关于锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题的探讨

黄河

摘要：锅炉是现代化工业生产中普遍在使用的一种压力容器，其运行安全和稳定直接影响到工业生产的顺利开展。锅炉压力容器压力管道在检验操作中经常会遇到裂纹问题，包括焊接裂纹、蠕变裂纹、过冷过热裂缝以及疲劳裂缝等、腐蚀裂纹等，使得锅炉运行存在巨大的安全隐患，需要找到裂纹产生的原因，并且制定合理的防治对策，以此减少裂纹问题发生，提高使用安全性，延长锅炉寿命。

关键词：锅炉压力容器;压力管理;裂纹;原因;防治对策

中图分类号：TK228文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）14-0119-01

引言：锅炉压力容器压力管道检验是工业生产中十分重要的一项工作内容，可以及时、准确的发现锅炉压力容器压力管道使用中出现的各种质量问题和故障问题等，尤其是在裂纹问题的发现、成因分析以及问题解决方面，具有重要作用，需要相关的检验人员严格按照工作规范进行操作，保证检验效率与质量，减少问题发生，提高锅炉运行稳定性和安全性。

1锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题

1.1焊接裂纹。焊接裂纹是锅炉压力容器压力管道比较常见的裂纹问题之一，通常出现在制造过程中，焊接裂纹问题的主要成因是受到高温作用而产生的“热裂纹”。另外，锅炉在焊接冷却后，有一些金属材料也会出现冷裂纹，这是因为金属材料在焊接冷却后在金相组织中含有一些可以溶解的氢元素，使得奥氏体在向铁向体进行转化的时候，氢元素会受到一定影响并向金属材料中间聚拢，进而产生了裂纹[1]。

1.2蠕变裂纹。蠕变裂纹在锅炉压力容器压力管道检验中也是十分常见的，该裂纹的成因是锅炉在温度和应力的长期作用下，会造成金属材料变形，并且因为材料的分离作用而引发的裂纹。蠕变裂纹主要发生在锅炉高温蒸汽压力管道的弯管外弧表面，或者存在较大应力的局部地方。因为锅炉压力容器压力管道受到的应力和走向是存在垂直关系的，所以蠕变裂纹会表现出平行特点，并且裂纹没有规律性，形状以孔洞状和米粒状为主。

1.3过冷过热裂纹。过冷过热裂纹主要发生在锅炉压力容器压力管道的制作过程中，其中过热裂纹是一类品格缺陷，发生在金属材料洁净时和金属相变前，对金属晶格造成一定的破坏。在与空气进行直接接触的时候，过热裂纹一般会表现为蓝色或者黑色。而过冷裂纹的形成过程是比较漫长的，一般发生在锅炉焊接完成后的较长时间里，裂纹发生前提是锅炉处在较低温度环境中[2]。过冷裂纹具有很好的隐蔽性，不容易被发现，并且在刚刚出现裂纹的时候，具备晶体之间的穿透特性。再加上过冷裂纹通常发生在锅炉焊接后很长的时间，使得质量检验工作难度加大，裂纹隐患危害是比较大的。

1.4疲劳裂纹。疲劳裂纹是在锅炉压力容器压力管道使用过程中比较常见的裂纹问题，有机械疲劳裂纹、热疲劳裂纹和腐蚀疲劳裂纹三种类型。疲劳裂纹常出现的位置是锅炉压力容器压力管道应力比较集中的区域，初始裂纹的尺寸比较小，会随着时间不断延伸和扩展。其中，机械裂纹以直线型居多，裂纹刚产生时的长度比较短，并且裂纹范围较小，但是会随着裂纹出现的时间延长，发生向内的变化，以直线型的形式不但延伸、扩展，在裂纹后期发生快速扩张。热疲劳裂纹是因为用来制作锅炉压力容器压力管道的金属材料，会受到持续的热交变应力作用，并且应力要低于拉伸强度极限值，使得金属材料在受力的瞬間发生断裂现象，从而发生裂纹问题。这种裂纹普遍发生在锅炉排气管管座、疏水管座以及蒸汽管压力表管座上。腐蚀疲劳裂纹是在腐蚀介质和应力的共同作业下产生的，常见于锅炉排水、排气管道处。

2锅炉压力容器压力管道裂纹的防治对策

2.1完善锅炉质量检验体系和维护体系。由于锅炉压力容器压力管道裂纹的种类很多，并且成因复杂，所以在对裂纹问题进行防治的过程中，首先要做的事情就是完善锅炉质量检验体系和维护体系，结合锅炉压力容器压力管道长期的使用、维护以及检验经验，对各种常见的裂纹问题进行总结、分析，总结裂纹问题的主要成因，从而制定完善、完整的锅炉质量检验和维护体系，规范检验标准，以此提高检验实效性，可以及时发现裂纹问题隐患，明确原因，并作出有效的处理决策[3]。

2.2加强锅炉生产管理。锅炉压力容器压力管道检验人员需要对其加工制造过程进行认真的检验和审核，要注意到各个生产制造细节，在锅炉制造完成以后对其进行全面的质量检验和核对，对可能发生裂纹的部位进行仔细查看，并做好性能测试和压力试验等，从而降低锅炉压力容器和压力管道出现裂纹的概率。

2.3引进先进的检验技术。在对锅炉压力容器压力管道进行检验的时候，需要积极引进先进的检验技术，提高检验操作的信息化水平，并实现实时监控，以此对锅炉压力容器压力管道正常的运行过程进行动态监控，可以在发生裂纹问题的第一时间获得问题反馈，指导检验人员准确、快速的找到裂纹位置和原因，并进行有效的处理，不仅可以降低裂纹发生概率，而且可以减小裂纹造成的影响，避免裂纹进一步扩张，影响锅炉的使用和维护。

3结论

综上所述，锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题种类很多，成因复杂，是造成锅炉生产安全风险的关键因素之一，需要根据裂纹的主体情况制定行之有效的防治对策，完善质量检验和维护体系，强化生产管理，引进先进技术，进而提高锅炉检验水平，及时发现裂纹问题并作出处置，提高锅炉运行效果和安全性。

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]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.

[3]魏延鹏.锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防措施[J].科学技术创新，2020（11）：195-196.