膨脹質(zhì)量、水壓壓力等內(nèi)容。實(shí)時(shí)監(jiān)控疏水情況。外部檢查工作必須要在工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中進(jìn)行，這種情況下，能夠直觀的檢查出工業(yè)鍋爐運(yùn)行過程中存在的問題，將問題充分的暴露出來(lái)。一般的工業(yè)鍋爐需要每年檢查一次，在投入運(yùn)行之前還需要做好對(duì)外部的檢查，如果工業(yè)鍋爐停運(yùn)超過一年需要重新使用，也同樣需要重視工業(yè)鍋爐的外觀檢查。工業(yè)鍋爐的燃燒方式以及安全溫控系統(tǒng)等方面情況在發(fā)生變化之后，全面檢查工業(yè)鍋爐的外觀。工業(yè)鍋爐的內(nèi)部檢查需要在停運(yùn)情況下進(jìn)行，兩年檢查一次，當(dāng)工業(yè)鍋爐在使用過程中內(nèi)部存在異常時(shí)進(jìn)行檢查。工業(yè)鍋爐的水壓試驗(yàn)主要是為了試驗(yàn)工業(yè)鍋爐的密閉性，檢查周期為六年一次，部分工業(yè)鍋爐無(wú)法順利進(jìn)行內(nèi)部檢測(cè)時(shí)，必須要加大水壓測(cè)試力度，一旦在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)問題，必須等問題解決之后才能繼續(xù)使用。

（2）工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)重點(diǎn)

工業(yè)鍋爐的檢查主要是為了更好的保證工業(yè)鍋爐運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，在實(shí)際的檢查過程中，首先要判斷無(wú)損檢測(cè)人員是否具備檢測(cè)資格，工業(yè)鍋爐壓力管道檢測(cè)人員必須要具備相應(yīng)特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)人員資格證。檢查焊接人員的從業(yè)資格，焊接質(zhì)量以及焊縫處理。對(duì)焊接工藝進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定，檢查焊接人員在焊接過程中是否按照相關(guān)的操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程操作。另外，還需要關(guān)注其他上崗工作人員。檢查技術(shù)圖紙的交付情況以及變更情況，檢測(cè)質(zhì)量的反饋和處理，針對(duì)檢查過程中發(fā)現(xiàn)的問題，組織會(huì)議分析處理，做好問題的反饋與處理記錄。

2 檢驗(yàn)中存在的主要問題

（1） 應(yīng)力腐蝕裂紋

應(yīng)力腐蝕裂紋是在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下出現(xiàn)的，應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生的主要區(qū)域?yàn)槠艿篮凸茏?yīng)力腐蝕裂紋的形式一般為垂直狀，如果應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生在奧氏體不銹鋼，那么裂紋會(huì)表現(xiàn)為樹枝狀。在火電廠，應(yīng)力腐蝕裂紋主要出現(xiàn)在彎道內(nèi)壁中性區(qū)域，受到應(yīng)力作用，局部會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，這種應(yīng)力腐蝕也可以叫做應(yīng)力導(dǎo)向腐蝕，在中性區(qū)域表現(xiàn)為延伸帶狀。

（2） 機(jī)械疲勞裂紋

機(jī)械疲勞裂紋更多的出現(xiàn)在設(shè)備的葉輪、大軸等部位，在工業(yè)鍋爐應(yīng)變集中部位較為常見。機(jī)械疲勞裂紋最初較為短小，之后裂紋在發(fā)展過程中逐漸向里擴(kuò)散，中間區(qū)域會(huì)產(chǎn)生一段較長(zhǎng)的裂紋，之后裂紋加速擴(kuò)展。機(jī)械疲勞裂紋發(fā)展過程中，其裂紋與拉伸應(yīng)力之間的角度一般為45°，隨著裂紋與拉伸應(yīng)力之間的角度逐漸增大，裂紋加速發(fā)展，最后兩者之間的角度可以達(dá)到90°。

（3） 過燒和過熱裂紋

工業(yè)鍋爐在溫度作用下，還可能會(huì)出現(xiàn)有過熱過燒裂紋，其宏觀上為大小不等的裂紋，產(chǎn)品存在有晶界氧化以及融化現(xiàn)象，另外，其表面還存在有較為嚴(yán)重的碎裂；在微觀上，存在有魏氏組織大面積覆蓋現(xiàn)象，同時(shí)還存在有Mn、S粒子沉淀。借助顯微鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)晶粒表面存在有氧化晶界網(wǎng)絡(luò)以及較大孔洞。在工業(yè)鍋爐鑄造過程中，受到焊接、軋制等熱處理工序影響，一旦金屬加熱量超過Ac3，將會(huì)有過燒過熱裂紋出現(xiàn)，并不斷積累加深。導(dǎo)致工業(yè)鍋爐在之后的使用過程中存在有較大的安全隱患。

（4） 腐蝕疲勞裂紋

腐蝕疲勞裂紋與機(jī)械疲勞裂紋不同，主要出現(xiàn)在集裝箱管座以及汽包位置，這些部位不處不存在介質(zhì)壓力，受到震動(dòng)會(huì)有應(yīng)力產(chǎn)生。腐蝕疲勞裂紋隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸發(fā)展嚴(yán)重，裂紋的寬度會(huì)隨著時(shí)間的增大而增大，裂紋縫隙內(nèi)部會(huì)充滿腐蝕物質(zhì)，管道內(nèi)壁會(huì)出現(xiàn)有較多的腐蝕坑以及溝槽。這些腐蝕疲勞裂紋有著一定的破壞性，會(huì)穿過晶界，不斷衍生新的次生裂紋。

（5） 熱疲勞裂紋

如果金屬在拉伸強(qiáng)度極限狀態(tài)下受到反復(fù)應(yīng)力作用，將會(huì)逐漸出現(xiàn)有熱疲勞裂紋，熱疲勞裂紋在排氣管管座、管道壓力表等位置，熱疲勞管道主要表現(xiàn)有刀痕、孔洞和缺口，部分熱疲勞裂紋不是十分明顯，但是會(huì)很大程度上降低管道的使用壽命。

3 工業(yè)鍋爐裂紋預(yù)防措施

首先，制造商對(duì)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)圖紙認(rèn)真審核，結(jié)合圖紙比例完成工業(yè)鍋爐的制造。做好對(duì)原材料的控制，產(chǎn)品原材料的控制對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和性能有極大的影響，在工業(yè)鍋爐生產(chǎn)過程中，為了減少裂紋出現(xiàn)的可能，就必須要不斷改革工業(yè)鍋爐生產(chǎn)材料，提高工業(yè)鍋爐的整體質(zhì)量。其次，工業(yè)鍋爐的質(zhì)量很大程度上受到制作工藝因素的影響，在制作過程中，任何一方面的失誤和疏忽都可能會(huì)導(dǎo)致工業(yè)鍋爐在使用過程中反復(fù)出現(xiàn)問題。做好工業(yè)鍋爐的質(zhì)量控制，只有做好質(zhì)量控制工作，才能最大限度的降低裂縫出現(xiàn)的可能，仔細(xì)閱讀參考要求，反復(fù)檢查工序，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。在工業(yè)鍋爐出廠時(shí)，嚴(yán)格控制工業(yè)鍋爐質(zhì)量，能夠很大程度上減少工業(yè)鍋爐問題出現(xiàn)的可能。

再次，要規(guī)范司爐工的操作，使用單位在實(shí)際的應(yīng)用過程中需要編制專門的操作規(guī)程，以規(guī)范性的流程指導(dǎo)工業(yè)鍋爐的使用。在實(shí)際的操作過程中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作，避免在操作過程中出現(xiàn)重大的過失。

4 結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)鍋爐在實(shí)際的使用過程中非常容易出現(xiàn)裂紋，一方面會(huì)影響工業(yè)鍋爐的正常運(yùn)行，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)較大的安全隱患，導(dǎo)致安全事故出現(xiàn)，常見的裂紋形式有應(yīng)力腐蝕裂紋、機(jī)械疲勞裂紋、過燒和過熱裂紋、腐蝕疲勞裂紋、熱疲勞裂紋等，為了降低裂紋出現(xiàn)的可能，必須要從操作規(guī)范、原材料、工業(yè)鍋爐質(zhì)量三個(gè)方面出發(fā)，保證工業(yè)鍋爐使用過程中的安全有效性，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)鍋爐裂紋的有效預(yù)防。

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