淺析鍋爐壓力容器壓力管道檢驗的裂紋問題

彭嘉康

摘要：鍋爐設備作為工業(yè)生產(chǎn)過程中最為常見的壓力容器，其在運行過程中的穩(wěn)定性和安全性與工業(yè)生產(chǎn)中動力供應的穩(wěn)定性息息相關，進而推動工業(yè)生產(chǎn)事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。實際上，鍋爐壓力容器在工作的過程中會出現(xiàn)壓力管道裂紋問題，需要引起相關工作人員的重視。本文將針對鍋爐壓力容器壓力管道檢驗的裂紋問題展開分析和研究，以供相關人員參考借鑒。

關鍵詞：鍋爐壓力容器;壓力管道;裂紋問題

引言：

在我國，鍋爐的應用比較廣泛，其主要是通過燃燒燃料釋放蒸汽，然后將蒸汽用于各種工業(yè)生產(chǎn)中。然而，鍋爐壓力容器壓力管道的安全問題非常重要，一旦壓力管道出現(xiàn)裂紋，就很容易引發(fā)爆炸事件，會對工作人員的生命和企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來了不可估量的損失。所以，在進行鍋爐壓力容器壓力管道檢驗的過程中，企業(yè)必須高度重視裂紋問題，并及時解決問題。

一、壓力管道檢驗的意義

壓力管道在運行和傳輸?shù)倪^程中會受到特定的壓力和溫度影響。具體來說就是如果在輸送期間帶有腐蝕性較強的液體的話就會容易腐蝕壓力管道內(nèi)部，從而導致蒸汽泄漏[1]。例如：如果壓力管道輸送距離較長，那么在短時間內(nèi)會由于裂紋問題導致管道內(nèi)的石油和天然氣泄漏，與外界環(huán)境接觸引發(fā)爆炸，從而導致人員傷亡。因此，相關部門需要做好壓力管道檢驗工作，不僅可以降低資源的損耗率，還可以通過科學合理的技術(shù)手段維持壓力管道的正常運行壓力，進而保證工作人員的生命安全。

二、鍋爐壓力容器壓力管道檢驗過程中，最常見的裂紋問題

（一）蠕變

何為蠕變開裂，指的是鍋爐壓力容器表面的溫度和應力經(jīng)過長時間的粘合作用。具體來說，鍋爐壓力容器是由金屬材料組成的，會因為溫度變化導致材料的表面變形或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)損害而出現(xiàn)裂紋問題。一般來說，蠕變導致的裂紋一般出現(xiàn)在集熱管、高溫蒸汽管以及加熱膨脹管等位置。工作人員肉眼可觀察到的特點是：裂紋出現(xiàn)的方向垂直于最大的應力方向，方向彎曲，裂紋的間隙較寬，往四邊散開。其次，還有一些需要細致觀察方可看到的特點：裂紋區(qū)域里有很多蠕變的不規(guī)則孔洞，一般呈橢圓形或晶體形狀。如果是由于焊接遭受到損害的區(qū)域內(nèi)裂紋會與焊接的方向一致，保持平行，從鍋爐的表面一直延伸到鍋爐的內(nèi)部，而與焊接方向保持平行的裂紋一般位于主要裂紋的兩側(cè)。

（二）溫度變化太大

上文提到，鍋爐壓力容器是用金屬物質(zhì)制造而成，金屬材料在經(jīng)歷過焊接、連軋以及冷卻等步驟方可制成壓力容器，不管哪一個流程都會涉及到溫度變化，溫度過低或者過高都會讓金屬材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進而出現(xiàn)裂紋[2]。當金屬材料長期處于高溫狀態(tài)下，晶體就會出現(xiàn)氧化或者融化現(xiàn)象，從而出現(xiàn)裂紋問題，加熱的溫度超出了金屬材料原有的臨界點就會出現(xiàn)裂紋問題;金屬材料經(jīng)過焊接工作之后需要迅速冷卻，當金屬材料經(jīng)過長期冷卻，溫度驟然變低后就會出現(xiàn)裂紋問題。通常情況下，由于冷卻工作導致的裂紋不容易被工作人員檢驗出來，而過熱燃燒的金屬材料變形后會影響鍋爐壓力容器的正常運行。

（三）應力腐蝕

由于應力腐蝕產(chǎn)生的裂紋問題主要集中在蒸汽管道和集裝箱等位置。鍋爐壓力容器在正常運行的過程中，如果鍋爐受到了高濃度堿水侵蝕，金屬晶體和晶體表面就會產(chǎn)生電極差。晶粒里面的兩極就會出現(xiàn)微電流，進而促使腐蝕物沿著金屬內(nèi)部進行移動，在金屬內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。

（四）疲勞裂紋

引起疲勞裂紋問題的主要原因是因為壓力管道傳輸周期較長，設備的基礎性能會出現(xiàn)一定的衰退情況，如果繼續(xù)長時間運行的話就會出現(xiàn)疲勞裂紋的問題。疲勞裂紋的修復成本極高，而且具有非常不確定的因素，因此，疲勞裂紋的出現(xiàn)極易影響壓力管道的安全運行。

（五）施工技術(shù)方面

化工工程在建設的過程中需要運輸大量的石油以及具有一定易燃易爆性質(zhì)的物體，具有一定的危險性，因此，在安裝壓力管道的時候要求也變得非常嚴格。但是實際施工的過程中，相關工作人員自身不具備專業(yè)技能，安全意識淺薄，總覺得壞事情不會發(fā)生在自己身上，因此不會過于重視施工內(nèi)容。其次是設計師在設計工程圖紙的時候沒有選擇質(zhì)量較好的圖紙以及信息完整性，導致在設計過程中缺少相關的參數(shù)和意圖，進而導致在設計期間出現(xiàn)很多了不合邏輯的事情，給后期的施工人員帶來了一定的施工難度。

如果鍋爐壓力容器壓力管道長時間處于溫度和壓力并高的環(huán)境下就很容易出現(xiàn)裂紋，進而出現(xiàn)氣體泄露現(xiàn)象，從而引起爆炸事故，給企業(yè)和員工帶來不可磨滅的危害和損失。因此，在檢驗壓力管道裂紋的時候，相關工作人員需要從裂紋出現(xiàn)的形狀開始分析出裂縫的特點和原因判斷出機組安全運行的狀態(tài)，以便于第一時間采取合理科學的解決措施，只有將裂紋問題解決了之后才能保證設備的安全運行。

三、分析鍋爐壓力容器壓力管道裂紋問題的解決方法

（一）加大壓力管道制造原材料質(zhì)量檢驗的力度

俗話說：千里之提，潰于蟻穴。如果壓力管道制造原材料的質(zhì)量不過關，就會嚴重影響到壓力管道的質(zhì)量，從而帶來巨大的危害。因此，在生產(chǎn)制造的過程中，工作人員要加強制造原材料的質(zhì)量檢測力度，這也是最

（二）優(yōu)化壓力管道的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計工作內(nèi)容

鍋爐壓力容器壓力管道在運行的過程中出現(xiàn)的應力性裂紋問題的時候，相關工作人員需要通過優(yōu)化壓力管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計，優(yōu)化鍋爐壓力容器的安裝位置以及優(yōu)化處理管道連接方式等，降低壓力管道在長時間運行的過程中出現(xiàn)裂紋的概率[3]。除此之外，相關工作人員還應進一步優(yōu)化壓力管道在運行期期間的安全性和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)裂紋導致安全事故的發(fā)生。在實際施工過程中，施工企業(yè)可以通過加強壓力管道的連接、加固和支護工作，增加壓力管道的使用年限，降低由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)老化而出現(xiàn)裂紋的概率。

（三）加強壓力管道的維修保養(yǎng)工作的力度

將鍋爐壓力容器壓力管道應用在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，使用時間越長，設備的強度越大，因此，工作人員要根據(jù)生產(chǎn)的實際情況選擇最為合適的方法解決裂紋問題，使用單位要高度重視壓力容器壓力管道后期的維修保養(yǎng)工作?？偟膩碚f，使用單位要制定規(guī)范的設備維護制度以及保養(yǎng)準則，因并且要詳細標記出關鍵維修節(jié)點，針對性地完成壓力管道的檢驗維護工作。最后第一時間發(fā)現(xiàn)問題并處理問題、解決問題，避免由于裂紋問題引發(fā)安全事故。

（四）規(guī)范施工人員的操作

大多數(shù)情況下，鍋爐壓力管道檢驗時出現(xiàn)裂紋的主要原因是工作人員操作不當，因此，在員工正式操作鍋爐壓力容器之前，企業(yè)要對相關人員進行專業(yè)培訓，促使其可以全面掌握壓力容器的操作方法，降低鍋爐壓力容器的危險系數(shù)。其次，企業(yè)還需要定期評估鍋爐操作人員，優(yōu)勝劣汰，專業(yè)技能要完全過關才可上崗，杜絕在操作過程中因操作不當引發(fā)裂紋問題。

四、結(jié)束語

總而言之，鍋爐壓力容器壓力管道出現(xiàn)裂紋問題值得引起企業(yè)的重視。企業(yè)需要從實際情況出發(fā)，提高壓力管道的應用質(zhì)量，避免由于裂紋問題而引發(fā)各種安全事故的發(fā)生。本文總結(jié)了常見的幾點裂紋問題、解決策略，以期在保證鍋爐正常運行的同時保證質(zhì)量，推動經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

[1]張宏鵬.淺談鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題[J].2021（2016-3）：200-.

[2]楊與梁.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題分析[J].化工安全與環(huán)境，2020，33（29）：2.

[3]黃亞飛.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題分析[J].冶金管理，2020，No.407（21）：54+97.