關(guān)于鍋爐壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中裂紋問題的探討

牛廣旭

甘肅省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院容器一中心 甘肅蘭州 730050

鍋爐壓力容器是鍋爐與壓力容器的全稱，因?yàn)槎呔鶎儆谔胤N設(shè)備，在日常生產(chǎn)和生活中占有很重要的位置。結(jié)合鍋爐的基本功能可以看出，其主要就是將燃料燃燒生成的熱量，為人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)提供充足的熱能。通常來說，在特種設(shè)備的長期運(yùn)行過程中，企業(yè)必須對鍋爐壓力容器壓力管道進(jìn)行定期檢驗(yàn)工作，以防止發(fā)生安全隱患問題[1]。

1 鍋爐壓力容器壓力管道檢驗(yàn)中常見的裂紋問題

1.1 由應(yīng)力腐蝕而造成的裂紋

由于應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的影響，使鍋爐內(nèi)部的集箱管座等特殊位置經(jīng)常會出現(xiàn)裂紋，并且在運(yùn)行過程中也會使這些裂紋緩慢延伸，從而影響鍋爐的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。而應(yīng)力腐蝕造成裂紋的主要原因是由于鍋爐的汽水管道、集箱管座等部位接觸到了堿水，使得其金屬的微觀世界發(fā)生了變化，即堿水與金屬邊界形成了電位差，有微弱的電流通過，而這微弱的電流就導(dǎo)致了鍋爐的相關(guān)部位出現(xiàn)了裂紋。并且由應(yīng)力腐蝕引起的鍋爐相關(guān)構(gòu)件的裂紋主要分兩種形式，即為主要和次要，其顏色也以暗色為主。

1.2 疲勞裂紋

壓力容器壓力管道在檢驗(yàn)過程中最常見的裂紋問題是疲勞裂紋，主要體現(xiàn)為設(shè)備管理在長時間應(yīng)用過程中，機(jī)械組件的基礎(chǔ)性能明顯降低，出現(xiàn)疲勞裂紋。通過分析設(shè)備的具體應(yīng)用狀況，疲勞裂紋的危害較大，修復(fù)成本相對較高，存在很大的隨機(jī)性和偶發(fā)性，所以疲勞裂縫直接影響到設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3 后期使用過程中的裂紋問題

在管道安裝工作完成后，企業(yè)必須要對壓力管道的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢驗(yàn)，及時發(fā)現(xiàn)管道存在的隱患問題，才能從根本上解決工作過程中的安全風(fēng)險。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)：鍋爐壓力容器壓力管道在使用過程中，最常見的裂紋是疲勞裂紋。疲勞裂紋主要包括兩種類型，分別是：腐蝕疲勞裂紋和機(jī)械疲勞裂紋。機(jī)械裂紋總體來說多發(fā)生在管道受力相對密集的地方，而且裂紋是由小變大的，這就需要工作人員關(guān)注于管道是否存在受力不均勻的問題。而腐蝕疲勞裂紋形成的原因是原疲勞裂紋受到腐蝕性介質(zhì)和交變應(yīng)力的雙重作用，最終導(dǎo)致疲勞裂紋形成腐蝕裂紋。這種裂紋的特點(diǎn)就是會隨著時間的推移和鍋爐設(shè)備工作頻率的增加，而導(dǎo)致裂紋的長度逐漸擴(kuò)展。由于裂紋的維修工作難度較大，需要投入大量的時間、精力和資金，所以，目前鍋爐企業(yè)正在積極研究如何采取一些有效的預(yù)防措施，來避免裂紋的出現(xiàn)。

2 鍋爐壓力容器壓力管道裂紋檢驗(yàn)方法

2.1 提高操作人員的技能水平

設(shè)備將化學(xué)能和電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^程中，鍋爐和管道系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境處于高溫高壓狀態(tài)，很多裂紋是由于強(qiáng)烈的內(nèi)部壓力和短時間變化導(dǎo)致的。例如：當(dāng)設(shè)備啟動時，要平穩(wěn)切換運(yùn)行和停機(jī)狀態(tài)，鍋爐溫度會出現(xiàn)緩慢變化。如果作業(yè)人員沒有通過專業(yè)的培訓(xùn)，不熟悉相關(guān)的操作規(guī)范流程，會出現(xiàn)不規(guī)范操作問題。所以，要加強(qiáng)對操作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，構(gòu)建合理的評估辦法，減少因操作而導(dǎo)致裂紋的出現(xiàn)[2]。

2.2 健全管理結(jié)構(gòu)體系

任何工作的穩(wěn)步運(yùn)行都離不開管理工作的支持與幫助，鍋爐壓力容器壓力管道的裂紋管理工作也不例外。為了防止管道在使用過程中出現(xiàn)裂紋問題，鍋爐企業(yè)應(yīng)當(dāng)利用信息技術(shù)手段，收集和整理企業(yè)運(yùn)行過程中遇到的實(shí)際裂紋問題。充分分析出造成這些問題的主要原因，從源頭入手進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃管理工作。這就涉及到對數(shù)據(jù)信息的分類管理，為了提高預(yù)防工作的實(shí)際效果，企業(yè)還應(yīng)當(dāng)收集其它鍋爐企業(yè)遇到裂紋問題的具體案例。并應(yīng)當(dāng)建立網(wǎng)絡(luò)溝通交流的渠道，與其他企業(yè)共同分享工作經(jīng)驗(yàn)，研究優(yōu)化工作流程的可行措施。通過這種方法來全面保障管道裂紋預(yù)防工作的順利開展。從而有效規(guī)范員工的工作行為，降低人為因素引發(fā)管道裂紋的概率。

2.3 確保鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性

究其根本，任何一種裂痕的出現(xiàn)，都是在長時間的工作狀態(tài)下缺乏相對的保護(hù)措施而產(chǎn)生的，因此，為了提高鍋爐的使用效率，降低事故發(fā)生的機(jī)率，不斷提升工業(yè)生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性，就要從日常維護(hù)和保養(yǎng)工作開始抓起，不斷提升設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。在鍋爐使用上也要嚴(yán)格參照相應(yīng)的章程執(zhí)行，確保合規(guī)操作，將風(fēng)險降到最低，從源頭切斷。要想實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場使用環(huán)節(jié)的有效把控，現(xiàn)場操作人員要從以下幾個環(huán)節(jié)抓起，即設(shè)備的啟動、工作和關(guān)停。在工作狀態(tài)中確保鍋爐持續(xù)平穩(wěn)，溫度也保持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)內(nèi)，避免出現(xiàn)溫度驟升或驟降的現(xiàn)象，因操作不當(dāng)而給設(shè)備造成損壞。溫度的調(diào)整要適度，緩慢進(jìn)行，持續(xù)平穩(wěn)展開，方可降低表面出現(xiàn)裂痕的機(jī)率。

3 結(jié)語

所以在鍋爐壓力容器投入生產(chǎn)前應(yīng)加強(qiáng)壓力管道的檢驗(yàn)力度、做好準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)對新建壓力管道的驗(yàn)收管理工作等非常重要。但是這些工作在實(shí)施過程中還會受到工作人員專業(yè)素質(zhì)不高、相關(guān)質(zhì)保體系建設(shè)不完善等的影響，使這些預(yù)防和處理工作不能很好的進(jìn)行下去。而相關(guān)工作人員和管理人員應(yīng)該不斷尋求和創(chuàng)新更加完善的檢驗(yàn)措施，以保證其壓力容器壓力管道中的裂紋問題能夠得到很好的解決，從而使鍋爐壓力容器生產(chǎn)工作更快更好地進(jìn)行下去[3]。