浅谈锅炉压力容器压力管道的裂纹现象

于永健 隋恒 周飞 姜振

摘要：锅炉压力容器压力管道在工业的日常生产场景中，比较容易由于长期处在高温高压的场景下出现意外事故，因此检测和维修压力管道也就成了相关工作人员的作业内容重心，而裂纹现象则是压力管道检修中需要面临的重要难题。在实际的检修工作过程中，如何应对和处理好压力管道的裂纹现象直接关系到设备能够正常有序地高质量运行，进而影响整个机组的工作效率，所以如何正确有效的解决好裂纹问题也就成了锅炉压力设备检修的重心。

关键词：锅炉;压力 容器;压力管道;裂纹现象

引言

在工业生产过程中，各类的流体物料 在某一环节都需要储存在压力容器中，也需要经由压力管道进行运输，因此此类构件长期面临着相对高温和高压的工作环境，如果产品的质量在某一个环节不到位，相关的密封性要求不达标，就容易出现安全事故。因此，迫切需要对压力容器和压力管道的安全性提出更高的要求，全面检测相关构件的质量问题，有效解决压力容器压力管道常见的裂纹现象。有鉴于此，笔者将着重针对裂纹现象进行分析，指出定期维护和检修压力管道等构件的重要性，分析裂纹问题的成因以及提供相应的对策，以期能够为有关的锅炉设备压力管道检修工作人员实施作用提供有益的帮助。

一、管道定期维护和检验的重要性

工业生产过程中所使用的一些流体物料往往具备一定的腐蚀性，而它们又需要经由特定的压力管道进行输送，因此相关的压力构件就需要面临一定的压力和温度的考验，从而也导致了较多的由于压力管道被腐蚀出现裂纹从而导致腐蚀性液体泄露的危险情况。比如长输管道如果在较为集中的一段时间内承载大量的石油或者天然气，此时一定程度上就容易出现管道裂缝从而导致泄露的风险，再加上此时往往伴随的高压场景，所以一旦泄露很可能面临的就是爆炸的风险，进而造成海量的人员伤亡和经济损失。因此如果忽视对包括压力管道在内的压力构件的检修，就可能导致人员的伤亡和经济的损失，甚至于如果不能及时有效的遏制风险的蔓延，还会对自然环境造成危害。因此，我们必须提高对压力容器和压力管道进行定期检修的重视程度，采取有效的管理措施和先进的检测技术，实时观测压力容器和管道的运行情况，从而把风险在没有触发时抹除。

二、常见的裂纹问题分析

（一）应力腐蚀

压力管道的断裂和裂纹现象往往是在长期的作业过程中面临持续的拉应力，再加上腐蚀介质的长期腐蚀这双重效果叠加之下造成的。此类裂纹现象往往出现在蒸气管道、旁路管线，热影响区，还有一些含有氯化物的钢管环纵焊接、环焊接处。此类腐蚀效果往往伴随着包括点性腐蚀在内的多种腐蚀形式。其特点就是腐蚀情况难以被工人人员發现，而一旦发生就容易造成巨大的破坏力，所以需要相关人员高度重视。而检测该腐蚀问题主要需要借助射线检测、超声波检测等无损检测技术。

（二）焊接裂纹

持续的高温环境也是导致锅炉的压力管道出现裂纹现象的主要原因之一。这种裂纹往往呈现网状或贴装的效果且裂纹出现之后容易与空气发生作用而氧化。一般锅炉在生产结束之后需要经历一段时间的冷却，此时往往容易发现锅炉会出现一些焊接冷裂纹的问题。这主要是因为在焊接的过程中，这些部位容易和氢气发生作用从而溶于金相物质，待冷却之后，这些物质中的奥氏体就会慢慢变成铁，进而形成氢裂纹，最后也就出现了焊接冷裂纹。

三、裂纹问题的常见改善措施

（一）优化结构工艺设计

从结构工艺设计的角度对锅炉、压力容器压力管道出现的裂纹问题进行处理从而提高其安全性。这首先需要在设计的时候尽量使用连续结构，选择的材料也要考虑好介质与材料是否相溶，以及材料本身是否具备一定的可焊性。设备的安装单位要对设备的设计结构进行把关，给出相应的优化方案并及时保持与设计单位的良好沟通，使用的结构设计方案也最好是能够经受住实践检验的成熟方案。其次是要选择合理的安装和制造工艺，特别是在焊接的工艺选择上，要尽可能降低锅炉、压力容器和管道由于焊接的问题而出现的裂纹风险。另外还要在设备安装的过程中主要设备的外部构建加固和连接的工作，使用外部加固和节点支护的方式，防止设备本体由于外部结构的问题而出现裂纹。

（二）定期检查的维修锅炉、压力容器和管道

锅炉、压力容器与管道在工业生产的时候往往需要持续不断的作业，其使用的强度较高，使用的频率也非常频繁，因此更加需要重视对此类设备的定期检修和维护问题，针对不同的设备以及不同位置的压力构件制定有针对性的检修与维护方案，特别是基于过去的裂纹现象，对可能产生裂纹的高发地区进行重点检测。同时检测单位最好也要采用最成熟有效的检测手段对相关的设备和构建进行检测，对可能出现的裂纹现象提前制定预处理方案。比如对处于设备表面的裂纹可以使用打磨消除的手段，如果裂纹较深，则要先打止裂孔，然后再进行打磨消除。针对多层压力容器的裂纹，如果其缺陷较难解决，此时就可以对设备进行应力分析，该更换的情况下尽早及时更换。而从根本上，则是需要使用单位能够形成一套合理的检修和维护的工作制度，落实好每一个维护节点的检修工作，尽早发现问题快速解决，最大程度降低裂纹的安全隐患。

总结

锅炉、压力容器和压力管道在运行的过程中，需要高度的关注在每一个角落出现的裂纹现象，加大巡查频率，确保能够及时的发现问题并处理问题，避免因管理不到位而引发严重后果。每一处裂纹的出现必有其内在的或外在的原因，如果放任不管长此以往极有可能造成严重的安全隐患。因此基于锅炉、压力容器压力管道的安全运行考虑，极有必要形成一套严谨的设备检修和维护的工作制度，使用最先进的检测手段尽早发现裂纹现象，并使用有效的手段预防和控制裂纹，确保锅炉、压力容器和压力管道的平稳、安全作业。

参考文献：

[1] 乔朝坤， 许晓宇. 锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法[J]. 工程建设（重庆）， 2021， 4（1）：3.

[2] 黄金刚， 王明镜. 锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及对策[J].  2021.

[3] 马良帮， 王海宝. 关于锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题的探讨[J]. 安防科技， 2021（8）：1.

[4] 李永真. 锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法[J].  2020.