(黑龍江省墾區(qū)特種設(shè)備檢驗研究所九三分所 黑龍江 嫩江 161441)
在工業(yè)企業(yè)中,鍋爐壓力容器管道屬于是特種設(shè)備,不僅運行環(huán)境惡劣,而且長期運行中會導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)。對于裂紋問題沒有及時處理,甚至?xí)?dǎo)致爆炸的嚴(yán)重后果。這就需要重視鍋爐壓力容器管道的檢驗和維護(hù)工作,以確保該設(shè)備安全穩(wěn)定地運行。
鍋爐制造中應(yīng)用焊接技術(shù)不當(dāng),就會產(chǎn)生焊接裂紋。從目前的的鍋爐壓力容器所采用的焊接工藝技術(shù)來看,主要使用的焊接材料是金屬板,進(jìn)行焊接操作中形成高溫環(huán)境,當(dāng)金屬材料冷卻之后,就會產(chǎn)生裂縫[1]。產(chǎn)生焊接裂紋的基本原因就是氫元素溶解之后融入到金相組織中,此時金相組織已經(jīng)冷卻,其中的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F向體,在氫元素使的影響下使得金相組織產(chǎn)生聚集效應(yīng),就會產(chǎn)生氫裂痕,逐漸地就會形成焊接裂紋。
鍋爐壓力容器壓力管道的腐蝕裂紋以應(yīng)力腐蝕裂紋為主,特別是汽水管道采用奧氏體不銹鋼材料,是非常容易被腐蝕的,因此導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂問題。產(chǎn)生開裂的原因有很多,主要是由于冷加工作用下而產(chǎn)生振動,導(dǎo)致管壁發(fā)生變形,當(dāng)裂紋張應(yīng)形成直角的時候,奧氏體不銹鋼就會產(chǎn)生樹杈一樣的裂紋,分支很多,尾短尖而且細(xì)。這種腐蝕裂縫多產(chǎn)生在爐壓力容器壓力管道的彎管處,裂紋集中在此處就會出現(xiàn)局部腐蝕。
鍋爐壓力容器壓力管道的疲勞裂紋多會在壓力管道表面的某個位置集中,以直線形的裂紋為主,初期裂紋的范圍比較小,裂紋也比較短,如果沒有采取技術(shù)處理措施,就會出現(xiàn)裂紋范圍擴展的現(xiàn)象。裂紋快速變化,所產(chǎn)生的裂紋范圍是一側(cè)擴展,裂紋處容易遭到腐蝕。
疲勞裂紋產(chǎn)生的初期階段存在一定的隱秘性,發(fā)展的進(jìn)度也比較緩慢,隨著裂紋的逐漸增多,裂紋趨于復(fù)雜化,就會產(chǎn)生脆性開裂。如果裂紋屬于是熱疲勞斷裂,就是在熱環(huán)境下所產(chǎn)生的熱交變應(yīng)力對金屬材料進(jìn)行拉伸,導(dǎo)致疲勞裂紋產(chǎn)生,很容易導(dǎo)致鍋爐壓力容器壓力管道損傷[2]。從微觀角度而言,熱疲勞裂紋出現(xiàn)擴展并不是連續(xù)性的,而是呈現(xiàn)出跳躍性的擴展,裂紋的寬度也不是均勻的,不存在規(guī)律性,或者是寬裂紋,或者是窄裂紋,還會隨處產(chǎn)生分支,還會產(chǎn)生二次開裂。這些裂紋的變化都不存在規(guī)律,因此也難以掌握。由于環(huán)境條件的不同,熱疲勞裂紋范圍不斷擴展的情形也會有所不同。如果是在蠕變溫度環(huán)境下,裂紋就會呈現(xiàn)出穿晶擴展的現(xiàn)象;如果環(huán)境溫度超過了蠕變溫度,就會呈現(xiàn)出混合擴展的現(xiàn)象。
鍋爐壓力容器壓力管道產(chǎn)生裂紋是不可避免的。要保證鍋爐壓力容器壓力管道的正常運行,就需要采取有效地預(yù)防措施和技術(shù)處理措施。
1.檢查生產(chǎn)原料
在鍋爐壓力容器壓力管道運行的過程中,要對設(shè)備的生產(chǎn)原料進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)材料存在問題,就要及時更換或者采取有效的技術(shù)措施處理,以確保鍋爐壓力容器壓力管道穩(wěn)定運行[3]。
2.對設(shè)計圖紙進(jìn)行審核
鍋爐壓力容器的生產(chǎn)過程中,要對設(shè)計圖紙進(jìn)行審核,確保鍋爐壓力容器的各項指標(biāo)符合規(guī)定。鍋爐壓力容器運行中,危險系數(shù)是非常高的。工作人員對生產(chǎn)技術(shù)要做好審核且確保生產(chǎn)按照規(guī)定的程序展開,以防止裂紋產(chǎn)生。
3.審核工作人員的技術(shù)水平
對于鍋爐壓力容器壓力管道檢驗工作人員的各項操作要嚴(yán)格審核,確保工作人員操作正確,以有效地降低裂紋發(fā)生的幾率。工作人員要提高自身的檢驗操作水平,可以避免壓力管道裂紋產(chǎn)生,對已經(jīng)產(chǎn)生的裂紋發(fā)展起到抑制作用。
工業(yè)生產(chǎn)中,鍋爐壓力容器是不可或缺的設(shè)備。作為特殊的設(shè)備,在運行中存在著較高的危險性,就需要重視安全隱患。鍋爐壓力容器管道運行中產(chǎn)生裂紋是需要高度重視的問題,采取必要的質(zhì)量檢驗措施可以對裂紋產(chǎn)生抑制作用[4]。
鍋爐壓力容器壓力管道的質(zhì)量是保證其安全運行的關(guān)鍵,這就需要對其使用材料和構(gòu)成的設(shè)備質(zhì)量做好檢驗工作。此外,還要檢驗原材料,以保證壓力管道的成品符合規(guī)定要求。
在檢驗原材料質(zhì)量的過程中,要落實到生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)中,做到過程性檢驗,以保證質(zhì)量合格的原材料用于鍋爐壓力容器壓力管道生產(chǎn)中。將科學(xué)合理的檢驗程序制定出來,使檢驗工作有序展開,以將裂紋控制落實到具體工作中,可以降低裂紋發(fā)生的幾率[5]。在對鍋爐壓力容器管道進(jìn)行實際的檢驗過程中,檢驗工作人員的工作要按照檢驗標(biāo)準(zhǔn)展開,且檢驗操作要符合行業(yè)規(guī)范,使得檢驗規(guī)范化進(jìn)行,保證檢驗質(zhì)量。鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題可以及時發(fā)現(xiàn),并及時采取有效的技術(shù)措施解決。
綜上所述,工業(yè)企業(yè)中,鍋爐壓力容器壓力管道的應(yīng)用是非常廣泛的。如果鍋爐壓力容器壓力管道的運行中產(chǎn)生裂縫,就會影響設(shè)備的時效性。因此,對于鍋爐壓力容器壓力管道常見的裂紋問題要予以重視,并采取相應(yīng)的防治措施,以保證鍋爐壓力容器壓力管道的運行質(zhì)量。
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