鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題分析

1、 鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題分析 摘要：壓力容器是鍋爐整個運行中重要的環(huán)節(jié)之一，該設(shè)備是一項極易燃燒和爆炸的承壓設(shè)備，具有一定的特殊性。在該設(shè)備運行的過程中，由于其處于高溫狀況，因此該類形勢下，壓力管道很容易產(chǎn)生裂紋，影響整個生產(chǎn)設(shè)備的運行，使得有關(guān)企業(yè)或是部門出現(xiàn)安全問題，造成一定的經(jīng)濟損失。因此，我們應(yīng)不斷加強壓力容器壓力管道的裂紋檢驗工作是很重要的內(nèi)容，依照裂紋發(fā)生的原因，提出科學(xué)的解決方式，控制裂紋問題，從而實現(xiàn)我國有關(guān)企業(yè)運行的穩(wěn)定和安全性。關(guān)鍵詞：鍋爐；壓力容器；壓力管道檢驗；裂紋1鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的原因1.1疲勞裂紋鍋爐壓力容器壓力管道中，最常見的一種裂

2、紋就是疲勞裂紋，分為機械疲勞裂紋和熱疲勞裂紋兩種主要形式。尤其是在汽輪機葉輪、大軸和輔助轉(zhuǎn)動機械設(shè)備中，機械疲勞裂紋相對較多，隨著交變應(yīng)力的增大以及腐蝕介質(zhì)的增多，會導(dǎo)致機械疲勞裂紋的不斷擴展，進而對設(shè)備運行造成影響。機械疲勞裂紋會受到多種外界因素的影響，包括了環(huán)境介質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式和組織狀態(tài)等，因此，在對其進行檢測時，往往難度較大，需要考量的內(nèi)容較為繁雜。拉伸應(yīng)力軸與機械疲勞裂紋的角度在45左右，呈現(xiàn)出穩(wěn)定擴展的特點。在輸水管座、壓力表管座和排汽管管座中，熱疲勞裂紋相對較多，只要是受到溫度變化而產(chǎn)生。1.2焊接裂紋現(xiàn)階段，部分企業(yè)所應(yīng)用到的鍋爐壓力容器管理主要是通過加工和卷制，以及焊接所特定的板

3、材制成，但很容易導(dǎo)致在鍋爐制造中產(chǎn)生裂紋。在該類狀況下，焊接裂紋主要是因為高溫作用下所形成的“熱裂紋”。在焊接之后經(jīng)過長時間的冷卻之后，一些金屬材料極易產(chǎn)生冷裂紋。該類狀況發(fā)生的主要原因就是冷切后金相組織中會存在一定的可溶解氫元素，奧氏體也會逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殍F相體的整個過程，氫元素也會受到該類因素的影響朝著中間聚攏，從而形成一定的氫裂紋，從而發(fā)展為焊接冷切裂紋。1.3腐蝕裂紋腐蝕裂紋是由于鍋爐運行過程中一定的壓力或介質(zhì)因素引起的。最常見的腐蝕裂紋出現(xiàn)在集管套筒中。在鍋爐的實際運行中，裂紋的形成不是單一因素造成的，而是可能受到多種因素的影響，如冷加工變形、振動、殘余應(yīng)力等，在一定程度上會導(dǎo)致腐蝕裂紋的

4、出現(xiàn)。因此，維修人員在維修裂縫時需要考慮很多因素。在鍋爐壓力容器壓力管道的實際運行過程中，鍋爐彎頭內(nèi)壁普遍存在腐蝕裂紋。鍋爐在以后的正常運行過程中，即使只是輕微的局部腐蝕，也會直接導(dǎo)致腐蝕開裂。而在形態(tài)分析上，一般來說，腐蝕性裂紋的數(shù)量比較多，呈團狀分布，且開口比較大。如果對腐蝕裂紋處理不當(dāng)，會導(dǎo)致裂紋繼續(xù)向外擴展，進而對鍋爐整體壓力管道產(chǎn)生一定影響。1.4蠕變裂紋蠕變裂紋主要造成出現(xiàn)的原因就是因為壓力管道持續(xù)運行，受到溫度壓力和應(yīng)力的影響，使得金屬材料變形，同時因為材料產(chǎn)生分離，所形成的一類裂紋。此類裂紋一般存在高溫蒸汽管道處的彎管外弧的表面，或是集裝箱應(yīng)力較大的位置，其中最大的應(yīng)力及走向趨

5、于垂直狀態(tài)，但是裂紋帶則一般呈現(xiàn)為平行狀，通過仔細(xì)觀察沃恩可以知道，每個裂縫間不具備一定的規(guī)律性，其主要的裂紋形狀為孔洞狀或是米粒狀。2鍋爐壓力容器中壓力管道裂紋問題的控制措施2.1超聲波檢測技術(shù)超聲導(dǎo)波檢驗技術(shù)在大型鍋爐設(shè)備的檢測中較為常用，最早用于檢驗油氣管道和石化裝置管道裂紋。在實踐工作中，應(yīng)該將探頭模塊設(shè)置于壓力管道附近，并保持環(huán)向布置的形態(tài)，嚴(yán)格控制探頭的間距。當(dāng)管道的厚度發(fā)生變化時，則會對低頻超聲波的傳導(dǎo)造成干擾，探頭可以接收相應(yīng)的反射能量，從而對鍋爐壓力容器壓力管道的連續(xù)性進行評估，實現(xiàn)對裂紋的有效定位。與傳統(tǒng)檢驗技術(shù)相比較而言，能夠有效保障裂紋檢驗的全面性，同時，提升工作效率。

6、聲發(fā)射檢驗技術(shù)也是超聲波檢驗技術(shù)的常見類型，應(yīng)力波會由于壓力管道裂紋的存在而被激發(fā)出來，在對其進行接收時則主要借助于聲傳感器，實現(xiàn)對裂紋聲信號的獲取與分析。應(yīng)用聲發(fā)射檢驗技術(shù)時，能夠滿足實時監(jiān)測和遠(yuǎn)距離監(jiān)測的要求，增強裂紋檢驗的敏感性。尤其是當(dāng)壓力管道具有較小的空間時，該檢驗方式的應(yīng)用效果較好，在大型電站鍋爐管道中的應(yīng)用較多。對于應(yīng)力波聲信號的提取，是該檢驗技術(shù)的關(guān)鍵點，經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解聯(lián)合自相關(guān)差分duffing振子法的應(yīng)用，能夠增強其識別能力，但是，也存在閾值選擇的限制。2.2加強壓力容器壓力管道的生產(chǎn)制作質(zhì)量想要確?；て髽I(yè)生產(chǎn)的順利運行，有關(guān)工作人員應(yīng)把握重視。在鍋爐壓力容器的正常運行，對

7、壓力容器中壓力管道制作生產(chǎn)質(zhì)量提高一定的重視。首先，在壓力容器中壓力管道整個生產(chǎn)運行中，要對壓力管道進行一定的檢驗，對制作細(xì)節(jié)也要進行相應(yīng)的檢查。依照企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)或是工藝技術(shù)要求，提升壓力管道自身的質(zhì)量。其次，要對壓力設(shè)備進行圖紙設(shè)計。有關(guān)技術(shù)制造工作人員應(yīng)依照產(chǎn)品實際需求，并做好認(rèn)真分析，對制造設(shè)計圖紙進行全方位的審核。在圖紙設(shè)計過程中，應(yīng)對壓力管道各類裂紋問題進行分析，并在設(shè)計過程中采取合理的技術(shù)工藝和相應(yīng)的材料，提升壓力管道總體質(zhì)量。最后，在整個制造生產(chǎn)中，應(yīng)對各個工序進行詳細(xì)的檢測，并避免因為制造環(huán)境等諸多問題，對壓力管道質(zhì)量問題進行控制。同時一旦壓力管道制造出廠之后，應(yīng)及時對壓力容器

8、整體質(zhì)量進行檢查。2.3做好溫度的的控制由于鍋爐壓力容器壓力管道持續(xù)運行，并處于高溫狀態(tài)，加之部分其他因素的作用影響，極易出現(xiàn)裂紋問題。所以，在壓力管道裂紋問題進行處理的過程中，我們應(yīng)嚴(yán)格控制溫度變化，并對運行環(huán)境進行改善，如在生產(chǎn)區(qū)域之內(nèi)安置相應(yīng)的降溫設(shè)備，從而避免因為升溫出現(xiàn)裂紋。同時，在實際檢驗過程中，如果溫度較高，也應(yīng)及時停止容器的運行，及時進行降溫處理，只有這樣，才能更好的控制裂紋問題的出現(xiàn)。此外，還應(yīng)運用溫度監(jiān)控設(shè)施，對整個運行過程進行實施監(jiān)控，隨時了解溫度變化，如果發(fā)生不良問題要及時的采取措施進行控制，從而提升鍋爐壓力容器中的管道檢驗工作，及整個設(shè)備的運行安全。2.4工作人員技能

9、操作水平的提升在鍋爐壓力容器壓力管道的實際操作過程中，裂紋的出現(xiàn)與工作人員的實際操作工藝有著必然的聯(lián)系，這源于鍋爐的實際操作過程是在高溫環(huán)境下進行的。大多數(shù)裂紋主要是由于內(nèi)部劇烈的壓力或短時間的變化引起的。比如在鍋爐運行過程中，在停爐或平穩(wěn)過渡運行過程中，就需要減緩鍋爐的溫度變化，從而盡可能減小時間溫差，從而有效避免溫度突變引起的裂紋。所以在鍋爐的實際運行中要從根本上防止裂紋的發(fā)生，就必須合理使用鍋爐，以提高職工的實際操作水平，只有這樣才能有效地延長鍋爐的使用壽命。另外，在相關(guān)部門招聘操作人員的過程中，要適當(dāng)完善準(zhǔn)入條件，確保在實際操作過程中具有良好的職業(yè)道德。此外，在日常工作的實際過程中，還要對操作人員進行專業(yè)技能培訓(xùn)，提高其理論知識和操作水平，在實際操作過程中盡量避免出現(xiàn)裂縫。結(jié)論疲勞裂紋、腐蝕裂紋、焊接裂紋、蠕變裂紋等，是當(dāng)前鍋爐壓力容器壓力管道的主要裂紋類型，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生的原因不盡相同，因此，檢測技術(shù)的使用方法也有所差異。超聲波檢測技術(shù)、滲透檢測技術(shù)、紅外成像檢測技術(shù)、磁粉檢測技術(shù)、射線檢測技術(shù)和光纖傳感檢測技術(shù)等，是實踐工作中幾種常用的裂紋檢測技術(shù)，應(yīng)該掌握每項檢測技術(shù)的要點，同時了解其適用條件，確保裂紋問題能夠得到及時檢測并處理。參考文獻：1王守學(xué).鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題及預(yù)防措施j.建材與裝飾，2020(17):203+206.2