锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析

韩晔 河南省锅炉压力容器安全检测研究院新乡分院

压力容器是锅炉生产系统中重要的一项内容，属于一种易燃易爆、有毒介质的承压类设备，并且该设备具有一定的特殊性。压力容器在运行的时候，一般都是处于高温状态，但是也正是因为这样的情况，一旦锅炉压力容器压力管道发生裂纹，不仅会影响其正常运行，还会导致安全事故的发生，导致其经济效益受到损失。因此，在这样的情况下，加强锅炉压力容器压力管道裂纹检验是非常必要的，根据该项问题产生的原因，提出相应的解决方式，有效解决和避免该项问题的产生，实现安全、稳定的生产。

一、锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析

（一）蠕变裂纹

压力容器压力管道自长期受到应力以及温度的影响下，导致管道金属材料质量发生了变化，在压力容器的使用中，材料发生质变而产生分离，从而产生的裂纹被称为蠕变裂纹。一般压力管道集装箱受到应力较大的位置中会出现蠕变裂纹，也有可能出现在高温蒸汽管道弯管处。蠕变裂纹形状主要是平行的形态，而且裂纹之间不规则，呈现出米粒状或者孔洞状。

（二）腐蚀裂纹

腐蚀疲劳裂纹也是一种常见的裂纹类型，为更好地区别腐蚀疲劳裂纹与其他裂纹，一般情况下，要锁定这一类型所在的常见区域，而且裂纹的宽度会不断增大，其内部会有许多腐蚀物质。腐蚀疲劳裂纹会对压力管道造成损坏，需予以仔细辨别和确认。

（三）焊接裂纹

当前各企业应用的锅炉压力容器压力管道主要是经由加工、卷制、焊接特定金属板支制成的，而这就极易致使在制造锅炉时出现此类裂纹。在通常情况下，焊接裂纹一般是由于高温作用最终形成的一类“热裂纹”。在经过长时间的焊接冷却后，部分金属材料很容易出现冷裂纹。此类情况产生的关键原因便是冷却之后金相组织当中存在可溶解氢元素，在奥氏体则会逐渐转变为铁向体的过程中，氢元素便会受此影响聚拢向中间，进而形成相应氢裂纹，最终发展为冷裂纹。

（四）疲劳裂纹

疲劳裂纹包含多种类型。第一种是机械疲劳裂纹，裂纹发生的主要部位是叶轮与叶片，和腐蚀介质的关联性较强。另外材料的质量和环境等多个方面的因素也会造成裂纹的进一步加深，由此可见裂纹分析过程相对比较复杂，所关联的因素比较多，在分析的过程中需要针对多个方面的因素进行综合考量。第二是热疲劳，这种裂纹是在热交变应力的影响下产生，常见的部位是疏水管座以及排气管座等等部位。如果热裂纹在处理的过程中没有及时的进行控制，那么将有可能导致在相同部位的第二次开裂，并且裂纹发生没有人格的规律，有一定的随意性。

二、检验内容以及方法

在检验锅炉压力容器压力管道的时候，其中最常用的方法即水压测试以及外部、内部检测。检验人员在检查压力容器的时候，需要详细对照、检查产品的设备支座、保护装置以及质量外观等状况。另外，还要对焊缝安全状况进行随时抽查。检验人员在检验外观的时候，应对管道和平台的走向、保温等工作予以高度关注，而在检验压力管道的时候，也要及时检验相关管道膨胀状况、技术资料以及安置管道的质量等，同时展开水压测试。此外，检验人员还应当严密监视管道放水、疏水等情况。在对外部进行检验时，需要保持锅炉处于工作状态，并且保证至少一年检验一次。其中，需要注意的是，检验人员需要检查初次使用锅炉和停止工作一年之后，再次运行锅炉的外观。一旦大规模对锅炉进行修改，例如改动锅炉安全控温系统或者其燃烧方式后，便需要及时检查其外观。在对锅炉内部进行检验的时候，应该在其停止工作时展开检验，要保证至少每两年检验一次。内部检验工作通常是在锅炉工作的时候发生特殊情况后展开的，检验过程中，需要彻底检验锅炉内部严密性以及安全性。在一般状况中，每六年需要进行一次水压测试，但是不可和内部检查共同展开。

三、针对裂纹的解决方法

（一）对锅炉压力容器压力管道检验的各个环节严加管理

首先，要明确各种裂纹缺陷所产生的根本原因，从源头进行防控。从制造锅炉压力容器和管道，以及相关附属设备的材料检验开始。围绕材料性能，对其不断改进。在锅炉压力容器的制造过程中，严格按照生产检验标准，有效控制各个环节的半成品质量，将过程中造成裂纹的因素减到最低，通过多重检验机制，及时淘汰不良品。其次，科学检测锅炉压力容器压力管道运行的状态，确保工作人员按照生产标准进行操作，防止在生产过程中出现失误。要对锅炉使用过程进行规范的监督管理，此过程重要的是提高检测人员的技术水平，并发挥现代检测技术手段的优势及时排查出裂纹缺陷。

（二）提高压力管道材料性能以及安全管理

在选材方面，需要选择符合管道运营标准的材料，并且控制经济成本。这样既可以保障锅炉运营的安全，还可以提高企业的经济利润。我国目前用于锅炉管道制作的材料种类众多，这就需要技术人员进行对比，分析其使用条件以及优势、劣势，根据企业的自身要求择优选择管道材料。在管道进一步投入使用后，需要企业需要安排人员进行日常的检测与维护，对于安全隐患及时排查与处理。

（三）做好预防工作

在对压力容器压力管道进行检测的过程中，一旦发现裂纹，需要及时的对裂纹进行检测、分析，并采用相应的措施，对设备进行维护维修，避免裂缝出现。压力容器压力管道在使用的过程中，由于会产生高温，因此，工作人员需要对压力容器的运行状态时刻关注，防止压力容器压力管道一直处于长期的高温状态，根据生产要求，在容器温度达到一定程度下，需要暂停压力容器运行，使压力容器能够释放应力，在停车期间，检测人员需要及时的对设备进行检查，并及时地对设备进行维修，从而保证并延长压力容器压力管道的使用寿命。

四、结语

综上所述，特种设备的检验工作至关重要，影响特种设备质量的主要因素就是裂纹。裂纹产生的原因、类型、位置不同，会给锅炉运行带来许多安全隐患。为降低裂纹问题的发生还需要采用正确的检测技术，做好预防工作，以提高锅炉设备的安全运行水平。