压力管道检验中的裂纹问题研讨

郭秋麟

摘要：在使用中压力管道的裂纹是锅炉较为多见的一种问题，这种现象对于锅炉自身的安全构成很大威胁，对其进行有效的检验和防护工作是非常重要的，不仅要为锅炉的质量负责还要对工作人员的生命安全负责。本文主要对锅炉压力管道检验中的裂纹问题进行分析，并提出具体的解决措施，希望能够提高锅炉的工作效率，减少故障问题的发生。

关键词：压力管道；检验；裂纹；问题；措施

锅炉压力管道运行面临着十分复杂的环境，在长期负荷运行过程中也会出现裂纹，产生裂纹的原因是多样化的，可以按照裂纹的产生与发展对裂纹进行分类。经过研究发现，锅炉压力管道裂纹的产生与管道的结构、材料、部位等都有关系，不同的部位、不同原材料和不同用途的管道产生的裂纹是不相同。因为裂纹产生之后很容易引发爆炸事故，对工业生产以及人们的生命财产安全都有危害，所以为了尽量减少裂纹的产生，必须要从源头着手，查找裂纹的成因，定期对管道进行检测，减少裂纹出现。

1压力管道检验中常见裂纹及原因分析

1.1疲劳裂纹

疲劳裂纹包括多种类型。第一种是机械疲劳裂纹，该类裂纹发生的部位主要包括叶轮和叶片等，其与腐蚀介质关联性较强。另外，材料质量及环境因素会导致裂纹程度加深。可见，该类裂纹的分析过程较为复杂，涉及因素较多，需要进行综合性考量。第二种是热疲劳，其是在热交变应力的影响下产生的，多发生在疏水管座及排气管座等部位。如果该类裂纹未能得到及时控制，则会导致相关部件二次开裂，且整个变化过程没有任何规律，随意性较强。第三种是疲劳裂纹，该类裂纹主要集中于汽包等部件，原因在于该部件承受着介质及振动两方面的压力，因此出现裂纹的概率较高。随着相关部件使用时间的增长，裂纹会越发明显。

1.2应力腐蚀裂纹

材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的开裂称为应力腐蚀开裂，这是应力与腐蚀联合作用的结果。该裂纹主要集中于汽水管道等部位，并且与部件材料直接相关。从应力腐蚀裂纹发生的特点来看，奥氏体不锈钢产生该裂纹的概率较高。此外，只要存在汽水介质，即使应力较小，也容易出现裂纹。该类裂纹与振动、变形等多种类型的应力关联性较强，并且其通常与张应力以直角的形式呈现。此外，还包括树枝形的裂纹，其具有尾端细且尖的特征，并且会以分支的形态呈现。

1.3蠕变裂纹

压力管道的使用时间越长，出现蠕变裂纹的概率就越大，这主要是因为管道在长期工作的过程中会受到应力和温度的影响。使用时间越长，金属结构被破坏的程度就越深。在这种状况下，不可避免地会出现蠕变裂纹。该类裂纹主要集中于角焊缝、弯管外弧侧等部位。这些部位具有易损伤和易变形的特点，进而会导致周边裂纹越发严重。

1.4过热、过烧裂纹

该类裂纹的发生阶段多为金属部件热加工的过程，且在升温过程中，裂纹会越发显著，进而导致晶界氧化。通常情况下，过烧的金属变形问题较为严重，且会出现裂纹。如果部件表面本身就存在龟裂问题，且熔化痕迹较为明显，则会增大裂纹出现的概率。

1.5焊接裂纹和冷裂纹

焊接裂纹多产生于锅炉制造的过程中，这类情况通常难以避免。上述裂纹出现的主要原因是锅炉多使用特定金属板，而这类金属板必须进行焊接。在焊接过程中，温度较高，因此会出现热裂纹。冷裂纹主要产生于冷却过程。该裂纹产生的原因是：在冷却时，氢元素含量较高，且奥氏体会逐步转变，最终以铁素体的形式呈现，这便会使得氢元素的分布過于集中，进而形成焊接冷裂纹。

2压力管道检验中裂纹的预防处理措施

2.1原料及制造过程

原料与生产过程的控制主要包括以下几个要点。①在施工前检查管道质量，并以行业标准作为参考依据，一旦发现劣质材料或与材质规格不符，不得使用。②在生产过程中必须以设计图纸作为基本依据，并把握各项工艺的操作要点，严格控制各项操作指标。另外，锅炉管道中潜藏着许多安全隐患，属于高危设备的范畴，因此，在操作过程中必须做好安全防护措施，以免出现意外。③在操作前，必须要求相关人员进行岗前培训，掌握各个程序的操作要点及细节，这样就能确保整个生产过程更加安全。

2.2设备检验

锅炉压力管道危险系数较高，为了降低安全事故发生的概率，必须加强管道的检验，检验内容包括管道材质特性分析、管道结构、几何尺寸、表面情况及整个生产过程的管控。原材料的检验属于一项基础性工作，只有材料质量过关，才能保障设备质量，因此必须加强对材料的检测。同时，还应在加工时对操作人员进行监测，避免人员操作失误。

2.3员工操作技能

员工的综合素质及技术操作水平与管道裂纹关联性较大。基于此，相关部门必须为员工提供学习的机会，进而不断提升员工的技术水平，确保员工能掌握与裂纹相关的各项要点，从而保证整个生产过程更加安全、有序。

2.4做好验收工作

压力管道的验收主要包括以下几个要点。①对新施工的管道或经过改造处理的管道必须进行全面检验。②在管道正式使用前，必须对各项参数进行详细记录，并用相关检验标准对管道质量进行验收，同时还应避免未经验收的管道随意使用，若有人违规使用，必须进行严格处理，进而起到警示作用。③部分单位尽管资质较高，但在安装时仍存在较多漏洞，主要体现在中标之后的各个环节，因此，必须完善监督体系，并提升管道的安全系数。

2.5老化管道检验

压力管道所处的工作环境较为恶劣，并且会受到多项外界因素的干扰，从而严重影响管道的耐用性，并加速管道老化。因此，必须采用取样分析的方式定期对管道进行老化检验。在检查时，需要将重点放在冲击韧性等方面，合理分析检验结果，并以此为依据，对压力管道进行综合性评估，明确管道的质量及耐久性。

3结语

综上所述，随着工业化的快速发展，锅炉的与应用越来越广泛，对于压力管道中存在的裂纹问题，相关企业必须引起足够的重视，避免造成不必要的经济损失。因此相关企业应该严格控制锅炉的生产与使用，加大执行力度，提高检测水平，更好的预防和解决裂纹问题的产生。这就要求工作人员具备丰富的工作经验与技术能力，在裂纹发生的第一时间制定应急措施，有准备的开展补救处理，切实提高锅炉运行效率。

参考文献：

[1]彭建华.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题探究[J].中国新技术新产品，2016（19）：60-61.

[2]张旭磊.锅炉压力管道检验中的裂纹问题分析[J].科技创新与应用，2014（14）：118-118.

（作者单位：湖北特种设备检验检测研究院黄石分院）