壓力管道檢驗中的裂紋問題研討

郭秋麟

摘要：在使用中壓力管道的裂紋是鍋爐較為多見的一種問題，這種現(xiàn)象對于鍋爐自身的安全構成很大威脅，對其進行有效的檢驗和防護工作是非常重要的，不僅要為鍋爐的質量負責還要對工作人員的生命安全負責。本文主要對鍋爐壓力管道檢驗中的裂紋問題進行分析，并提出具體的解決措施，希望能夠提高鍋爐的工作效率，減少故障問題的發(fā)生。

關鍵詞：壓力管道；檢驗；裂紋；問題；措施

鍋爐壓力管道運行面臨著十分復雜的環(huán)境，在長期負荷運行過程中也會出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)生裂紋的原因是多樣化的，可以按照裂紋的產(chǎn)生與發(fā)展對裂紋進行分類。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，鍋爐壓力管道裂紋的產(chǎn)生與管道的結構、材料、部位等都有關系，不同的部位、不同原材料和不同用途的管道產(chǎn)生的裂紋是不相同。因為裂紋產(chǎn)生之后很容易引發(fā)爆炸事故，對工業(yè)生產(chǎn)以及人們的生命財產(chǎn)安全都有危害，所以為了盡量減少裂紋的產(chǎn)生，必須要從源頭著手，查找裂紋的成因，定期對管道進行檢測，減少裂紋出現(xiàn)。

1壓力管道檢驗中常見裂紋及原因分析

1.1疲勞裂紋

疲勞裂紋包括多種類型。第一種是機械疲勞裂紋，該類裂紋發(fā)生的部位主要包括葉輪和葉片等，其與腐蝕介質關聯(lián)性較強。另外，材料質量及環(huán)境因素會導致裂紋程度加深?？梢?，該類裂紋的分析過程較為復雜，涉及因素較多，需要進行綜合性考量。第二種是熱疲勞，其是在熱交變應力的影響下產(chǎn)生的，多發(fā)生在疏水管座及排氣管座等部位。如果該類裂紋未能得到及時控制，則會導致相關部件二次開裂，且整個變化過程沒有任何規(guī)律，隨意性較強。第三種是疲勞裂紋，該類裂紋主要集中于汽包等部件，原因在于該部件承受著介質及振動兩方面的壓力，因此出現(xiàn)裂紋的概率較高。隨著相關部件使用時間的增長，裂紋會越發(fā)明顯。

1.2應力腐蝕裂紋

材料或零件在應力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的開裂稱為應力腐蝕開裂，這是應力與腐蝕聯(lián)合作用的結果。該裂紋主要集中于汽水管道等部位，并且與部件材料直接相關。從應力腐蝕裂紋發(fā)生的特點來看，奧氏體不銹鋼產(chǎn)生該裂紋的概率較高。此外，只要存在汽水介質，即使應力較小，也容易出現(xiàn)裂紋。該類裂紋與振動、變形等多種類型的應力關聯(lián)性較強，并且其通常與張應力以直角的形式呈現(xiàn)。此外，還包括樹枝形的裂紋，其具有尾端細且尖的特征，并且會以分支的形態(tài)呈現(xiàn)。

1.3蠕變裂紋

壓力管道的使用時間越長，出現(xiàn)蠕變裂紋的概率就越大，這主要是因為管道在長期工作的過程中會受到應力和溫度的影響。使用時間越長，金屬結構被破壞的程度就越深。在這種狀況下，不可避免地會出現(xiàn)蠕變裂紋。該類裂紋主要集中于角焊縫、彎管外弧側等部位。這些部位具有易損傷和易變形的特點，進而會導致周邊裂紋越發(fā)嚴重。

1.4過熱、過燒裂紋

該類裂紋的發(fā)生階段多為金屬部件熱加工的過程，且在升溫過程中，裂紋會越發(fā)顯著，進而導致晶界氧化。通常情況下，過燒的金屬變形問題較為嚴重，且會出現(xiàn)裂紋。如果部件表面本身就存在龜裂問題，且熔化痕跡較為明顯，則會增大裂紋出現(xiàn)的概率。

1.5焊接裂紋和冷裂紋

焊接裂紋多產(chǎn)生于鍋爐制造的過程中，這類情況通常難以避免。上述裂紋出現(xiàn)的主要原因是鍋爐多使用特定金屬板，而這類金屬板必須進行焊接。在焊接過程中，溫度較高，因此會出現(xiàn)熱裂紋。冷裂紋主要產(chǎn)生于冷卻過程。該裂紋產(chǎn)生的原因是：在冷卻時，氫元素含量較高，且奧氏體會逐步轉變，最終以鐵素體的形式呈現(xiàn)，這便會使得氫元素的分布過于集中，進而形成焊接冷裂紋。

2壓力管道檢驗中裂紋的預防處理措施

2.1原料及制造過程

原料與生產(chǎn)過程的控制主要包括以下幾個要點。①在施工前檢查管道質量，并以行業(yè)標準作為參考依據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)劣質材料或與材質規(guī)格不符，不得使用。②在生產(chǎn)過程中必須以設計圖紙作為基本依據(jù)，并把握各項工藝的操作要點，嚴格控制各項操作指標。另外，鍋爐管道中潛藏著許多安全隱患，屬于高危設備的范疇，因此，在操作過程中必須做好安全防護措施，以免出現(xiàn)意外。③在操作前，必須要求相關人員進行崗前培訓，掌握各個程序的操作要點及細節(jié)，這樣就能確保整個生產(chǎn)過程更加安全。

2.2設備檢驗

鍋爐壓力管道危險系數(shù)較高，為了降低安全事故發(fā)生的概率，必須加強管道的檢驗，檢驗內容包括管道材質特性分析、管道結構、幾何尺寸、表面情況及整個生產(chǎn)過程的管控。原材料的檢驗屬于一項基礎性工作，只有材料質量過關，才能保障設備質量，因此必須加強對材料的檢測。同時，還應在加工時對操作人員進行監(jiān)測，避免人員操作失誤。

2.3員工操作技能

員工的綜合素質及技術操作水平與管道裂紋關聯(lián)性較大?；诖耍嚓P部門必須為員工提供學習的機會，進而不斷提升員工的技術水平，確保員工能掌握與裂紋相關的各項要點，從而保證整個生產(chǎn)過程更加安全、有序。

2.4做好驗收工作

壓力管道的驗收主要包括以下幾個要點。①對新施工的管道或經(jīng)過改造處理的管道必須進行全面檢驗。②在管道正式使用前，必須對各項參數(shù)進行詳細記錄，并用相關檢驗標準對管道質量進行驗收，同時還應避免未經(jīng)驗收的管道隨意使用，若有人違規(guī)使用，必須進行嚴格處理，進而起到警示作用。③部分單位盡管資質較高，但在安裝時仍存在較多漏洞，主要體現(xiàn)在中標之后的各個環(huán)節(jié)，因此，必須完善監(jiān)督體系，并提升管道的安全系數(shù)。

2.5老化管道檢驗

壓力管道所處的工作環(huán)境較為惡劣，并且會受到多項外界因素的干擾，從而嚴重影響管道的耐用性，并加速管道老化。因此，必須采用取樣分析的方式定期對管道進行老化檢驗。在檢查時，需要將重點放在沖擊韌性等方面，合理分析檢驗結果，并以此為依據(jù)，對壓力管道進行綜合性評估，明確管道的質量及耐久性。

3結語

綜上所述，隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，鍋爐的與應用越來越廣泛，對于壓力管道中存在的裂紋問題，相關企業(yè)必須引起足夠的重視，避免造成不必要的經(jīng)濟損失。因此相關企業(yè)應該嚴格控制鍋爐的生產(chǎn)與使用，加大執(zhí)行力度，提高檢測水平，更好的預防和解決裂紋問題的產(chǎn)生。這就要求工作人員具備豐富的工作經(jīng)驗與技術能力，在裂紋發(fā)生的第一時間制定應急措施，有準備的開展補救處理，切實提高鍋爐運行效率。

參考文獻：

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[2]張旭磊.鍋爐壓力管道檢驗中的裂紋問題分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（14）：118-118.

（作者單位：湖北特種設備檢驗檢測研究院黃石分院）