锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题探讨

王亚欧

摘  要：锅炉是一种能量转换设备，通过对锅炉输入燃料，并充分利用燃料所具有的化学能和电能，使得锅炉输出具有一定热量的蒸汽、高温水或有机热载体，在当前我国社会的发展当中，随着工业生产和公众取暖对于锅炉的需求量逐步提升，锅炉的运行效率与稳定性的重要性日益凸显。压力管道是锅炉压力容器当中承受内压和外压的管道，也是锅炉使用过程中潜在隐患最为常见的部分，所以本文主要针对锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题进行分析，并提出预防对策。

关键词：锅炉  压力容器  压力管道  裂纹

中图分类号：TK228                           文献标识码：A                    文章编号：1674-098X（2020）10（a）-0098-03

Abstract： Boiler is a kind of energy conversion equipment. By inputting fuel into the boiler， and making full use of the chemical energy and electric energy of the fuel， the boiler can output steam， high temperature water or organic heat carrier with certain heat. In the current development of China's society， with the gradual increase in the demand for boilers in industrial production and public heating， the importance of boiler operation efficiency and stability has become increasingly prominent. Pressure piping is the pipe that bears internal pressure and external pressure in the boiler pressure vessel. It is also the most common part of the potential hazards during the use of the boiler. Therefore， this article mainly analyzes the cracks in the inspection of the pressure piping of the boiler pressure vessel and proposes preventive countermeasures， for reference.

Key Words： Boiler;Pressure vessel;Pressure pipe;Crack

在鍋炉的使用过程中，压力容器压力管道长期在高温高压的环境下进行工作，因此其整体结构的稳定性难免会受到一定影响，加之管道自身老化和磨损等问题，一旦出现裂纹问题而得不到有效控制，势必会引发锅炉爆炸风险，对企业造成经济损失的同时，威胁工作人员和周边群众的人身安全，对此，压力管道检验工作的重要意义凸显，工作人员必须应当在检验过程中提高对于裂纹问题的重视程度，并予以防范。

1  锅炉压力容器压力管道检验中常见裂纹种类

1.1 疲劳裂纹

疲劳裂纹是锅炉压力容器压力管道最为常见的裂纹种类之一，主要成因在于锅炉的使用周期较长，工作压力负荷较大，部分机械零部件的基础性能不断下降，最终形成裂纹，并且随着锅炉的使用时间不断增加，裂纹也会逐渐扩张，最终产生极为严重的后果。疲劳裂纹主要具有以下特点：（1）危害大。疲劳裂纹形成与机械零部件的老化和磨损，因此在使用周期当中，所有机械零部件所承受的压力基本相同，一旦出现裂纹，则会迅速蔓延，导致安全事故发生。（2）修复成本高。疲劳裂纹的修复工作需要对锅炉设备进行全面排查，及时发现故障点，才能有效进行处置，因此用于维修的时间较长，修复难度较大，部分零部件还需要进行更换处理，所以修复成本也相对较高。（3）随机性。疲劳裂纹的发生一般存在偶发性和随机性，并且在锅炉运行过程中，难以直观发现，所以一旦安全隐患产生，则会形成不可控因素。由于疲劳裂纹的形成原因复杂多样，维修工作开展难度较大，所以在日常工作当中，就需要相关企业和工作人员能够注重日常检修和维护工作的开展。

1.2 腐蚀裂纹

在工业生产当中所应用的锅炉，所受到的化学反应影响较大，加之各类化学反应工艺持续运行，产生的反应物和残留物长期附着在锅炉压力管道的表面上，进而对管道产生腐蚀作用，形成裂纹。首先，造成裂纹的腐蚀物质本身具有一定的危险性，因此维修工作开展应当保持谨慎态度，并采取有效方式进行处理，才能提高维修效率。其次，锅炉出现腐蚀裂纹的位置多发于阀门区域和转接区域当中，而这些区域的维修操作相对较为复杂，一旦处置不当，安全隐患依然会长期留存。

1.3 焊接裂纹

焊接裂纹通常产生于锅炉压力容器压力管道的安装工作当中，由于锅炉安装工序复杂，焊接内容繁多，所以产生焊接裂纹的风险也随之增加。焊接裂纹的主要成因包括以下：（1）材料质量问题，用于焊接操作的材料和设备一旦存在质量问题，则会导致焊接工作进展不畅，并影响焊接效果。（2）工作人员问题，作为焊接操作的主体力量，工作人员的综合素养直接影响工作效率与质量，因此，如果工作人员本身意识不足或是专业能力匮乏，都会导致焊接操作出现漏洞，进而极易导致裂纹产生。焊接裂纹问题的出现，会造成一定的传输介质泄漏，以及其他安全事故种类发生，影响管道本身安全性的同时，还会对锅炉整体运行稳定性和使用寿命造成不利影响。

1.4 应力裂纹

锅炉压力容器压力管道布局结构复杂，为了实现管道之间的相互衔接，通常会需要人字形、之字形或工字形等多种操作方式，而在管道的架构与使用当中，各类管道之间存在明显的相互应力现象，虽然工作人员为了确保管道稳定可靠，能够在施工当中实现应力平衡，但在后期管道的使用过程中，随着时间的推移，结构应力虽然不变，而管道却逐渐老化，所以容易引发应力裂纹问题。应力裂纹问题受到两方面因素影响，其一，管道材料本身质量，如果管道存在质量问题，无法满足锅炉运行的实际需求，其产生应力裂纹的几率也就更大;其二，演变周期的时间越长，应力裂纹的产生几率随之提高，因此为了防控应力裂纹，则应当在确保管道材料质量的前提下，加强日常养护和维修工作力度。

1.5 过热裂纹

导致锅炉压力容器压力管道出现过热裂纹的主要因素在于锅炉运行过程中的温度。通常来说，过热裂纹的主要表现形式包括有管道表面出现大小不等的裂纹，产品有融化和晶界氧化，以及表面碎裂等现象，而对过热裂纹进行深入分析，则会发现，晶粒的颗粒粗大、魏氏组织大面积覆盖，加之有微细圆球Mns粒子沉淀发生。过热裂纹一般发生于锅炉在长期运行过程中所受到的热量超负荷，因此有关防控工作的开展，则应当从温度入手，结合锅炉管道本身的实际情况予以调控。

2  锅炉压力容器压力管道检验裂纹问题的预防和处理

2.1 加强设计工作质量

由于现代锅炉内部结构复杂，管道之间交错情况普遍，因此为了保障锅炉设备与管道的施工合理，避免施工当中所产生的矛盾与冲突，必须应当加强设计工作质量。首先，设计人员在工作开展过程中，必须应当结合工程实际需求，对锅炉所在位置展开深入的调研分析，明确锅炉运行环境，提高材料和工艺选择的有效性和针对性，并对锅炉的管道科学布局、合理规划，确保管道之间衔接顺畅，运行稳定。其次，管道工程安装工作开展前，应当与设计人员做好沟通交流，管理人员在明确设计意图的基础之上，审查设计图纸，一旦发现问题，则应当立刻与设计人员进行协商解决。此外，为了确保锅炉管道工程进展顺畅，必须应当按照设计图纸和方案对施工人员进行工作内容划分，重点环节应当进行标示，尽可能的减少由于锅炉安装过程中所出现人为失误因素而导致的裂纹风险产生。

2.2 加强材料质量控制

用于锅炉管道工程施工的材料，不仅其质量直接影响工程的稳定性与使用寿命，而且材料的采购价格也直接关系到工程成本预算，因此加强材料质量控制，既可以有效提高锅炉管道的整体建设水平，又有助于减少资源浪费等问题发生，为企业节约成本。在锅炉施工的采购阶段当中，企业必须指派专业人员对材料市场加强分析了解，通过比对不同厂家之间的生产资质、产品质量以及售后服务等综合指标，在确保材料符合工程实际需求的前提下，再行考虑经济性影响与厂家之间构建长期稳定的合作关系。在材料运输抵达现场后，应当由管理人员进行全面核查，确保材料的数量和质量符合合同所签订的内容后，方可入库进行保存，而一旦发现问题，则应当立刻返厂进行更换处理。材料的保存应当结合材料本身特质，做好环境的清洁和调整，包括对于温度和湿度的控制，避免材料出现腐蚀问题，材料的取用应当进行全面登记，并由管理人员核查材料去向。

2.3 加强工作团队建设

由于锅炉设备具有较强的特殊性和复杂性，因此在具体应用期间，需要工作人员能够具备较强的专业能力和应变能力，才能正确应用锅炉设备，并及时解决处理突发事件，因此在日常工作当中，企业必须应当注重工作团队建设，提高工作人员整体素养。首先，在工作人员的选聘当中，企业应当注重考查其综合能力，并严格要求持证上岗。其次，企业还应当在日常工作当中构建常态化培训教育机制，为锅炉操作人员夯实专业基础，加强安全意识，并结合考核机制与奖惩制度的建设，对工作人员提出硬性约束。

2.4 加强锅炉管道检验力度

有关锅炉管道检验工作的开展，首先体现在管道安装施工结束后，通过与相关标准和规范之间的比对，确保锅炉整体稳定，管道质量合格，并通过实验方式，判断锅炉与管道的实际运行情况。其次，在日常工作开展当中，企业应当制定定时定期的检测工作计划方案，并确保检测方式合理，比如在渗透检测工作开展当中，首先应当将压力管道进行全面的清洁处理，然后用荧光染料在管道当中进行均匀涂刷，一旦管道当中存在裂纹，荧光染料则可以透入裂纹当中，在荧光染料静置和冲洗过后，利用喷雾器将显像剂均匀的喷涂于管道表面，并以紫外线灯照射进行观察，裂缝当中的染料由于无法被冲洗，所以在直观的观察之下则会及时得以发现，进而采取有效维修措施予以处理，以防止裂纹不断蔓延扩张。此外，在锅炉的长期使用过程中，企业应当注重养护工作和维修工作的持续开展，将安全隐患扼杀在源头，包括一定使用周期内，对锅炉进行重点排查和全面检查，以及利用日常养护方式，对锅炉各设备和组成部分予以加强，不仅能够及时发现故障问题，还能够延长锅炉的使用寿命。

2.5 加强新建管道验收管理

针对于新建或改建的压力管道来说，应当在完工后进行由技术监督局行政人员参与的驗收，并做好使用前的登记工作，确保新建管道符合检验标准，以减少管道安装质量问题所引发的裂纹事故发生，而对于管道本身检验不合格或是未经检验就投入运行的情况，必须严惩相关单位和工作人员。有关新建管道的检验工作开展，应当包括两个主要方面，其一，对安装单位的资质以及图纸和设计方案进行检验;其二，对材料、焊接操作等细节进行检验。

2.6 加强信息化建设

在锅炉管道的检验工作开展当中，加强信息化建设，不仅有助于提前预知管道当中所存在的隐患和风险，更加能够提高维修和养护工作效率，因此相关单位可以通过部署监控系统的方式，对锅炉运行过程予以监督，并在故障发生期间，精确判断故障位置和成因，以提高维修效率;通过通信技术的应用，能够加强各级工作部门和工作人员之间沟通的时效性，以便于随时了解锅炉管道运行现状，制定维护方案;以现代化科技设备所开展的检验工作，能够有效缓解检验人员工作压力，并提高检验精确程度，极大程度防止裂纹问题产生。

3  结语

对于锅炉压力容器压力管道所出现的裂纹问题，企业必须应当加强重视程度，通过拓展检验手段，加强检验与维护力度等方式，保障锅炉稳定运行，为锅炉设备平稳运行提供保障。

参考文献

[1] 李其伟.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析[J].南方农机，2020，51（13）：120-121.

[2] 马良帮，王海宝.关于锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题的探讨[J].科技风，2020（5）：173.

[3] 胡龙年.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析[J].石化技术，2020，27（6）：33，37.

[4] 宋维.压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].化工管理，2020（15）：140-141.

[5] 翟琨.压力容器检验及安全评价[D].唐山：华北理工大学，2018.

[6] 何楠.关于电站锅炉控制系统方面的检验[D].唐山：华北理工大学，2019.

[7] 王守学.锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施[J].建材与装饰，2020（17）：203，206.

[8] 王欣.锅炉、压力容器、压力管道检验中的裂纹问题解析[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（14）：55-56.

[9] 魏国庆.压力容器压力管道检验中裂纹问题的处理分析[J].中国新通信，2020，22（17）：243-244.

[10] 宋维.压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].化工管理，2020（15）：140-141.

[11] 关超.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].南方农机，2020，51（8）：218.