关于锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题

2021-08-05王庆

探索科学(学术版) 2021年7期

王庆

合肥市金塑特种设备技术服务有限公司安徽合肥 230000

从锅炉使用端的情况来看，若压力容器和压力管道潜在安全隐患与问题，则会影响着设备运行的安全，因此要做好全面严格的把控。基于此，深度分析此课题，提出有效的裂纹缺陷检验技术手段，从而保障锅炉压力容器压力管道的安全运行，有着现实意义。

1 锅炉压力容器压力管道安全检测的重要性

目前来说，锅炉、压力容器、压力管道的使用需求很大，能够为生产生活提供有力的支持。锅炉、压力容器、压力管道运行会面临很多的风险，例如爆炸等，若发生安全事故，则会造成很大的损失。2020年12月22日，巴基斯坦南部港口城市某工厂发生1起锅炉爆炸事故，事故造成8人死亡，28人受伤。吸取经验教训，高度重视锅炉日常检验检测，全面排查潜在的隐患与问题，保障锅炉、压力容器、压力管道安全运行，有着重要的意义。

2 锅炉压力容器压力管道常见的裂纹类型

2.1 焊接裂纹一般来说，锅炉、压力容器、压力管道生产环节常产生焊接裂纹问题，而且发生率很高。目前市面上使用的现代化锅炉和压力容器等，制作环节使用的材料主要为金属卷材，同时要进行焊接处理，难以有效的避免裂纹的出现。受到高温作用影响，锅炉焊接作业常出现热裂纹，结束焊接作业后，要经过冷却处理，此环节极易产生冷裂纹。究其原因，金相组织含有氢元素，实施冷却操作，奥氏体向着铁素体方向转变。受到氢元素的影响，使得焊缝出现聚集的情况，并且持续发展，氢裂纹很容易成为焊接冷裂纹。

2.2 腐蚀裂纹锅炉、压力容器、压力管道运行环境复杂且恶劣，腐蚀介质的共同作用，使得锅炉、压力容器、压力管道部件很容易出现开裂的情况，即应力腐蚀裂纹。一般来说，汽水管道与集箱管座位置高发。当应力腐蚀存在，将会对奥氏体不锈钢造成很大的影响，尤其是汽水介质环境下，一点点的应力作用，也会引发应力腐蚀最终造成开裂。究其原因，具体为冷加工变形和振动以及残余应力。在火电厂应用环境，汽水管道中弯管内壁中性层出现应力腐蚀开裂的情况，受到局部腐蚀程度严重的影响，裂纹主要为群状且逐渐延伸，可以看到带状变化，长度很短，同时开口很宽，数量多。

2.3 疲劳裂纹锅炉压力容器压力管道的表面位置，常常会聚集应变，进而增加了疲劳裂纹产生了几率。一般来说，裂纹呈现直线分布状态。裂纹刚出现还比较短且范围很小，随着问题的演变，呈现隧道式变化，开始加速变化。若情况严重，部件的一侧会出现切向扩展的变化。如果裂纹开始加速发展，则此位置必然会出现腐蚀疲劳裂纹。在应力比较集中的位置，极易产生机械疲劳裂纹，早期相对隐蔽且发展速度不快，后期成为复杂的裂纹。

3 锅炉压力容器压力管道裂纹的检验策略

3.1 优选适宜的检验办法从锅炉、压力容器、压力管道裂纹检验的角度来说，可以选择的检验技术手段有很多，要根据检验工作的要求和内容来选择适宜的方法。以某单位为例，在进行锅炉内部检验时，围绕锅炉主机水管和锅筒以及水冷壁管道等位置，组织开展全面检验检测。在检验检测实践中主要采用的方法包括图纸资料审核法、超声波壁厚测定法、磁粉探伤法和金属材料金相检测技术等[1]。通过对锅炉进行全身体检，及时掌握压力容器压力管道运行的情况，保证整个锅炉能够安全稳定的运行，切实保障生产生活的安全(图1为检查现场图)。在进行检验检测技术选择时，需要结合锅炉所存在的环境和实际类型进行全面的分析，对比不同技术应用的效果来选择相应的手段，保证整个裂纹检验工作能够高质量的开展与落实，实现全面化检测，及时排查潜在的隐患与问题，保证整个锅炉能够处于相对稳定的状态。从锅炉制造环节的质量把控来说，常用的检测技术为磁粉探伤。为了能够保证锅炉焊缝的质量，采取超声波探伤进行检验检测，及时发现存在的缺陷与问题，保证整个焊接加工的质量达标。一般来说，按照工件磁化方向的差异，可以划分为周向磁化法和纵向磁化法等[2]。应用中可以结合实际情况来选择，例如根据采用的焊接手段来进行分析，选择适宜的探伤手段，保证整个检验检测工作能够高质量的开展与落实。

图1 检查现场图

3.2 做好检验检测人员的培训随着锅炉、压力容器、压力管道安全生产运行管理要求的不断提高，对于锅炉、压力容器和压力管道进行全面检验，成为了把关生产安全的重要措施，由于使用的容器和管道类型差异，且水平不断提高，使得检验工作面临着更加复杂的情况，若想实现对整个压力容器和压力管道的高质量检验，检测分析必须要做好全面的控制，对于参与检验检测工作的人员，则需要进行业务培训和技术交底，使其够对采用的检验手段和要求有着相应的掌握，能够按照压力容器压力管道检验工作流程和要点实施各项检测工作，保证整个检测到位，同时保证检测结果的质量。作为检验检测负责人，需要具有学习意识和研究意识，能够针对锅炉压力容器压力管道检测中存在的挑战和问题进行技术的研究与分析，提出提高检验水平的办法，促使整个检验工作能够高质量的开展与落实，促使安全隐患得到有效的排查，实现高质量稳定运行，创造更多的价值[3]。

3.3 积极引入裂纹检测新技术锅炉裂纹检测工作的开展与落实，需要借助相应的设施和工具来完成检测工作。为了能够提高检验工作的效率和检验结果的准确性，要积极推广运用现代化检验检测手段，保证整个检测工作能够全面，高质量的开展落实，及时发现锅炉存在的毛病，并提出解决措施。当使用了新的检验方法和设备时，需要同步做好人员的培训，使其能够掌握各项操作的流程和要点，促使整个作业的效果得到保证[4]。

3.4 做好锅炉制造和使用全过程的检测工作锅炉制造和使用过程均可能出现裂纹问题，影响着安全运行，因此若想实现对此类问题的有效防范，必须要做好全过程的检验检测分析。在锅炉制造环节，围绕裂缝和原材料等进行相应的检验，排查存在的隐患与问题，消除压力容器压力管道裂纹风险，保障整个锅炉制造的质量。运行管理工作期间，则需要按照锅炉使用管理要求和规范，认真落实质量检验检测工作，全面排查潜在的隐患，以免出现裂纹情况，如果出现裂纹情况，则需要结合实际原因进行深入的分析，提出解决措施。积极探索有效的技术手段和办法，提出全过程检测的方案，落实到管理实践，定期为锅炉体检，治疗存在的小毛病与小问题，进而使其能够安全运行[5]。