壓力管道檢驗中的裂紋問題探討

鄧成香 胡松 高翔 翟瑞峰

摘要：壓力管道的安全問題一直是各方重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，壓力管道目前管理不規(guī)范，納入特種設(shè)備管理較晚，企業(yè)不夠重視，檢驗檢測人員經(jīng)驗不足。而壓力管道裂紋的產(chǎn)生是造成安全事故的首要因素，對其進(jìn)行解決就成為了重點(diǎn)?；诖耍疚膶α鸭y的產(chǎn)生原因及其檢測方法進(jìn)行了簡述，并詳細(xì)論述了壓力管道裂紋問題的預(yù)防措施，為今后壓力管道的檢驗檢測提供有效參考。

關(guān)鍵詞：壓力管道;裂紋問題;預(yù)防措施

引言：壓力管道是日常生產(chǎn)生活中不可或缺的設(shè)備，但它是卻是一種具有一定危險性的特殊設(shè)施，在長期運(yùn)行當(dāng)中，難免會發(fā)生裂紋問題，這些裂紋問題如不及時處理，則極易造成嚴(yán)重安全事故。隨著壓力管道納入特種設(shè)備專門管理之后，對管道的研究才不斷受到重視，但是對壓力管道的研究仍然不夠完善。為此，作為一名特種設(shè)備檢驗人員必須明確裂紋產(chǎn)生的原因，以及裂紋造成的后果。只有了解清楚這些問題才能更好的實施壓力管道的檢驗檢測，并做到指導(dǎo)現(xiàn)場管理人員和相關(guān)技術(shù)人員對壓力管道出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)。

1壓力管道裂紋分類及其產(chǎn)生原因

1.1壓力管道裂紋的分類

不同的設(shè)備在運(yùn)行中起著不同的作用，所發(fā)生的物理化學(xué)過程也有所不同，因此所形成的壓力管道裂紋也有很多種類，大體來看，大部分裂紋問題都可以分為以下幾種：

（1）焊接裂紋：由于焊接環(huán)境的影響，某些部位的材料晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而產(chǎn)生細(xì)小裂縫，這些裂縫逐漸擴(kuò)大就演變成焊接裂紋，在初始階段通常不易察覺，需要借助顯微鏡觀察才能發(fā)現(xiàn)。（2）腐蝕裂紋：這種裂紋多發(fā)于用于化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，在容器受壓狀態(tài)下，受到堿性物質(zhì)的侵蝕產(chǎn)生脆化現(xiàn)象，其會使容器內(nèi)金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的損傷;（3）疲勞裂紋：金屬疲勞幾乎是不可避免的問題，在設(shè)備實際運(yùn)行中，各部分的應(yīng)力作用往往是不均勻的，這就使得金屬材料出現(xiàn)疲勞裂紋，導(dǎo)致壓力管道抗拉伸能力變差，容易引發(fā)爆裂等安全事故。（4）蠕變裂紋：多發(fā)于溫度過高區(qū)域，溫度過高會對管道材料造成損傷而穿孔，這些穿孔逐漸發(fā)展，則會使管道產(chǎn)生形變，進(jìn)而使設(shè)備難以正常運(yùn)行。（5）過冷或過熱產(chǎn)生的裂紋：大多在設(shè)備制造階段就已經(jīng)形成，由于很多企業(yè)使用金屬板焊接和卷制的方法來制造，這一階段涉及到高溫焊接和冷卻，材料由于熱脹冷縮，就容易出現(xiàn)熱裂紋和冷裂紋，特別是冷裂紋的隱蔽性更強(qiáng)，在初期極難發(fā)現(xiàn)，往往是在焊接后很長時間才能夠發(fā)現(xiàn)，具有很大的隱患危害[1]。

1.2安裝環(huán)節(jié)的裂紋現(xiàn)象原因

除了上述裂紋，在設(shè)備安裝環(huán)節(jié)中也可能產(chǎn)生裂紋，具體來看，主要體現(xiàn)在以下兩方面：一方面，一部分安裝操作人員對當(dāng)前常用的曲線鋪設(shè)管道方案不夠熟悉，在使用彎曲操作技術(shù)時操作不當(dāng)，導(dǎo)致管道連接處出現(xiàn)裂紋;另一方面，沒有做好管道的預(yù)處理工作使管道表面凹凸不平，也是產(chǎn)生裂紋問題的一個重要原因。

目前，一部分企業(yè)對于壓力管道的管理不夠重視，缺乏相關(guān)的檢測規(guī)范和管理制度，使得很多壓力管道處于不正常的工作狀態(tài)下而又不為人知，同時由于企業(yè)缺乏對檢測人員的培訓(xùn)工作，導(dǎo)致很多檢測人員經(jīng)驗不足，這些經(jīng)驗不足的檢測人員對于檢測工作往往難以成功完成，具體表現(xiàn)在，對于材料檢驗工作，不注重對于原始數(shù)據(jù)的保存，導(dǎo)致后期缺乏數(shù)據(jù)參考，無法確認(rèn)壓力管道的質(zhì)量是否合格;在宏觀檢驗方面，對于施工單位的管道安裝工作檢測不到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)管道安裝中已損壞的零件，更無法發(fā)現(xiàn)材料變形情況;在安全附件檢查方面，沒有對安全附件做到定期定時檢查，同時又因為忽略了管道檢測過程中運(yùn)行參數(shù)的變化，導(dǎo)致無法對管道的氣密性和壓力進(jìn)行有效測試，由于忽略了這些參數(shù)，對于這些參數(shù)的變化導(dǎo)致的裂紋也就不得而知了。

2壓力管道裂紋的檢測方法

2.1裂紋檢驗方法

在檢驗裂紋時，要從外觀入手，來直觀地檢驗設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常，如條件允許，檢驗工作人員可以將檢驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)平臺上進(jìn)行檢驗，并以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來做進(jìn)一步的分析。在此過程之后，就要檢測壓力管道實際承受的壓力范圍，并將檢測結(jié)果與管道的性能參數(shù)對比，查看是否超標(biāo)，因為壓力超標(biāo)經(jīng)常是管道產(chǎn)生裂紋的最主要原因。在裂紋檢測中最常用的方法是水壓檢測法，這種方法具有直觀和快捷的優(yōu)點(diǎn)。

2.2檢驗過程的注意事項

整體來看，在檢驗過程中，相關(guān)工作人員需要做到以下幾點(diǎn)：（1）工作人員必須提高安全意識，做好其本職工作;（2）積極研究或引用智能化監(jiān)測技術(shù)，降低人為因素造成的錯誤，提高檢測效率，降低人力成本;（3）制定檢測工作的規(guī)范化操作流程和標(biāo)準(zhǔn)，并按照這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行，確保檢測工作的高效和高質(zhì)量。

3壓力管道裂紋的預(yù)防措施

3.1指導(dǎo)操作人員正確操作

生產(chǎn)操作人員的技能也是確保壓力管道能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵，為此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期組織這些工作人員參與技能培訓(xùn)和相關(guān)學(xué)習(xí)活動，由相關(guān)技術(shù)人員對其進(jìn)行講解，確保生產(chǎn)操作人員在培訓(xùn)中能學(xué)到相關(guān)的安全理念，并能將這些理念應(yīng)用于今后的工作當(dāng)中。需要注意的是，不僅要開展培訓(xùn)，還要以考核的形式來驗證培訓(xùn)效果，考核通過的人員才能繼續(xù)上崗操作。同時，還應(yīng)該對表現(xiàn)優(yōu)異的工作人員積極獎勵，提升工作人員的積極性，從更高層面來降低裂紋發(fā)生的幾率[2]。

3.2建立質(zhì)量維護(hù)體系和檢查體系

企業(yè)要明確的是，壓力管道的正確使用關(guān)系著工作人員的人身安全，也關(guān)系著整體的效益。為此，企業(yè)要確保設(shè)備的質(zhì)量，就應(yīng)當(dāng)注重總結(jié)日常生產(chǎn)過程中的經(jīng)驗，并以此為依據(jù)，建立健全質(zhì)量維護(hù)體系和檢查體系。并確保檢查人員能夠及時發(fā)現(xiàn)、判斷和解決相應(yīng)的問題。這一體系的建立，主要包括以下三個方面：（1）對壓力管道材料的性能參數(shù)要求;（2）施工流程和工藝的規(guī)范化要求;（3）企業(yè)需要明確工作人員的職責(zé)，在發(fā)生問題的時候能準(zhǔn)確追查到責(zé)任人，防止互相推諉的情況發(fā)生，從而提高工作人員的責(zé)任意識和工作效率。

3.3運(yùn)用新技術(shù)提高檢驗效率

單一的檢驗手段對于壓力管道裂縫的檢測程度不夠，經(jīng)常存在遺漏的情況，為此，檢測人員應(yīng)當(dāng)注重多種檢驗手段的共同采用，多措并舉，根據(jù)實際情況選擇最合適的幾種方式，提高檢驗效率和質(zhì)量。在確保安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，要積極引進(jìn)新的檢測技術(shù)，如渦流檢測、漏磁檢測和TOFD檢測等技術(shù)，來提高檢測水平，更為精準(zhǔn)地確定裂紋發(fā)生的位置。

結(jié)語：壓力管道在多個環(huán)節(jié)當(dāng)中都容易出現(xiàn)裂紋，這就需要多措并舉來解決這些問題，從制造、安裝、維護(hù)和定期檢驗入手解決問題。只有通過各個環(huán)節(jié)質(zhì)量的嚴(yán)格控制和把關(guān)才是解決壓力管道產(chǎn)生裂縫問題的有效方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱卓.冶金工業(yè)爐高壓容器壓力管道檢驗中的裂紋問題研究[J].世界有色金屬，2018（12）：64-66.

[2]韓志揚(yáng).鍋爐高壓容器壓力管道檢驗中的裂紋問題與預(yù)防辦法[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（12）：49-50.