探讨压力容器检验中的裂纹问题

陈俊峰

摘要：压力容器检验过程中，经常出现处理缺陷，造成压力容器出现损坏，其中裂纹是一种经常出现而且类型十分复杂的缺陷，对于压力容器的危害极大。文章从压力容器检验中裂纹的类型出发，探究了处理以及防止裂纹问题的具体策略，以便能够有效提升压力容器检验效果，降低裂纹造成的负面影响。

关键词：压力容器;检验;裂纹问题

压力容器是现阶段应用较为广泛的特种设备，其具有爆炸的危险，在使用过程内部通常盛装具有毒害、易燃易爆特性的介质，压力容器一旦出现损坏，造成泄露或爆炸将会引发严重的安全事故。因此，日常为了加强压力容器的安全管理，定期展开容器检验了解其状态，但检验过程中频繁出现的处理缺陷，仍然使压力容器的运行陷入危险之中，其中裂纹就是一种常见处理缺陷，对于压力容器检验中裂纹问题的探究则从有效处理与预防角度出发，尽可能的减少危害压力容器安全的因素。

一、压力容器检验中裂缝的类型

一是，应力腐蚀裂纹。压力容器在应力以及腐蚀介质的双重作用下出现的裂纹则为应力腐蚀裂纹，通常在压力容器处于特定介质环境、存在敏感金属、应力状态中这种裂纹的出现几率较高，随着温度以及应力状态的变化，其介质的作用增强，裂纹也随之出现。与其它类型裂纹相比，应力腐蚀裂纹的出现几率较低，但其在出现前无任何宏观层面的征兆，导致检验人员经常忽视，从而引发严重事故。

二是，机械疲劳裂纹。这种裂纹的出现相对集中，最先出现在构件表面，受构件材料结构、所处环境、受力情况、时间因素等的影响，裂纹会逐步扩散，其发展方向与主应力垂直，大多为直线形状，但随着扩散裂纹的面积以及开口也会扩大，出现诸多粘结的斑坑，其末端位置较为锋利，但两边则较为整齐，厚度不深，随着时间与扩散其会越来越明显，由于早期表现不明，也不易被检验人员发现。

三是，腐蚀疲劳裂纹。受应力以及具有腐蚀性物质的影响，腐蚀疲劳裂纹出现后会成群产生，也可以看到明显的穿晶，随着时间以及外界作用，裂缝会逐步扩大，并被腐蚀性物质填充，任由其发展，分支以及末端位置受到的影响将更加严重，从而变得迟钝。该裂纹的产生有一定的规律可循，而且需要在特定的环境下。

四是，过冷过热裂纹。压力容器制作过程中，管道部门主要利用焊接工艺完成制作，其焊接位置因受力不均容易出现裂缝，压力容器大部分构件为金属材料，受其结构以及材质的影响，焊接完成后则可能会立即出现裂纹，这是过热裂纹的一种，其发展方向为沿晶界开裂，裂纹出现后会出现氧化色彩，导致金属表面的光泽丧失，通常为蓝色或黑蓝色。而在距离焊接完成一段时间户出现的裂纹为过冷裂纹，又被称作延迟裂纹，其具有隐蔽性的特征，出现后不易被发现，从而经常引发严重的危害。

二、压力容器检验中裂缝问题的处理与防止

压力容器的裂纹问题主要出现在电弧损伤、工卡具焊迹、丁字口、接管角焊接等部位。在檢测过程中，一旦发现有裂纹出现要对其进行具体分析，并根据产生原因选择合适的措施或方法彻底消除裂纹以及裂纹的影响。具体来讲，在检验环节可以利用铁磁性材料对压力容器的裂纹问题进行优先检验，其通过磁粉探伤技术可以快速了解裂纹情况，是现阶段压力容器检验中使用最为频繁、也是最为可靠的裂纹检验手段，但是其定性效果较差;而射线是一种定性较好的裂纹检测方法，可以通过两者的配合对压力容器裂纹进行检验。

在裂纹的处理上，根据国家相关规定要求压力容器表面以及内部不能出现裂纹的要求，一旦有裂纹出现必须立即进行打磨，打磨与消除后可能形成凹坑，判断其是否在规定标准允许范围内，如果在则不需要补焊，其不影响对压力容器的定级;如果需要补焊或应力分析，则要保障补焊以及应力情况不会对压力容器的安全使用造成影响，其中补焊需要专业的、资质合格的单位进行，裂纹处理采用的方法要与压力容器使用说明中的要求、国家验收标准、国家相关法规的要求，重大维修方案以及事项需要经过原设计单位的同意，在正式维修前，压力容器设备也需要专业机构的检测，整个维修过程都需要专业检测机构的监督，维修完成后要求检测机构进行检验。其中修理过程中焊后以及挖补后需要展开热处理，具体标准应依照设计制造标准进行详细分析，确定全面的施工方案，方案要经由技术负责人的批准;处理前需要通过无损检测了解以及确定裂纹情况与裂纹位置，完成后要做好全面清理才能进行后续的焊接，而且完成焊接后要同样针对压力容器整体展开无损检测;对母材进行补焊后，要对其做出有效的打磨，保障其与母材齐平。

在裂纹的防止上，受压力容器制造材料、制造工艺以及使用环境的影响，其出现裂纹的几率较高，但采取有针对性的措施也能够有效防止裂纹的产生。从制造来讲，必须由资质符合要求的设计单位承担压力容器制造任务，能够对压力容器使用过程中各类型的载荷进行准确的计算，从而确定合理的结构，利用圆滑过渡保障每个不连续部位的应力得到合理分布，避免出现应力过于集中情况;制造过程中尽量选择强度大的材料，从化学性能、力学性能、工艺性能、物理性能等展开综合考虑与分析，使用的所有材料都必须具有出厂合格证明以及材料质量证明资料，使用前要对材料的性能进行反复的检测，达到标准的材料才可应用于实际制造中。对裂纹进行修理过程中，要对其产生的具体原因进行详细分析，消除容器的应力影响后，按照原要求对处理后的压力容器进行检验;后续的使用过程中，管理人员要对其使用环境进行严格的控制，不可出现温度超标、压力超标、负荷超标的情况，超出设计规定的介质也不得使用。

结束语：

综上所述，裂纹问题的出现严重影响着压力容器的使用安全，从裂纹的类型以及产生原因来看，主客观两个层面的因素都有所影响，其中主导性最强的因素为受力状态以及所处环境。因此，为了保障压力容器的使用安全，文章从检验环节、裂纹处理环节、裂纹防治环节提出了具体的策略与建议，希望通过综合方式的运用有效抑制裂纹的产生以及裂纹的不良影响，从而尽可能控制安全隐患以及安全事故的出现。

参考文献：

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