關于壓力容器壓力管道形成裂紋的問題分析

關志強

沈陽特種設備檢測研究院 遼寧沈陽 110000

鍋爐與壓力容器共同簡稱為鍋爐壓力容器，都是屬于較危險的特殊設施，是居民日常生活或工廠辦公生產(chǎn)必不可少的設備。鍋爐設備的存在是為了將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能提供給人們，以保障人們生活或生產(chǎn)所需要的熱能供給。鍋爐壓力容器管道在長期的運營過程中，容易因為裂紋問題造成嚴重的安全事故，這就需要相關的技術人員在日常生活中及時對壓力管道的裂紋進行排查檢測，一旦發(fā)現(xiàn)及時采取處理措施，降低使用的安全風險[1]。

1 壓力容器壓力管道形成裂紋

1.1 疲勞裂紋類型

壓力容器壓力管道的裂紋問題包括疲勞裂紋，此種裂紋往往包括兩種形式，即腐蝕疲勞和機械疲勞，前者出現(xiàn)的因素為裂痕形成前提下受到交變應力與腐蝕性媒介所致，本質(zhì)上此種裂紋是在疲勞裂紋條件下轉(zhuǎn)變，通常來講便是應力比較集中的區(qū)域會出現(xiàn)疲勞裂紋，且裂紋在起始時期比較細微，經(jīng)過長時間擴展裂紋面積；后者存在材料焊縫熱聚集的影響區(qū)域，以直線狀為主，在裂紋生成開始，應力方向呈45度擴展，之后與拉伸應力呈90度擴展，進而擴大裂紋面積，機械疲勞形式的產(chǎn)生于壓力管道材料具體結(jié)構和環(huán)境媒介等因素產(chǎn)生關聯(lián)。

1.2 過燒與過熱裂紋

在溫度比較高的情況下，鍋爐的壓力容器和壓力管道容易產(chǎn)生過燒與過熱裂紋。這種裂紋一旦嚴重，還會有破碎、裂開的現(xiàn)象，導致晶界被氧化。過燒與過熱裂紋會導致晶體顆粒比較粗大，晶體周邊會存在氧化性比較強的氣體，這些氣體將會不斷擴大范圍。利用顯微鏡進行觀察時，還會發(fā)現(xiàn)晶體表面存在比較明顯的孔。許多生產(chǎn)均離不開高溫度條件，比如焊接、軋制等，如果不能及時把控質(zhì)量，材料就會因溫度過高而產(chǎn)生裂紋，而后就會在鍋爐的承壓位置產(chǎn)生更多的裂紋。

1.3 應力腐蝕裂紋

由于化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，所使用的化學物質(zhì)相對較多，導致壓力容器在運行的過程中，會受到堿性以及酸性的化學物質(zhì)影響。而且壓力容器壓力管道制造材料全部采用的金屬材料，在長期的使用下，化學物質(zhì)將會對壓力管道內(nèi)部造成一定的腐蝕，促使壓力管道材料金屬晶體與晶間產(chǎn)生了電位差，并在生產(chǎn)中容易出現(xiàn)化學反應，對生產(chǎn)造成一定影響的同時，也會不斷增加壓力容器的腐蝕面積，從而出現(xiàn)腐蝕裂紋。腐蝕裂紋的形狀初始為一個腐蝕點，而在長時間的作用下，腐蝕點向周圍開始擴散，出現(xiàn)的裂紋也會隨之增加[2]。

2 壓力容器壓力管道形成裂紋問題的相關思考

2.1 科學安排質(zhì)量檢驗流程

壓力容器目前發(fā)展為工業(yè)運行與生活不可或缺的機械設備，因為其表現(xiàn)出危險性，所以在具體的生活運用期間，針對設備的安全問題勢必要引起關注，然而企業(yè)原有材料與機械設備的檢驗作業(yè)開展安排科學的質(zhì)量檢驗流程針對危險指數(shù)的降低產(chǎn)生一定作用，集中的檢驗主體包括原材料、壓力管道產(chǎn)品和生產(chǎn)流程，壓力容器壓力管道原有材料的質(zhì)量達標性直接關聯(lián)壓力管道成品工作的有效性，所以給予原有材料加以質(zhì)量層面的檢驗為基礎性工作。并且原有材料的質(zhì)量保障與生產(chǎn)過程檢驗為影響設備質(zhì)量的關鍵點，生產(chǎn)創(chuàng)作期間質(zhì)量檢驗要圍繞細節(jié)加以注重，之后形成科學的質(zhì)量檢驗流程。需要注意的是，科學的質(zhì)量檢驗流程要起始于基礎環(huán)節(jié)中降低裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率，在具體運用期間給予質(zhì)量檢驗人員的操作結(jié)合行業(yè)標準加以細致規(guī)范。

2.2 提高壓力管道材料性能以及安全管理

在壓力管道產(chǎn)生裂紋的內(nèi)部原因中，最重要也是最直接的就是管道的材料性能。因此，在選材方面，需要選擇符合管道運營標準的材料，并且控制經(jīng)濟成本。這樣既可以保障鍋爐運營的安全，還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟利潤。我國目前用于鍋爐管道制作的材料種類眾多，這就需要技術人員進行對比，分析其使用條件以及優(yōu)勢、劣勢，根據(jù)企業(yè)的自身要求擇優(yōu)選擇管道材料。同時，在安裝鍋爐壓力管道時，需要安裝人員提高自身的安全意識，按照詳細的安裝圖解進行安裝，在管道的各個銜接部位需要格外注意，保障其氣密性、水密性與安全性等等。在管道進一步投入使用后，需要企業(yè)需要安排人員進行日常的檢測與維護，對于安全隱患及時排查與處理。

2.3 日常檢查

需要在企業(yè)的規(guī)定時間內(nèi)，對設備進行日常檢查以及維護。如果壓力容器壓力管道中的零部件出現(xiàn)問題，維修人員需要及時地對零部件進行更換，避免在生產(chǎn)的過程中，存在安全隱患，從而造成嚴重的安全事故。同時，在檢查設備時，需要全面的對設備工序進行檢查，避免壓力容器壓力管道出現(xiàn)裂縫的可能性，工作人員也需要定期的對容器內(nèi)部進行清掃，減少內(nèi)部雜質(zhì)。在維護設備的過程中，需要對老化的壓力管道設備進行全面的檢修，壓力管道由于長期的處于惡劣的環(huán)境下進行運行，造成材料質(zhì)量降低，在對壓力管道進行檢測時，也需要專業(yè)的工作人員對檢驗結(jié)果進行分析，對壓力管道的耐用情況進行分析，并評估壓力管道使用期限等，從而在滿足生產(chǎn)條件的需求下，及時的更換壓力管道[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，化工企業(yè)需要做好預防壓力容器壓力管道產(chǎn)生裂紋的工作，加強對設備的管理，提高工作人員的操作技術水平，盡可能避免裂紋的出現(xiàn)，在壓力容器壓力管道的使用壽命內(nèi)，提升壓力容器的生產(chǎn)效率，促進化工企業(yè)的運營發(fā)展。