張超

摘 要：對(duì)于鍋爐的壓力容器來(lái)說(shuō)，需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在高壓以及高溫的環(huán)境中，因此一旦容器出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，將導(dǎo)致爆炸現(xiàn)象的發(fā)生，從而對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成十分嚴(yán)重的影響。所以應(yīng)提高對(duì)壓力容器檢驗(yàn)工作的重視程度，研充分研究與分析鍋爐壓力容器檢驗(yàn)過(guò)程中的常見(jiàn)裂紋問(wèn)題，并積極使用科學(xué)合理的方式來(lái)提升壓力容器的檢驗(yàn)質(zhì)量，確保壓力容器的安全性，避免壓力容器由于裂紋問(wèn)題所發(fā)生的爆炸事故。

關(guān)鍵詞：壓力容器;檢驗(yàn);裂紋分析

引言：

對(duì)于鍋爐的壓力容器來(lái)說(shuō)，由于需要在高壓以及高溫的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，因此具備一定危險(xiǎn)性，同時(shí)壓力容器擁有較高的密封性，對(duì)密封質(zhì)量提出了較高的要求，而壓力容器一旦出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重時(shí)甚至將引發(fā)爆炸，嚴(yán)重威脅工作人員的生命健康安全。因此應(yīng)提高安全管理工作的重視程度，使用科學(xué)合理的檢驗(yàn)方式來(lái)開(kāi)展容器的檢驗(yàn)工作，從而提升壓力容器的安全性，在校驗(yàn)壓力容器的過(guò)程中，需要準(zhǔn)確掌握常見(jiàn)的裂紋，從而才可及時(shí)地對(duì)裂紋情況進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，并使用科學(xué)合理的方式消除裂紋，提高運(yùn)行安全性。

1常見(jiàn)裂紋概述

1.1機(jī)械疲勞裂紋

當(dāng)壓力容器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)下表面較為發(fā)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生的裂紋便是機(jī)械疲勞裂紋，機(jī)械疲勞裂紋也包含在直線裂紋的范疇中，在裂紋產(chǎn)生初期，裂紋范圍較小，同時(shí)裂紋的長(zhǎng)度較短，如果此時(shí)沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決裂紋將開(kāi)始延伸。在裂紋產(chǎn)生中期，裂紋的長(zhǎng)度快速增長(zhǎng)，并且變化方式快速增多。在機(jī)械疲勞裂紋長(zhǎng)度快速增長(zhǎng)的過(guò)程中，極易出現(xiàn)腐蝕疲勞裂紋。腐蝕疲勞裂紋與機(jī)械疲勞裂紋相比，其特點(diǎn)與規(guī)律極其相似，主要形成于應(yīng)力較為集中的位置。并且裂紋發(fā)現(xiàn)時(shí)間越慢，其形式變化種類(lèi)越多，對(duì)于裂紋產(chǎn)生初期而言，其發(fā)展特點(diǎn)為較為隱秘并且發(fā)展緩慢。而因此裂紋產(chǎn)生的原因十分多樣化，因此導(dǎo)致裂紋的形式種類(lèi)數(shù)量也較多。同時(shí)裂紋具有較大的開(kāi)口，容易出現(xiàn)粘結(jié)坑，并且裂紋的尾端十分銳利，但是裂紋的兩端不會(huì)發(fā)生明顯可見(jiàn)的彎曲變化。

1.2熱疲勞裂紋

針對(duì)熱疲勞裂紋而言，是金屬材料比拉伸強(qiáng)度極限要低時(shí)所產(chǎn)生的裂紋，主要引發(fā)的原因是熱交換現(xiàn)象，瞬時(shí)性較高，一般在火電廠壓力蒸汽管道以及排氣管管座等部位發(fā)生熱疲勞損失現(xiàn)象，一般是由于部件表面熱應(yīng)力變比較大所引起的。在熱疲勞裂紋產(chǎn)生初期，部件的應(yīng)力變化連續(xù)性不足，同時(shí)應(yīng)力變化區(qū)域較為集中，裂紋主要表現(xiàn)形式為一條主裂紋以及多條小裂紋。而高溫蒸汽管道內(nèi)壁所產(chǎn)生的熱疲勞裂紋也存在一些不同，主要為網(wǎng)狀，在裂紋產(chǎn)生初期，裂紋主要朝著一個(gè)方向進(jìn)行擴(kuò)散，但如果應(yīng)力較大，裂紋擴(kuò)散向周?chē)膮^(qū)域。并且寬度較大，并存在較為細(xì)小的缺口，同時(shí)伴隨著線狀痕跡，同時(shí)其擴(kuò)散的跳躍性較強(qiáng)，十分容易發(fā)生二次開(kāi)裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致其變化規(guī)律性較低。此外隨著時(shí)間的推進(jìn)，熱疲勞裂紋的擴(kuò)散也發(fā)生一定變化，在比蠕變溫度低時(shí)，將發(fā)生穿晶擴(kuò)展，當(dāng)比蠕變溫度高時(shí)，將出現(xiàn)混合擴(kuò)展的現(xiàn)象。

1.3腐蝕裂紋

針對(duì)腐蝕裂紋而言，對(duì)于鍋爐壓力容器來(lái)說(shuō)出現(xiàn)頻率較高，其主要產(chǎn)生原因是壓力容器在腐蝕介質(zhì)與應(yīng)力的作用下所出現(xiàn)的開(kāi)裂現(xiàn)象，開(kāi)裂所產(chǎn)生的裂紋就是應(yīng)力腐蝕裂紋。通常主要在壓力容器的管道位置產(chǎn)生腐蝕裂紋。奧氏體不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的頻率最大，在水汽較為充足的環(huán)境中，再小的應(yīng)力也可導(dǎo)致腐蝕開(kāi)裂情況的發(fā)生。裂紋的主要產(chǎn)生原因是殘余應(yīng)力的作用以及變形振動(dòng)的作用導(dǎo)致的。對(duì)于奧氏不銹鋼裂紋來(lái)說(shuō)，所產(chǎn)生的裂紋形狀通常為樹(shù)枝狀，并且末尾部分較細(xì)，擁有較多分支。對(duì)于火電廠汽水管道來(lái)說(shuō)，主要在彎管內(nèi)壁中性層區(qū)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因是由于在長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕作用下，許多部位受到了一定的腐蝕影響。針對(duì)彎管中性層區(qū)而言，主要以帶狀為主，具有開(kāi)口較短，長(zhǎng)度較短以及寬度較大的特點(diǎn)。

1.4焊接裂紋

在制造壓力容器的過(guò)程中，焊接裂紋的發(fā)生頻率也較高。這是由于在制造壓力容器以及鍋爐的過(guò)程中主要使用了特定的金屬板，因此在進(jìn)行生產(chǎn)制造的過(guò)程中會(huì)對(duì)壓力容器的質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，因此焊接裂紋的出現(xiàn)無(wú)法避免。這是由于壓力容器需要在高溫環(huán)境下進(jìn)行焊接操作，導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生概率較高，并且在焊接完成后金屬材料需要進(jìn)行冷卻處理，也十分容易導(dǎo)致焊接冷裂紋的產(chǎn)生。同時(shí)金相組織內(nèi)部含有溶解的氫元素，并且溶解度也在不斷變化，而金屬組織在向鐵相體進(jìn)行變化的過(guò)程中將不斷聚集氫元素，從而產(chǎn)生焊接冷裂紋。

2壓力容器檢驗(yàn)中常見(jiàn)裂紋的解決方式

2.1強(qiáng)化原材料檢驗(yàn)

首先應(yīng)嚴(yán)格按照生產(chǎn)要求來(lái)對(duì)原料零件進(jìn)行采購(gòu)，隨后針對(duì)相應(yīng)的原料采購(gòu)計(jì)劃對(duì)市場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)查，主要對(duì)零件餓價(jià)格、規(guī)格以及性能等因素進(jìn)行分析與研究。因此在對(duì)原料零件制造商進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)信譽(yù)良好的供貨商進(jìn)行選擇，并預(yù)期構(gòu)建長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作關(guān)系，保證原料零件質(zhì)量的安全性與穩(wěn)定性。其次應(yīng)重視原料加工工作，在加工原料零件的過(guò)程中，應(yīng)充分控制所使用的技術(shù)工藝，并針對(duì)當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展情況積極使用全新的技術(shù)工藝，提升現(xiàn)有的原料零件加工水平。此外進(jìn)行加工的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)原料零件加工流程進(jìn)行嚴(yán)格遵守，確保加工尺寸誤差處于合理范圍中。第三，應(yīng)建立完善的原料零件質(zhì)量監(jiān)察體系，在加對(duì)原料零件進(jìn)行加工的過(guò)程中開(kāi)展高質(zhì)量的監(jiān)督工作以及安全管理工作，確保在對(duì)零件進(jìn)行加工制造的過(guò)程中沒(méi)有意外的出現(xiàn)，降低不合要求的原料零件加工質(zhì)量對(duì)整體壓力容器制造所產(chǎn)生影響。最后在完成零件加工后，應(yīng)對(duì)使用抽樣檢查的方式來(lái)對(duì)零件進(jìn)行檢查，對(duì)原料零件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，確保其質(zhì)量滿(mǎn)足壓力容器的制造要求。

2.2控制容器壓力限值

在對(duì)壓力容器裂紋的產(chǎn)生現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防的過(guò)程中，應(yīng)合理開(kāi)展安全管理工作，提高壓力限值控制工作的重視程度，確保壓力容器在使用過(guò)程中受到損害。在控制壓力容器限制的過(guò)程中，可充分利用可編輯邏輯器，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)壓力容器的實(shí)際運(yùn)行狀況，從而對(duì)壓力容器的參數(shù)變化進(jìn)行了解與掌握，并全面分析壓力容器的壓力、溫度以及濕度等因素。此外針對(duì)實(shí)際的運(yùn)行參數(shù)變化程度還可進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，確保壓力容器在運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障，提升其穩(wěn)定性與安全性，對(duì)壓力容器的運(yùn)行效率以及運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行提升。

2.3重視保養(yǎng)技術(shù)

為了有效避免壓力容器裂紋的形成，應(yīng)對(duì)壓力容器的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行重視，避免其處于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)中出現(xiàn)損耗，對(duì)壓力容器的使用壽命進(jìn)行延長(zhǎng)。因此對(duì)于壓力容器的維護(hù)與保養(yǎng)工作來(lái)說(shuō)，應(yīng)針對(duì)以下幾方面進(jìn)行充分考慮。首先應(yīng)構(gòu)建合理有效的壓力容器使用方案，在設(shè)計(jì)壓力容器的運(yùn)行計(jì)劃時(shí)，應(yīng)將壓力容器的參數(shù)作為基礎(chǔ)，從而合理安排壓力容器的使用時(shí)間，對(duì)壓力容器的日常管理維護(hù)工作進(jìn)行強(qiáng)化。其次，應(yīng)終止壓力容器運(yùn)行環(huán)境的管理，在壓力容器運(yùn)行時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)控制濕度以及溫度，確保壓力容器在合適的環(huán)境下運(yùn)行，避免由于超負(fù)荷使用多導(dǎo)致的損傷現(xiàn)象。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在對(duì)壓力容器常見(jiàn)裂紋進(jìn)行防治的過(guò)程中應(yīng)對(duì)常見(jiàn)的裂紋形態(tài)進(jìn)行了解與掌握，并做好人才隊(duì)伍建設(shè)、原料零件控制、技術(shù)保養(yǎng)以及壓力容器限值控制等工作，從而最大程度的對(duì)壓力容器的穩(wěn)定性與安全性進(jìn)行提升，對(duì)壓力容器出現(xiàn)裂紋的概率進(jìn)行降低，進(jìn)而提高壓力容器的運(yùn)行效益。

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