關于鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題

王 慶

合肥市金塑特種設備技術服務有限公司 安徽 合肥 230000

從鍋爐使用端的情況來看，若壓力容器和壓力管道潛在安全隱患與問題，則會影響著設備運行的安全，因此要做好全面嚴格的把控?；诖?，深度分析此課題，提出有效的裂紋缺陷檢驗技術手段，從而保障鍋爐壓力容器壓力管道的安全運行，有著現實意義。

1 鍋爐壓力容器壓力管道安全檢測的重要性

目前來說，鍋爐、壓力容器、壓力管道的使用需求很大，能夠為生產生活提供有力的支持。鍋爐、壓力容器、壓力管道運行會面臨很多的風險，例如爆炸等，若發(fā)生安全事故，則會造成很大的損失。2020年12月22日，巴基斯坦南部港口城市某工廠發(fā)生1起鍋爐爆炸事故，事故造成8人死亡，28人受傷。吸取經驗教訓，高度重視鍋爐日常檢驗檢測，全面排查潛在的隱患與問題，保障鍋爐、壓力容器、壓力管道安全運行，有著重要的意義。

2 鍋爐壓力容器壓力管道常見的裂紋類型

2.1 焊接裂紋 一般來說，鍋爐、壓力容器、壓力管道生產環(huán)節(jié)常產生焊接裂紋問題，而且發(fā)生率很高。目前市面上使用的現代化鍋爐和壓力容器等，制作環(huán)節(jié)使用的材料主要為金屬卷材，同時要進行焊接處理，難以有效的避免裂紋的出現。受到高溫作用影響，鍋爐焊接作業(yè)常出現熱裂紋，結束焊接作業(yè)后，要經過冷卻處理，此環(huán)節(jié)極易產生冷裂紋。究其原因，金相組織含有氫元素，實施冷卻操作，奧氏體向著鐵素體方向轉變。受到氫元素的影響，使得焊縫出現聚集的情況，并且持續(xù)發(fā)展，氫裂紋很容易成為焊接冷裂紋。

2.2 腐蝕裂紋 鍋爐、壓力容器、壓力管道運行環(huán)境復雜且惡劣，腐蝕介質的共同作用，使得鍋爐、壓力容器、壓力管道部件很容易出現開裂的情況，即應力腐蝕裂紋。一般來說，汽水管道與集箱管座位置高發(fā)。當應力腐蝕存在，將會對奧氏體不銹鋼造成很大的影響，尤其是汽水介質環(huán)境下，一點點的應力作用，也會引發(fā)應力腐蝕最終造成開裂。究其原因，具體為冷加工變形和振動以及殘余應力。在火電廠應用環(huán)境，汽水管道中彎管內壁中性層出現應力腐蝕開裂的情況，受到局部腐蝕程度嚴重的影響，裂紋主要為群狀且逐漸延伸，可以看到帶狀變化，長度很短，同時開口很寬，數量多。

2.3 疲勞裂紋 鍋爐壓力容器壓力管道的表面位置，常常會聚集應變，進而增加了疲勞裂紋產生了幾率。一般來說，裂紋呈現直線分布狀態(tài)。裂紋剛出現還比較短且范圍很小，隨著問題的演變，呈現隧道式變化，開始加速變化。若情況嚴重，部件的一側會出現切向擴展的變化。如果裂紋開始加速發(fā)展，則此位置必然會出現腐蝕疲勞裂紋。在應力比較集中的位置，極易產生機械疲勞裂紋，早期相對隱蔽且發(fā)展速度不快，后期成為復雜的裂紋。

3 鍋爐壓力容器壓力管道裂紋的檢驗策略

3.1 優(yōu)選適宜的檢驗辦法 從鍋爐、壓力容器、壓力管道裂紋檢驗的角度來說，可以選擇的檢驗技術手段有很多，要根據檢驗工作的要求和內容來選擇適宜的方法。以某單位為例，在進行鍋爐內部檢驗時，圍繞鍋爐主機水管和鍋筒以及水冷壁管道等位置，組織開展全面檢驗檢測。在檢驗檢測實踐中主要采用的方法包括圖紙資料審核法、超聲波壁厚測定法、磁粉探傷法和金屬材料金相檢測技術等[1]。通過對鍋爐進行全身體檢，及時掌握壓力容器壓力管道運行的情況，保證整個鍋爐能夠安全穩(wěn)定的運行，切實保障生產生活的安全(圖1為檢查現場圖)。在進行檢驗檢測技術選擇時，需要結合鍋爐所存在的環(huán)境和實際類型進行全面的分析，對比不同技術應用的效果來選擇相應的手段，保證整個裂紋檢驗工作能夠高質量的開展與落實，實現全面化檢測，及時排查潛在的隱患與問題，保證整個鍋爐能夠處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。從鍋爐制造環(huán)節(jié)的質量把控來說，常用的檢測技術為磁粉探傷。為了能夠保證鍋爐焊縫的質量，采取超聲波探傷進行檢驗檢測，及時發(fā)現存在的缺陷與問題，保證整個焊接加工的質量達標。一般來說，按照工件磁化方向的差異，可以劃分為周向磁化法和縱向磁化法等[2]。應用中可以結合實際情況來選擇，例如根據采用的焊接手段來進行分析，選擇適宜的探傷手段，保證整個檢驗檢測工作能夠高質量的開展與落實。

圖1 檢查現場圖

3.2 做好檢驗檢測人員的培訓 隨著鍋爐、壓力容器、壓力管道安全生產運行管理要求的不斷提高，對于鍋爐、壓力容器和壓力管道進行全面檢驗，成為了把關生產安全的重要措施，由于使用的容器和管道類型差異，且水平不斷提高，使得檢驗工作面臨著更加復雜的情況，若想實現對整個壓力容器和壓力管道的高質量檢驗，檢測分析必須要做好全面的控制，對于參與檢驗檢測工作的人員，則需要進行業(yè)務培訓和技術交底，使其夠對采用的檢驗手段和要求有著相應的掌握，能夠按照壓力容器壓力管道檢驗工作流程和要點實施各項檢測工作，保證整個檢測到位，同時保證檢測結果的質量。作為檢驗檢測負責人，需要具有學習意識和研究意識，能夠針對鍋爐壓力容器壓力管道檢測中存在的挑戰(zhàn)和問題進行技術的研究與分析，提出提高檢驗水平的辦法，促使整個檢驗工作能夠高質量的開展與落實，促使安全隱患得到有效的排查，實現高質量穩(wěn)定運行，創(chuàng)造更多的價值[3]。

3.3 積極引入裂紋檢測新技術 鍋爐裂紋檢測工作的開展與落實，需要借助相應的設施和工具來完成檢測工作。為了能夠提高檢驗工作的效率和檢驗結果的準確性，要積極推廣運用現代化檢驗檢測手段，保證整個檢測工作能夠全面，高質量的開展落實，及時發(fā)現鍋爐存在的毛病，并提出解決措施。當使用了新的檢驗方法和設備時，需要同步做好人員的培訓，使其能夠掌握各項操作的流程和要點，促使整個作業(yè)的效果得到保證[4]。

3.4 做好鍋爐制造和使用全過程的檢測工作 鍋爐制造和使用過程均可能出現裂紋問題，影響著安全運行，因此若想實現對此類問題的有效防范，必須要做好全過程的檢驗檢測分析。在鍋爐制造環(huán)節(jié)，圍繞裂縫和原材料等進行相應的檢驗，排查存在的隱患與問題，消除壓力容器壓力管道裂紋風險，保障整個鍋爐制造的質量。運行管理工作期間，則需要按照鍋爐使用管理要求和規(guī)范，認真落實質量檢驗檢測工作，全面排查潛在的隱患，以免出現裂紋情況，如果出現裂紋情況，則需要結合實際原因進行深入的分析，提出解決措施。積極探索有效的技術手段和辦法，提出全過程檢測的方案，落實到管理實踐，定期為鍋爐體檢，治療存在的小毛病與小問題，進而使其能夠安全運行[5]。

4 結語

綜上所述，鍋爐壓力容器壓力管道的性能檢驗檢測工作落實到位，及時發(fā)現裂紋問題，采取消缺措施，可保障設備安全運行。文中結合實踐，展開了具體的分析，提出優(yōu)選適宜的檢驗辦法、做好檢驗檢測人員的培訓、積極引入裂紋檢測新技術、做好鍋爐制造和使用全過程的檢測工作等建議。