压力容器检验过程中的常见裂纹探讨

赵敬东

摘要：在对压力容器常见裂纹进行防治的过程中需要了解和掌握压力容器的常见裂纹，以此为基础，从压力容器的原料零件控制、压力容器限值控制、技术保养工作以及人才队伍建设工作等方面出发，能够在极大程度上提高压力容器的安全性与稳定性，降低压力容器出现裂纹的可能性，提升压力容器的运行效益。

关键词：压力容器;检验过程;常见裂纹

引言

在高温以及高压环境中运行的压力容器本身就具有一定的危险性，压力容器是密封的，对密封质量要求比较高，一旦容器出现裂纹，可能会导致爆炸事故，造成严重的后果。因此，需要重视压力容器的安全管理工作。

1压力容器检验过程中的常见裂纹

1.1疲劳裂纹

1.1.1机械疲劳裂纹

在压力容器表面出现比较集中应变的情况下会出现机械疲劳裂纹。机械疲劳裂纹是直线裂纹。在裂纹出现的初期直线比较短，范围也比较小。在裂纹不断发展的过程中，會以隧道式向内的形式发展变化;到裂纹发展中期，以直线式向前不断扩展;到裂纹发展后期，裂纹的变化速度会不断加快，甚至可能在部件的一侧出现切向扩展的情况。在机械疲劳裂纹不断发展的过程中这一部位出现腐蚀疲劳裂纹的可能性会大大增加。这两种裂纹的发生具有一定的规律性以及特定性，主要是在反射应力比较集中的部位。

1.1.2热疲劳裂纹

热疲劳裂纹是金属材料低于拉伸强度极限的热交换裂现象，具有瞬时性。热疲劳损失问题一般出现在火电厂的蒸汽管道、喷水减温器、排气管管座以及压力表管座等部位。通常是因为部件表面的热应变比较大而导致的。热疲劳裂纹在形成的最初，部件的应变相对集中，并且连续性比较差，主要表现是一条主裂纹并伴随多条其他裂纹。但是在高温蒸气管道的内壁出现的热疲劳裂纹存在一定差异，是以网状为主的，虽然在裂纹出现之初主裂纹会沿着一个轴线方向发展，但是在应力比较大的情况下，裂纹会朝周围发展。热疲劳裂纹的整体宏观形态为宽度大，有一定的细小缺口，并且有线状痕迹。

1.2腐蚀裂纹

腐蚀裂纹也是锅炉压力容器的常见裂纹之一。在应力以及腐蚀介质的双重作用下，部件会出现开裂问题，这就是应力腐蚀裂纹。应力腐蚀裂纹一般是在管道、集箱管座区域。在腐蚀裂纹产生的过程中，奥氏体不锈钢发生应力腐蚀的可能性最高，特别是在汽水介质的条件下，微小的应力作用会出现应力腐蚀开裂问题。导致开裂的原因是在冷加工过程中变形振动与残余应力。通常应力腐蚀裂纹会与张应力呈90度直角。奥氏体不锈钢裂纹形状为树枝状，裂纹的尾端比较细，有分支形态。在火电厂汽水管道出现应力腐蚀开裂主要表现在弯管内壁中性层区。这种开裂情况是因为在长时间腐蚀过程中局部腐蚀加重导致的。

1.3焊接裂纹

在压力容器制造过程中，焊接裂纹是比较常见的裂纹问题。因为锅炉以及压力容器在制造过程中主要采用的是特定金属板卷制而成。在生产制造时，焊接工业会对压力容器的质量产生直接影响。在对压力容器进行制造时，焊接裂纹是不能避免的，因为在焊接过程中会产生高温，高温作用很容易导致裂纹出现。在焊接时，金属材料焊接完成后需要进行冷却，在这一过程中会形成焊接冷裂纹。因为溶解的氢元素会进入到焊接冷却金相组织内，而氢的溶解度是随着环境的变化而变化的。

2解决压力容器检验中常见裂纹的措施

2.1加强原材料检验工作

为了能够对压力容器裂纹进行有效解决，需要重视原料零件的检验工作。因为压力容器本身的制造质量是保证压力容器安全的重要基础，只有做好原料检验工作才能够提高压力容器的质量，降低容器出现裂纹的可能性。在对压力容器原料进行管理的过程中，需要从以下方面出发：第一，必须根据压力容器的制造要求制定可靠的原料零件采购计划。然后根据原料采购计划加强原料零件市场的调查工作，主要是对零件性能、规格以及价格等进行全面详细的调查。同时要选择在原料零件制造方面信誉良好的供货商建立长期合作关系。这样能够保证原料零件质量的稳定性以及可靠性。第二，要重视原料零件加工质量控制工作。在对原料零件进行加工的过程中，需要对技术工艺进行充分控制，可以根据当前的技术发展现状，积极引进先进的技术工艺，提高原料零件加工水平。并且在加工过程中要严格按照工艺流程完成原料零件加工过程，要根据压力容器的具体要求对零件加工尺寸进行严格控制，保证加工尺寸误差在允许范围内。第三，要制定严格的原料零件质量检查制度。在原料零件加工制造过程中就要开展质量监督和管理工作，防止在加工制造过程中出现问题而影响原料零件的加工质量。

2.2有效控制容器压力限值

在对压力容器裂纹进行防治的过程中，需要开展有效的安全管理工作，加强压力限值控制措施，防止压力容器在运行过程中突破极限范围而导致压力容器受到损伤。在对压力容器限值进行控制的过程中，对当前的可编辑逻辑器进行充分利用，这样能够对压力容器的实际运行状态进行动态监测，能够及时掌握压力容器在运行过程中的各种参数变化。可以对压力容器的湿度、温度以及压力等进行准确全面的分析。

2.3重视保养技术的应用

为了能够对压力容器的裂纹进行有效控制，需要加强压力容器运行环境管理工作，防止在长时间的持续运行过程中使压力容器出现损耗，尽可能延长压力容器的使用寿命。需要从以下方面出发开展技术维护与保养工作：第一，制定科学有效的压力容器运行方案。在对压力容器的运行计划进行设计的过程中，要根据压力容器本身的参数为基础对压力容器的运行时间进行合理安排，加强压力容器日常维护管理工作，保证在压力容器运行的各个环节中都能够开展有效的保养工作。第二，要加强对压力容器运行环境的控制管理工作。特别是在压力容器运行过程中，需要对温度以及湿度进行相应的控制，保证压力容器能够在允许的温度、湿度以及压力范围内进行运行，防止压力容器在超负荷条件下运行出现损伤。第三，要制定定期维护以及保养制度。为了能够及时掌握压力容器的实际运行状态，了解压力容器的性能，需要对压力容器进行定期检测。

2.4提高工作人员的专业水平

在压力容器管理过程中，工作人员的技术能力和综合素质会在一定程度上影响压力容器的运行质量和运行安全性。如果工作人员的技术水平比较低，在对压力容器运行进行管理时可能会存在一些漏洞，导致压力容器出现裂纹。工作人员要积极提升自身的技术水平和综合素质，可以从以下方面出发：第一，企业需要对人才聘用机制进行调整和改进，适当提高人才准入门槛。除了对人才的学历有明确要求之外，还要关注人才的技术能力以及工作经验，督促工作人员不断提升自身的专业素养，提高工作质量。第二，在企业日常运行过程中要重视对员工进行培训，可以根据具体的人才队伍建设需求，定期组织培训活动或者请企业外优秀专家以及技术人员开展有效的员工培训工作，使员工能够及时接受新的知识和先进技术。这样能够为压力容器的安全运行奠定良好的人才基础。第三，要重视质量负责机制。在开展压力容器质量管理工作的过程中，要建立科学合理的激励机制，根据工作人员的具体工作效果进行奖惩。

结束语

综上所述，锅炉的压力容器必须在长时间的高温高压环境中运行，一旦压力容器出现裂纹很容易导致爆炸，严重威胁工作人员的生命财产安全以及企业的经济效益。因此，需要重视压力容器检验工作。

参考文献

[1]压力容器检验过程中危险源的控制措施研究[J].李冰.  民营科技. 2019（09）

[2]压力容器检验过程中的危险源控制探讨[J].陈正斌.  广州化工. 2018（16）