锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题

原 帅

哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000

摘要：锅炉压力容器管道的工作条件非常差，通常都是在高温高压的条件下。锅炉在各种因素的影响下，锅炉压力容器管道经常出现不同形式的裂纹。锅炉爆炸事故的隐患出现的最主要的原因就是裂纹的存在，锅炉压力容器管道出现的裂纹不仅造成严重的经济损失，而且对工人的生命安全有着严重的威胁。所以，企业和相关人员需要对管道的裂纹问题起到格外的注意，并对裂缝压力管道的常见的症状和原因进行详细分析，同时针对存在的问题，提出合理、科学的解决措施和预防手段，锅炉压力容器管道的裂纹检测工作一定要做好，从而保证锅炉压力容器能够安全、稳定地运行。

关键词：锅炉压力容器；压力管道检验；裂纹

中图分类号：TH42 文献标识码：A

1 引言

工业生产中锅炉压力容器设备在日常应用中，压力管道的检修维护为重要的作业内容，其中在压力管道的检修维护中，关于压力管道的裂纹问题，则引起了广泛的关注。分析在实际检验作业中，如何有效的处理相关管道裂纹问题，并且合理的提升设备机组的安全稳定运行质量，则成为当前锅炉压力设备运行维护中主要面临的问题。笔者针对锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题，进行简要的剖析研究，以盼能为相关锅炉设备中压力管道的检修维护作业实施提供参考。

2 常见的锅炉压力容器管道裂纹

2.1 机械疲劳裂纹

定期检修锅炉的时候，会发现疲劳裂纹这种较为常见的裂纹问题。这种裂纹通常可分为机械疲劳裂纹和腐蚀疲劳裂纹两种。腐蚀裂纹以疲劳裂纹的形成为基础而产生的，交变应力和腐蚀介质综合作用，从而产生了疲劳裂纹。所以，腐蚀裂纹是在疲劳裂纹出现后才会发生。事实上，从本质上讲，这两种裂纹基本相同，都是在锅炉使用过程中形成的。锅炉压力元件失效主要是这两种裂纹引起的。此外，这两种裂纹的发生部位不是随机的，而是有自己的规律性和特异性，应力集中部位几乎就是疲劳裂纹的起始部位。在形成初期疲劳裂纹的形态非常细小，并随时间的增加而扩大，但在早期具有很大的隐蔽性。

2.2 蠕变裂纹

使用压力管道的时间越长，可能蠕变裂纹就越大。这主要是由于管道长期会受到应力和温度的影响。使用越长时间的锅炉压力容器的管道，损坏金属结构的程度就越深。由此来看，蠕变裂纹将不可避免地发生。主要集中在角焊缝、弯头外弧面等部位出现这种裂纹。这些零件容易受到损伤和变形，这将导致其周围产生更严重的裂纹。

2.3 冷裂纹

冷裂纹多出现在管道的热影响区和熔合线部位，冷裂纹的出现一般多在多层焊接中，这种情况下主要是由于焊接接头在淬硬组织产生的作用下，性能会发生一定的变化，导致脆化，而与此同时，氢分子会在焊接缺陷部位大量集聚，从而出现冷裂纹。从整体构造上来讲，冷裂纹又有纵向与横向之分。而详细来说，又分为穿晶型、晶间型或者二者混合的类型。当相应的管道焊接工艺完成以后，将没有立即出现的裂纹称为延迟裂纹，这种裂纹对管道作用的发挥有着极为不利的影响。

3 管道产生裂纹的原因

对于压力管道来说，产生裂纹的最主要原因就是天气较为寒冷，这是裂纹产生的最主要因素。这是由于对于锅炉压力容器管道来说，热影响区和焊接区相互重合，焊接去又比较容易受到温度的影响，温度降低使得焊接接头的组织硬化，从而使其性能变脆，因此在管道焊接的缺陷部位，聚集了大量的氢分子，这就会给锅炉压力容器管道造成了局部的压力，从而会导致裂纹的出现。除了寒冷的天气，天气过热也会使得锅炉压力容器管道产生裂纹，多是由于温度较高，超出了其承受范围。对于焊接管道来说，内部可能由于高温引发根部的裂纹，形成纵向的裂纹。同时在焊接结晶的过程中，材料的本身也会存在一定的偏析现象，然后焊接管道的压力变大时就会进行结晶，从而形成一些裂纹，这也是锅炉压力容器管道焊接出现裂纹现象的主要原因。除了温度的影响以为，对于锅炉压力容器管道来说，在焊接后，如果管道在特定的温度范围内，经过某些外界因素影响，受到再次加热也会产生裂纹，因为锅炉压力容器管道的钢板内部会存在着一些分层的现象，因此在焊接锅炉压力容器管道时就会产生垂直方向的应力，从而在热影响区产生裂纹。

4 预防锅炉压力容器管道裂纹问题的出现

4.1 提高员工的操作水平

裂缝的预防一定要从根本上纠正。锅炉的运行和裂纹的发生密切相关。作为能源转化的重要设备的锅炉，要对锅炉的合理使用产生高度的重视，以保证锅炉运行的科学合理性，使锅炉使用寿命进一步延长。作为锅炉设备的主要用户，锅炉和压力容器压力管道的质量受到工作人员的操作水平和熟练程度的影响很大。由于工作人员没有严格按照锅炉相关操作标准进行操作，安全隐患很容易会产生。有关单位对员工的专业培训要进一步加强，进一步帮助他们提高理论知识，履行职责的过程中操作，确保锅炉的安全有效运行的过程中开始和停止工作，减少温度变化造成的差距，并达到稳定和缓慢的变化，以减少过度的温度差异引起的裂纹问题在一次的金属材料。

4.2 建立完善的设备质量检验机制

锅炉设备质量是否安全直接关系到工作人员的人身安全和设备的使用寿命。所以，我们必须要对设备的质量进行提高，如果生产企业想要制定一份科学、合理、有效的检验机制，我们必须要根据以往的生产经验进行制定制定，从而可以有效地判断和解决设备中存在的问题。主要内容包括：锅炉压力容器管道材料性能要求；施工技术和工艺要求和责任明确划分给每个设备制造商的具体职责，以便在设备出现问题的时候，相关工作人员能够马上发现问题，同时能够有效判断出问题出现的原因，并及时有效地解决。使生产经营者可以继续提高生产的责任感，严格按照相关规定进行生产，从而生产出高质量的设备

4.3 优化管道结构工艺设计

分析锅炉压力容器压力管道在应用中出现的应力结构性裂纹问题，具体在压力管道的施工作业中，施工单位可通过优化管道结构工艺设计，优化锅炉设备安装位置的方式，进行管道结构连接方式的优化处理，减少管道在持续应用中出现的应力结构性裂纹机率。另外为更进一步加强压力管道的应用安全性，减少裂纹现象造成的安全事故现象，施工单位在实际发展中可通过落实压力管道连接加固，节点支护，节点外部补强加固的方式，提升管道的应用寿命，降低因结构区域老化造成的裂纹现象。

5 结束语

我们在实际生产中要格外保证锅炉压力容器管道传输的安全性和稳定性，对于管道的安全性来说，焊接质量是极为重要的，一旦出现裂纹等现象，就会严重影响到管道传输的安全性。在焊接过程中要通过合理的过程，有效地避免这一现象的发生，从而对于裂纹进行成因的分析和策略的控制，从而保证锅炉压力容器管道的稳定运行。

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