在用压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法分析

任晓红

哈尔滨市锅炉压力容器检验研究院 黑龙江哈尔滨 150000

当前，随着我国工业化的进一步发展和成熟，相关单位对于压力容器与压力管道运行等相关内容有着更高的要求。然而，在实践的过程中可以充分看出，在运行压力容器与压力管道的过程中总会出现相关方面的问题，其中，裂纹问题就是比较典型的问题。对此需要着重把握裂纹问题的根源，并做好切实有效的预防处理措施，以此使其得到充分规避，在更大程度上提升压力容器的应用效益[1]。

1 压力容器压力管道的常见裂纹问题分析

1.1 焊接裂纹

在用压力容器压力管道大多数都是利用特制的金属板卷制焊接而成，而这样的情况特别容易使其在制造过程中出现焊接裂缝，大多数时候这种裂纹是因为高温的影响使其出现热裂纹。绝大部分的金属材料，如果对其进行很长一段时间的焊接，在冷却之后就特别容易产生这种焊接冷裂纹。导致此问题出现的根源主要体现在，能够溶解的氢元素存在于焊接冷却之后的金属组织内部，而焊接金属冷却的时候，金相组织中存在的奥氏体会在不自觉中转变成为铁向体，焊缝中的氢元素在这种情况的影响之下，聚拢在中间，在实际的冷却环节，氢元素会慢慢的变成氢裂纹，并且最后发展成为焊接冷裂纹。

1.2 腐蚀裂纹

在压力容器零件中，会有一部分在腐蚀介质和应力的联合作用之下产生开裂问题，而此类情况导致的裂纹也称之为应力腐蚀裂纹。大多数时候，这种裂纹现象更常出现在气水管道或者集箱管座等区域。在所用的部件中，最容易被腐蚀的是奥氏体不锈钢，在汽水介质中更加显著。此类问题出现的根源主要体现在冷加工变形、振动以及残余应力。该开裂问题与张应力成90°直角的，而奥氏体不锈钢大多尾部细尖，有比较明显的分支[2]。

1.3 疲劳裂纹

这种裂纹是最为常见的一种类型，其主要包括两种类型，分别是腐蚀疲劳裂纹和机械疲劳裂纹。机械疲劳裂纹大多数时候是在焊缝热影响区域和缺陷位置出现的，呈现出比较明显的直线形状，裂纹在最开始的时候呈现出隧道形状，并且进一步向内延伸，裂纹比较短小。在中期的时候裂纹进一步扩大，某些小的裂纹进一步变长。在后期的时候，裂纹迅速扩展，进一步变成切向裂纹。腐蚀疲劳裂纹主要是原疲劳裂纹由于腐蚀性介质和交变应力两方面的作用而形成的，疲劳裂纹进一步发展，最终变成腐蚀裂纹。

2 压力管道裂纹问题的检验技术

2.1 利用超声导波对其进行切实有效的检测

针对比较大型的压力管道、锅炉和压力管道等，可以结合实际情况有针对性的采取超声导波聚焦法对其进行有针对性的检测。这种方法主要是检测油气管道和石油化工管道的相关裂纹，能够呈现出更显著的价值。在应用该方法的过程中，要有针对性的利用管道，使其固定在管道探测模块，通过低频超声发射模型内沿管壁均匀的时间间隔，如果管壁厚度出现一定的减少或者增加，就会有某种程度上的既定比例的能量反射回探头，针对这样的情况，对管道缺陷进行相对应的检测，着重结合变化情况进一步有效明确裂纹位置。

2.2 红外热成像检测

这种方法主要是充分利用红外热成像仪，有针对性的检测压力管道的红外辐射能量，从根本上有效判断和预测管道裂纹裂纹扩展趋势。这种检测技术可以更直接有效的检测到管道材料、结构是否完整以及有没有出现突变等问题。该技术有着很高的精度和灵敏度，能够更及时有效的预测裂缝，由此实现更切实有效的预防管理。同时在应用该技术的过程中，可以不受到时间和温度的影响，呈现出更显著的效益。在具体的应用过程中，该技术可以更有效的检测和预防大型锅炉压力管道各部位机械疲劳、应力腐蚀、蠕变损伤和热疲劳引起的裂纹等相关情况，其应用价值十分显著[3]。

3 具体的预防处理方法

首先，因压力容器质量控制的最主要因素是在制作工艺方面，如果在制作环节出现一定的漏洞或者不足，极有可能导致压力容器应用环节问题频发，所以针对这样情况，要在压力容器出厂的时候，就要进行切实有效的检测，确保其质量合格，以此规避相关问题。

其次，在针对压力容器进行制作之前，要严格把关相关原材料，确保材料优质，这样才能提升压力容器的质量和性能，在投入应用之后，才能规避质量问题而导致裂纹出现。除此之外，要在更大程度上提升操作人员的职业技能和业务水平，着重对其进行培训和再教育工作，确保业务水平显著提升，从而规避相关方面的裂纹问题出现。第三，在应用压力容器时，要对其进行全面深入的监控，并针对相关操作人员进行切实培训，做好相对应的应急预案，使相关问题得到充分预防。

4 结语

综上所述，通过上文的分析和探讨，我们能够充分看出，压力容器特别容易出现某种裂纹问题，针对此类问题，如果没有及时有效的发现和处理，极有可能导致爆炸，对工作人员会造成极其重大的安全威胁，使相关企业受到严重的经济损失。所以针对这样的情况，在具体的生产环节，相关管理人员要着重关注到压力容器管道裂纹问题的分析和预防工作，从实际出发，制定出更科学合理的质量检验程序，着重做好设备零件原材料的检验工作，针对相关人员进行切实有效的培训和再教育，使其职业技能得到显著提升，使压力容器压力管道裂纹问题尽可能减少，在最大程度上提升运行效益。