王冰心

摘要：隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)鍋爐在我國經(jīng)濟發(fā)展中的地位不斷提升，工業(yè)鍋爐的應用范圍廣泛，能源效應也十分明顯。但是工業(yè)鍋爐在運行過程中，由于受到各種因素的影響，比如高溫、腐蝕等因素，導致裂紋、腐蝕等各種損壞現(xiàn)象的發(fā)生，如果不能及時消除這些問題，不僅會影響到鍋爐的正常運行，還容易造成各種安全事故。本文針對工業(yè)鍋爐的檢驗進行分析，主要對檢驗的內(nèi)容、方法、發(fā)生裂紋的原因等進行詳細的分析。

關鍵詞：工業(yè)鍋爐 裂紋 內(nèi)容 原因 方法 問題 措施

Abstract： With the development of industry， the status of industrial boilers in my country's economic development continues to increase. Industrial boilers have a wide range of applications and their energy effects are also very obvious. However， during the operation of industrial boilers， due to various factors， such as high temperature， corrosion and other factors， various damages such as cracks and corrosion will occur. If these problems cannot be eliminated in time， it will not only affect the normal operation of the boiler， but also easy to cause various safety accidents. Therefore， this article analyzes the inspection of industrial boilers， and mainly analyzes the contents， methods， and causes of cracks.

Key words： industrial boiler， crack， content， cause， method， problem， measure

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家也在逐漸調(diào)整能源結構和環(huán)保政策，工業(yè)鍋爐的數(shù)量雖然逐年減少，但是依然在大量地使用。由于工業(yè)鍋爐的用戶屬性多樣，在使用中安全保障體系不夠完善，導致許多安全問題的發(fā)生，不僅會影響正常生產(chǎn)，也會對人們的人身安全造成影響。所以做好對工業(yè)鍋爐的定期檢驗十分關鍵，是保證鍋爐安全穩(wěn)定運行的重要前提。根據(jù)相關的數(shù)據(jù)分析，目前我國工業(yè)鍋爐發(fā)生安全事故的概率逐年下降，這都源于定期對鍋爐進行安全檢查，因此做好對工業(yè)鍋爐的科學檢查十分關鍵。

1 工業(yè)鍋爐檢驗的內(nèi)容

1.1 內(nèi)部檢查

在進行工業(yè)鍋爐檢驗時，主要的檢驗內(nèi)容有3項，分別是內(nèi)部檢查、外部檢查和水壓檢查。進行內(nèi)部檢查時，必須要保證鍋爐是處于停止運作的情況。關于鍋爐內(nèi)部檢查，每兩年需要檢查一次，如果在使用中發(fā)現(xiàn)鍋爐內(nèi)部存在問題，就要立刻進行檢查和處理。在內(nèi)部檢查中，主要分成兩個部分，第一是需要對鍋爐的內(nèi)壁進行檢查，因為鍋爐內(nèi)壁在使用過程中，由于經(jīng)常接觸到水或水蒸氣，因此容易出現(xiàn)腐蝕;第二是需要對鍋爐的管道進行檢查，鍋爐在運行中，管道所受到的損傷程度雖然會低于內(nèi)壁，但是依然需要進行檢查，因為管道的結構比較復雜，其檢查和維修的難度比較大。詳細的檢查內(nèi)容見表1。

1.2 外部檢查

關于工業(yè)鍋爐的外部檢查，首先需要對鍋爐的外觀、制造商資料、管道、支座等各種情況進行檢查，保證資料合格，質(zhì)量合格。其次，檢查人員需要借助超聲探傷的方式來對鍋爐的焊接質(zhì)量進行檢測，并對鍋爐的焊接安全性進行檢查，保證鍋爐的焊接質(zhì)量、安全性以及正常安全運行。此外，檢查人員還需要對鍋爐的管道走向和保溫性能進行檢查，比如，需要對管道的安裝縫隙質(zhì)量和膨脹質(zhì)量進行檢測。最后，還需要對鍋爐的疏水情況進行實時的監(jiān)控。所有的外部檢查工作都要保證在鍋爐處于正常運行的情況下開展，這樣才能保證檢查人員能夠更加直觀地發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的外部問題，并及時處理。一般情況下，鍋爐每年都需要進行檢查，特別是在運行之前，必須要做好外部的檢查工作，如果鍋爐存在停工一年以上的情況，也需要先做好外部檢查才能重新投入使用。如果鍋爐的燃燒方式以及安全控溫系統(tǒng)發(fā)生了改變，工作人員也要先對鍋爐的外部進行檢查之后才能重新使用。在檢查時，必須要明確檢查內(nèi)容。比如：在檢查壓力表時，要保證壓力表在檢驗的有效期內(nèi)，要有鉛封。關于水位表的檢查，要保證水位表的數(shù)量和安裝都要符合相關的規(guī)定和要求，要求水位表要具有最低水位、最高水位和正常水位的標志，檢查水位是否能夠清晰可見，兩只水表的水位是否一致等。

1.3 水壓試驗

對工業(yè)鍋爐進行水壓試驗，主要是為了保證鍋爐的密閉性，一般情況下，鍋爐的水壓試驗周期為6年，如果部分企業(yè)無法順利開展內(nèi)部檢測工作，則必須要做好水壓試驗工作，如果在水壓試驗中發(fā)現(xiàn)問題，則必須要解決問題后才能繼續(xù)使用鍋爐。

1.4 檢驗重點

在進行工業(yè)鍋爐檢驗時，要明確好檢驗的重點，保證檢驗工作的順利開展，從而全面保證鍋爐使用的安全性和穩(wěn)定性。在檢查過程中，首先要確保檢查人員具備檢查資質(zhì)，開展鍋爐壓力檢查工作的人員要具備相關的特種設備檢測資格證。比如進行焊接質(zhì)量檢查的要具備從業(yè)資格證。在進行鍋爐焊接質(zhì)量檢測時，檢測人員要嚴格按照相關的操作規(guī)范來開展工作，不能違反規(guī)程。其次，在鍋爐檢測過程中，檢測人員之間還要相互溝通，及時反饋實時的工作情況，比如設計人員進行了圖紙的設計變更，要及時向相關人員反饋。針對檢查出來存在的問題，各個相關部門也要開會，集中分析問題發(fā)生的原因，制定解決措施，保證鍋爐的正常運行。

2 工業(yè)鍋爐產(chǎn)生裂紋的原因

造成工業(yè)鍋爐裂紋的原因主要有3方面，分別是腐蝕原因、金屬疲勞原因以及高溫原因。

2.1 腐蝕原因

腐蝕是導致鍋爐出現(xiàn)裂紋的重要原因之一，因為鍋爐在使用過程中，始終都會存在腐蝕物質(zhì)，從而導致腐蝕裂紋的發(fā)生，這些裂紋主要是垂直的形狀，并且主要發(fā)生在鍋爐管道的彎曲處，隨著裂紋的發(fā)展，其形狀會從原有的垂直形狀發(fā)展成為樹枝形狀。

2.2 金屬疲勞原因

工業(yè)鍋爐在使用過程中基本是不間歇的，所以鍋爐表面所受到的應力作用時間比較長，很容易出現(xiàn)金屬疲勞的現(xiàn)象。如果鍋爐是新機器，發(fā)生裂紋的現(xiàn)象是比較少的，但是隨著使用時間的增長，裂紋的數(shù)量會增多，長度也會逐漸延伸，從而影響鍋爐的正常使用。

2.3 高溫原因

工業(yè)鍋爐的工作時間很長，容易處于高溫的狀態(tài)，更容易導致金屬出現(xiàn)氧化的情況，鍋爐的內(nèi)壁也會因為溫度過高而出現(xiàn)金屬熔化和燒灼的現(xiàn)象，甚至還會出現(xiàn)表面碎裂。鍋爐在使用過程中，如果進入了少量的氧氣，就會加劇裂紋的氧化速度，從而使得裂紋的范圍不斷擴大。

3 工業(yè)鍋爐裂紋檢驗的方法

3.1 做好檢驗前的準備工作

在進行工業(yè)鍋爐裂紋檢驗之前，需要確定鍋爐的實際使用時間，檢測過程中要先對鍋爐的溫度、輸水和放水情況進行檢測，避免鍋爐出現(xiàn)內(nèi)外溫度差過大的現(xiàn)象，從而導致裂紋的產(chǎn)生。當鍋爐處于運行的情況，檢測人員還需要做好鍋爐供能情況和控溫系統(tǒng)的檢測工作。

3.2 對鍋爐技術資料進行核對

檢測人員在檢測工業(yè)鍋爐時，需要先對鍋爐的外部檢測數(shù)據(jù)進行核對，核對的內(nèi)容包括鍋爐的最大承受壓力、剛度等。檢測鍋爐的內(nèi)外部時，如果發(fā)現(xiàn)檢測結果出現(xiàn)偏差，則表明鍋爐的質(zhì)量存在問題，并且發(fā)生過安全事故，需要對鍋爐進行進一步詳細的檢查。正常的鍋爐在使用過程中，需要進行定期的檢測。即使鍋爐在使用過程中從未發(fā)生過安全問題，也仍然需要做好定期檢測工作，做好安全事故的排除工作，有效地保證鍋爐的安全。

3.3 使用物理方法進行裂紋檢測

關于工業(yè)鍋爐裂紋的物理檢測，主要的方法有兩種，分別是燈光檢測法和樣板檢測法。采用物理檢測的方法進行鍋爐裂紋檢測，其檢測結果準確度比較高，能夠及時發(fā)現(xiàn)鍋爐在運行中存在的各種問題。物理檢測方法不僅檢測準確度高，操作也比較簡單，成本低，但是該檢測方法對于檢測人員的專業(yè)性要求比較高，不僅要求具備良好的專業(yè)知識，還要求具備豐富的工作經(jīng)驗。

4 工業(yè)鍋爐檢驗中存在的裂紋問題

工業(yè)鍋爐在檢驗中發(fā)現(xiàn)的裂紋問題主要有5種類型，分別是應力腐蝕裂紋、機械疲勞裂紋、過熱和過燒裂紋、腐蝕疲勞裂紋以及熱疲勞裂紋。

4.1 應力腐蝕裂紋

應力裂紋的發(fā)生，是由于應力和腐蝕介質(zhì)之間共同作用所導致的，主要在汽水管道和管座中發(fā)生。該裂紋形狀一般呈垂直狀，如果是在奧氏體不銹鋼中發(fā)生，則其形狀為樹枝形狀。在火電廠中，該裂紋一般發(fā)生在彎道內(nèi)壁的中性區(qū)域，因為受到應力的作用，所以彎道內(nèi)壁部分會出現(xiàn)腐蝕的情況，故形成應力腐蝕裂紋。

4.2 機械疲勞裂紋

在鍋爐設備中的葉輪、大軸等部位比較常見的裂紋類型是機械疲勞裂紋，在鍋爐中的應變集中部位比較常見。因為機械疲勞裂紋在剛開始時，裂紋比較短小，發(fā)展比較難，但是隨著裂紋的發(fā)展，會逐漸向里擴散，并且在中間區(qū)域產(chǎn)生較長的裂紋，該裂紋在之后的擴展速度比較快。因此，工作人員一旦發(fā)現(xiàn)機械疲勞裂紋就要立刻進行處理。一般情況下，該裂紋在發(fā)展中，和拉伸應力之間的角度呈45°，但是隨著裂紋的逐漸發(fā)展，最后兩者之間形成的角度可以達到90°。

4.3 過熱和過燒裂紋

工業(yè)鍋爐在工作中，需要溫度的作用，有時候會出現(xiàn)過熱或者過燒的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生大小不同的裂紋，導致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品會存在晶界融化或者氧化的現(xiàn)象，甚至還會在表面形成比較嚴重的碎裂。通過微觀觀察，可以發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)品的表面，會覆蓋著大面積的魏氏組織，同時還有其他粒子的沉淀物。在顯微鏡的觀察之下，我們可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的晶粒表面存在著有氧化晶界網(wǎng)絡和孔洞。因為工業(yè)鍋爐在制作過程中，需要經(jīng)過焊接等熱處理的工序，一旦出現(xiàn)金屬加熱量超標，將會導致過燒和過熱問題的發(fā)生，并不斷地進行積累，從而影響之后鍋爐的使用安全。

4.4 腐蝕疲勞裂紋

腐蝕疲勞裂紋主要在集裝箱管座和汽包的位置發(fā)生，因為這個位置都不存在介質(zhì)的壓力，所以當出現(xiàn)震動現(xiàn)象的時候，就會產(chǎn)生應力。一旦出現(xiàn)腐蝕疲勞裂紋，如果不加以制止，其情況會越來越嚴重，裂紋的寬度會增大，間隙也會隨之增大，并且會在其中出現(xiàn)腐蝕物質(zhì)，從而影響管道內(nèi)壁的質(zhì)量。腐蝕疲勞裂紋是具有破壞性的，能夠穿過晶界，會不斷地造成新的裂紋產(chǎn)生，因此工作人員必須及時處理腐蝕疲勞裂紋。

4.5 熱疲勞裂紋

當金屬處于拉伸強度極限的狀態(tài)下，如果不斷地受到反復應力的影響，則會出現(xiàn)熱疲勞裂紋，主要發(fā)生在排氣管管座和壓力表等部位。發(fā)生在管道的熱疲勞裂紋的表現(xiàn)形式主要有刀痕、缺口等。雖然部分熱疲勞裂紋不明顯，但是依然會對管道的使用壽命造成較大的影響。

5 預防鍋爐裂紋的措施

5.1 要做好裂紋的預防工作

在鍋爐制作過程中，工作人員要有預防裂紋產(chǎn)生的意識，做好相關的預防工作。比如，鍋爐在工作中，必須保證其壓力在規(guī)定的范圍之內(nèi)，嚴禁出現(xiàn)超壓運行的現(xiàn)象。鍋爐在制作過程中，相關的材料必須符合標準，比如金屬材料、構件材料、焊接材料等。在選用材料時，不僅要加強對強度和剛度的篩選，還要保證材料的有效性，從而更好地保證材料的質(zhì)量。

5.2 做好圖紙的嚴格審核

在進行鍋爐制造的時候，必須要做好對圖紙的嚴格審核，按照圖紙的要求開展工作。在挑選原材料的時候，要控制好質(zhì)量，保證原材料質(zhì)量合格，達到制作要求。為了更好地減少裂紋的出現(xiàn)，工作人員可以對生產(chǎn)原材料進行改革，整體提高鍋爐的制作質(zhì)量。

5.3 提高鍋爐的制作工藝

鍋爐的制作工藝水平直接影響到制作質(zhì)量，影響鍋爐裂紋的產(chǎn)生，如果在制作過程中，存在工藝水平不高的情況，將會直接導致裂紋的產(chǎn)生。在制作鍋爐時，要對制作的工序進行檢查，保證工序的科學性和規(guī)范性，最大程度地保證鍋爐的制作質(zhì)量。在完成鍋爐制作之后，工作人員還需要對鍋爐質(zhì)量進行再次檢查，有效地避免裂紋的產(chǎn)生。

5.4 嚴格控制鍋爐的內(nèi)部元件質(zhì)量

鍋爐在運行過程中，其壓力管道會出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，因此工作人員必須要控制好內(nèi)部元件的質(zhì)量，加強對管材質(zhì)量的控制。比如在進行鍋爐制作之前，制作單位要加強對圖紙的審核;在材料選擇上，要控制好各個部件的質(zhì)量，比如要選擇耐受性好的材料。在進行鍋爐內(nèi)部元件生產(chǎn)時，也要保證其生產(chǎn)工藝的合理性和標準性，并落實到具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。

5.5 保證鍋爐運作的規(guī)范性

在進行鍋爐的制作和運作過程中，都要保證操作的規(guī)范性，工作人員要編制好規(guī)范的操作流程，按照流程來保證鍋爐的正常使用，避免鍋爐在使用過程中出現(xiàn)各種問題和錯誤，進而起到預防裂紋產(chǎn)生的作用。

5.6要恰當使用鍋爐

在使用鍋爐時，必須要保證使用的恰當性，特別是當鍋爐在連續(xù)使用過程中，會出現(xiàn)金屬疲勞的現(xiàn)象，因此工作人員要控制好鍋爐的啟停，并且做好相關儀表的檢查和維護，保證各種儀器的正常運行。鍋爐在運行過程中之所以會出現(xiàn)疲勞的現(xiàn)象，主要是因為高溫所引起的，當鍋爐處于不間歇的工作狀態(tài)中，部分元件會出現(xiàn)損壞，因此工作人員必須合理恰當?shù)厥褂缅仩t，做好對鍋爐的保養(yǎng)，保證鍋爐的正常運行。

6 小結

工業(yè)鍋爐在我國工業(yè)發(fā)展中有著廣泛且重要的應用，但是在運行中存在著較多的問題，我們應當重視并且處理這些問題，保證鍋爐的安全運行。所以，企業(yè)要重視對工業(yè)鍋爐的檢驗，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的問題，做好日常的檢查工作，針對存在的裂紋問題要做好詳細的解決措施，保證鍋爐的穩(wěn)定運行。

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