锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析

赵培林

摘  要：锅炉设备在现代生产活动中是不能缺失的，其通过燃烧燃料来形成高品质的蒸汽，在供暖与供电等活动中发挥技术支持的作用。各个生产单位在引入锅炉前，往往需要先对锅炉实施全面检测，不仅需要检测主体锅炉，还需对相关的压力管道与压力容器进行检查，这两处部位在锅炉的缺陷监察工作中比较容易被忽视，现主要分析这两处部位存有的裂纹问题。

关键词：锅炉检验;压力容器;压力管道;裂纹问题

锅炉行业在现代先进的锅炉制备技术的强力支持保持快速的发展速度与稳定的发展状态。与锅炉相关的压力管道与压力容器的质量与性能均有所进步，锅炉生产活动的独立性逐步增强，很多工业生产活动都不能丧失锅炉等特种设备的支持，但是锅炉在被使用时对于生产条件的要求极高，压力管道与压力容器均不能存在任何隐患问题，现以这两处锅炉构成系统的裂纹问题，提供检验建议。

1 锅炉检验工作的方法与主要内容

锅炉压力容器管道检验的重点。锅炉压力管道的检测目标是保证锅炉体系能够正常运转，主要检查的项目是，无损检测人员是否有相关监测资格;从事锅炉压力容器及管道检测的人员的资格证书。质量人员是否按时到岗工作;焊接人员的从业资格，焊接工艺和工艺的管理。还要审查焊接工艺的评定、焊接人员是否遵从焊接规章进行操作。对于其他上岗人员的资格也要进行关注。技术图纸是否会审、技术的交付，设计中的变更情况。检测质量的反馈与处理情况，对于出现问题时候会议分析的记录，施工中出现问题的反馈与最终处理结果的记录。锅炉压力容器和管道检验的时候主要检验锅炉的内部、外部以及对水压进行测试。检测压力容器的时候，要注意的是，锅炉压力容器的制造厂资料、保护装置、外观的质量、设备品牌、支座情况、管道的膨胀情况。

2 检验压力管道与压力容器时的主要问题

2.1 应力腐蚀裂纹

应力裂纹是压力管道与容器最常见的裂纹之一，应力与腐蚀介质产生的共同作用导致该种裂纹出现到锅炉设备的表面处。集装箱与汽水管道是该种裂纹最常出现的部位，该裂纹一般顺延垂直方向形成，在奥氏体不锈钢材质的锅炉配件中比较多见，弯道内壁处的中性区域也比较容易受到该裂纹的影响，该裂纹会导致锅炉的局部区域产生腐蚀的情况。裂纹主要呈带状分布。

2.2 过烧与过热裂纹

温度是过烧以及过热裂紋形成的基本原因之一。该裂纹在尺寸上存有差异，出现裂纹的锅炉设备产品会表现出晶界氧化与融化的情况，裂纹处还会产生程度较为严重的碎裂问题。从微观的角度展开对裂纹的观测活动发现，裂纹处存有以下现象，魏氏组织的实际面积扩大，晶粒颗粒呈粗大的状态。具有氧化性的气体在温度偏高的条件下在晶体周边逐步扩展。通过使用显微镜，还可发现氧化境界网络占有较大面积，晶粒表面部位还具有尺寸偏大的孔洞。铸造设备时，在焊接、轧制与弯制环节中有热处理需求，如果热处理出现过度的问题，金属材料就会随之出现过热的问题，晶界产生氧化的现象之后，龟裂与裂纹问题形成，锅炉承压部位会过多地受到该种裂纹问题的影响。

2.3 机械疲劳裂纹

机械疲劳裂纹往往出现在锅炉系统的辅助转动设备、叶轮以及大轴上，及应变集中区域。这种裂纹在形成之初相对短小，而后会顺延隧道不断扩展，在中间区域其长度将被延长，而后裂纹会呈现相对稳定的延伸状态。裂纹的角度也会不断变动。

2.4 热疲劳裂纹

热疲劳裂纹在金属材料制成的设备上极为常见，形成条件也极为特殊，强度极限条件是该裂纹形成的基本条件。

当金属在地域拉伸强度极限的条件下应力反复作用，缓慢产生的裂纹就是热疲劳裂纹。容易产生热疲劳裂纹的区域是，喷水减温设备、整齐管道压力表处、排气管管座等。热疲劳裂纹在宏观上的表现主要是，部件上有刀痕、缺口或者孔洞促使了热疲劳裂纹的产生。另外一种情况，裂纹的产生不一定明显，但是可以影响部件的使用寿命。热疲劳裂纹的形态较粗，有时候呈细小的口状，表面氧化的裂纹有网状痕迹也有线状痕迹。

2.5 腐蚀疲劳裂纹

检验人员在发现裂纹问题之后，应当对特征相似的裂纹情况加以区分，腐蚀疲劳裂纹与应力以及机械疲劳裂纹不同，集装箱与汽包的管座区域比较容易产生这一种裂纹问题，裂纹的宽度将不断扩大，裂纹的缝隙部位会布满腐蚀物。沟槽与腐蚀坑将大量出现在压力管道的内壁部位。这些裂纹具有突出的破坏性，其特征明显，尾部相对尖锐细小，可直接穿越晶界。主裂纹产生之后，该裂纹会大量出现。

2.6 蠕变裂纹

锅炉使用时间越长，蠕变型裂纹的形成概率也就越大，该裂纹主要是在应力与温度两种条件的影响下形成的。金属材料在受到严重的损伤之后会形成蠕变裂纹，最大应力与裂纹保持垂直，裂纹顺延管道的弯道区域呈现出了轴向分布的状态。在裂纹带区域内，主纹两端部位的裂纹会呈现出平行的分布状态，集装箱与管道等应力相对偏大的区域内部比较容易产生蠕变裂纹，该种裂纹并无明显变化规律，一般会呈现孔洞状或者米粒状分布。

3 裂纹问题的预防建议

防止裂纹产生主要有三方面的措施，分别是对锅炉的压力容器的操作控制、锅炉容器生产的原材料控制和锅炉的质量控制。

第一，锅炉压力容器操作控制。锅炉容器的生产质量控制主要是对制作工艺的要求。在制作过程的一点疏忽都会造成整个锅炉压力容器在之后的使用过程中问题的反复产生。只有在出厂的时候，控制住锅炉容器的质量，才能最大限度减少问题的产生。生产人员要按照锅炉生产的工艺流程操作，杜绝生产过程中的过失出现。认真审视锅炉生产过程中的工艺图纸，依据正确的比例进行产品的煅造。生产单位也要在工艺管理制度上明确程序文件的相关规定，保证有明确的依据来指导工艺流程的正常运转。

第二，任何产品的制造，都要在工艺生产之前，对原材料进行严格的把控。在锅炉压力容器生产中，为了避免应力压力产生的裂纹，要在工业锅炉的安装检修过程中，不断修改革新锅炉的生产材料，保证下一步锅炉压力容器质量能够进一步提高。

第三，锅炉压力容器质量控制。只有在严格控制好锅炉的整体质量下，才能减少裂纹的产生。锅炉压力质量的控制是整项工程的重中之重。因此要对参考要求仔细研读，相互检查生产工序中的错误，保证整个锅炉压力容器的质量。

4 结束语

裂纹问题时在检验锅炉的压力容器与管道时最常见的缺陷问题之一，出现裂纹之后，锅炉的安全运行也会受到影响。对各种裂纹问题的形成原因展开研究之后发现，锅炉运行环境与关键系统的受力状态是裂纹缺陷的主要形成条件。控制裂纹问题时，可以从疲劳效应控制工作出发，消除锅炉运行环境的不利条件，通过压力容器与压力管道来控制锅炉使用，消除各类工业生产安全问题。

参考文献

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