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压力容器压力管道形成裂纹的问题探究

2020-06-27史春霞丁兵龚敏王燕霞

石油研究 2020年4期
关键词:压力管道裂纹压力容器

史春霞 丁兵 龚敏 王燕霞

摘要:压力容器压力管道在运行的过程中,受到各种影响作用,产生裂纹现象,为锅炉的使用造成潜在的威胁。压力容器压力管道中的裂纹产生的原因是多方面的,在实际生产生活中,要进行有针对性的预防,才能确保锅炉的安全使用。本文对压力容器压力管道形成裂纹的问题进行分析,并提出具体的应对措施。

关键词:压力容器;压力管道;裂纹;问题

前言:

锅炉的安全使用,对于保障企业的健康发展有着重要的意义。在锅炉的检查和维护过程中,要注意对于压力容器压力管道中裂纹的现象进行具体的分析,通过裂纹产生的原因,判断锅炉使用过程中出现的问题,进一步的开展维护和检查,对于保障锅炉安全使用具有重要的价值。

一、压力容器压力管道形成裂纹的原因

(一)应力腐蚀裂纹

压力容器压力管道在使用的过程中,由于容器内存放的物质具有一定的腐蚀性质,而会对压力容器压力管道内部形成一定的腐蚀。在长期的腐蚀作用影响下,会造成压力容器压力管道中形成裂纹。不同的原材料产生的应力腐蚀表现是不一样的。普通的碳素钢材料产生的应力腐蚀产生的裂纹表现比较均匀,长度一般较短,会沿着轴向的方向不断延伸。而奥氏体不锈钢的原材料使用中的压力容器压力管道,受到应力腐蚀产生的裂纹呈现出树枝形状,裂纹之间互不相连,并呈现出锯齿的形状。因此,在判断裂纹形成的过程中,要根据不同的材料进行具体的对比。

(二)蠕变裂纹

蠕变裂纹的产生主要受到温度和应力的双重影响,压力容器压力管道的金属材质受到温度的影响,产生一定的损坏或者变形,长期的使用过程中,出现裂纹现象。一般这种裂纹多发生在热力集中的区域。这种裂纹形成也具有一定的特点,在大的方面表现为裂纹的方向呈现曲线的状态,整体裂纹宽广,主要的裂纹在整个裂纹表现的中间位置。在小的方面,表现为裂缝的周围有很多的小孔,而且小孔的形状是不规则的。在压力容器压力管道中的焊缝位置,受到裂纹的影响,表现为从内部向外延伸的特点。

(三)疲劳裂纹

疲劳裂纹可以分为机械疲劳裂纹、热疲劳裂纹和腐蚀疲劳裂纹等三種形式。

1、机械疲劳产生的裂纹

这种裂纹的产生多变现在涡轮的叶轮、叶片等设备的表面位置。受到金属材料的性质影响和焊接的外界因素影响。在最开始的时候,材料会产生膨胀,之后逐步的延伸,在受到外力的影响作用中,在裂缝的位置形成脆性的裂缝。

2、热疲劳裂纹

这种裂纹的产生主要是受到温度的反复变化引发金属材料的性质发生改变。这种裂纹多发生在压力表的管座位置、排气管座和喷水过热的保护装置中。在具体的裂纹表现形状上,多维短小的裂纹,有的为一个细小的裂缝口,有的为多个裂缝口。

3、腐蚀疲劳裂纹

腐蚀疲劳裂纹的产生主要发生在集管位置。腐蚀疲劳裂纹的产生随着腐蚀的不断深入,发生金属材料的不断膨胀,腐蚀的现象越发严重,表现也越突出。再具体的形状上表现为裂纹较宽,有突出的尖点。随着裂纹的不断增大,会出现弱小的疲劳线。

(四)过烧裂纹

过烧裂纹也是压力容器压力管道中裂纹的一种表现。在温度过高的情况下,对于金属材料产生了过烧现象,导致材料中的局部位置出现了熔化和晶界氧化的现象。这种裂纹的发生主要发生自需要高温加工的过程中。表现为裂纹的差异性较大。

二、防范压力容器压力管道形成裂纹的途径

(一)加强对设备的质量保证

在防范压力容器压力管道形成裂纹的途径中,要做好对设备原材料的质量保障。不同的金属原材料在受到不同温度、应力的作用下产生的腐蚀表现是不一样的,因此,在进行锅炉的选择使用过程中,一定要挑选金属原材料适应企业发展的锅炉,不能盲目选择,加大后期质量问题出现的次数。要对锅炉内部压力容器压力管道的原材料进行严格的控制检测,对质量和使用的工艺进行严格选择,将符合标准的锅炉应用到具体的生产实践中。

对设备的质量保障不仅表现在设计的过程中,还表现在日常的检查维护过程中。在设计完成之后,要在具体的生产过程中,对各种设备的合理使用性能进行检测,对每一个生产的过程和阶段进行保证,一旦发现质量不合格或是不适合生产的设备吗,要及时的进行更换。在可以进行焊接维护的设备焊接过程中,要严格的按照标准进行,尽量减少焊接过程中出现应力影响,减少各种零部件的磨损,保证设备的高质量使用。

(二)提高操作人员技能素质

在对压力容器压力管道减少裂纹的应对过程中,要注意提高操作人员的操作技能和职业素质,这样才能更好地应对各种潜在的安全隐患,进行及时的处理和解决。锅炉的使用过程中,通过化学作用和电能作用,转化为热能,因此锅炉的使用环境高温高压,而大多数裂纹的产生与这种环境的影响息息相关。因此,在对锅炉的操作技术使用中,们一定要严格按照既定的流程和步骤,操作人员不能产生疏忽大意的思想,而要对各种操作流程熟练掌握,不断地强化安全操作的意识,在具体工作开展的过程中,使用高质量熟练的操作,减少由于不良操作引发的安全事故。

(三)注重设备及时检查维护

在减少压力容器压力管道裂纹产生的过程中,要对各种使用的涉笔进行必要的及时检修和维护。首先,在对设备的使用过程中,选择交替使用的方式,减少设备由于长时间运行而产生的各种不良问题,出现安全故障。除此之外,在停机的过程中,可以开展检修,有注意提升设备的使用质量和寿命。其次,对锅炉的内壁要进行定期的清理,这样可以最大的减少由于杂质沉积造成的安全问题。最后,要对压力容器压力管道进行严格的日常检修制度,发现问题及时处理,对不是哥的零部件及时更换,减少事故的发生。

结语:

针对压力容器压力管道在使用过程中产生裂纹的不同原因,可以采用加强设备质量保障、提高操作人员素质能力和注重设备检查维护等措施进行有效的防范。随着相应检测技术的不断发展与进步,在进行压力容器压力管道的操作过程中,更要时刻关注安全问题,才能真正提升相关企业的整体进步与发展。

参考文献:

[1]李淳.锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施[J].科技创新与应用,2020(05):117-118.

[2]周彬.压力管道及压力容器中无损检测技术的应用[J].科技与创新,2019(17):148-149.

[3]林庆茂.关于压力容器压力管道形成裂纹的问题分析[J].世界有色金属,2019(03):176+178.

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