摘 ?要：處于高溫高壓運行環(huán)境中的鍋爐壓力容器壓力管道，與企業(yè)工作安全性關(guān)聯(lián)密切。如何避免設(shè)備運行中出現(xiàn)裂縫，加大爆炸事故的控制力度，是企業(yè)技術(shù)人員需要引起重視的問題。本文分析了鍋爐壓力容器壓力管道檢驗內(nèi)容方法，指出常見裂紋問題，并探討了優(yōu)化解決的策略，以供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：鍋爐壓力容器;壓力管道;檢驗;裂紋問題;處理

鍋爐壓力容器壓力管道中，由于冷熱過度、鍋爐疲勞或應(yīng)力腐蝕等，難免會出現(xiàn)裂紋問題，不僅會阻礙鍋爐的正常生產(chǎn)工作，且會提高爆炸風險發(fā)生的可能性，進而帶給工作人員人身安全嚴重的威脅。因此，有必要積極落實相應(yīng)的檢驗工作，盡量第一時間發(fā)現(xiàn)并處理管道內(nèi)部裂紋問題，減少設(shè)備運行風險的同時，為其正常生產(chǎn)提供保障。

1鍋爐檢驗內(nèi)容方法

檢驗壓力容器時涉及的內(nèi)容多以設(shè)備支座、保護裝置及質(zhì)量外觀為主。檢驗壓力管道時，多以管道安裝質(zhì)量、技術(shù)資料、膨脹狀況等內(nèi)容為主，且需要測試水壓，并對管道疏放水情況予以關(guān)注。外部檢驗中，需以工作運行狀態(tài)下的鍋爐為目標，保持每年不低于一次的檢驗次數(shù)。鑒于工作需求涉及修改鍋爐且修改程度較大的情況，完成修改后應(yīng)檢查外觀。內(nèi)部檢驗中，應(yīng)以非工作狀態(tài)下的鍋爐為目標，保持每兩年不低于一次的檢驗次數(shù)，且在檢驗實踐中需對安全性、嚴密性予以重點關(guān)注。

在檢驗壓力容器壓力管道裂紋時，常用的方法有：超聲波檢測技術(shù)、滲透檢測技術(shù)、磁粉檢測技術(shù)。超聲波檢測技術(shù)檢測時需將探頭模塊設(shè)置在待檢測部位附近，探頭能轉(zhuǎn)換接收的反射波為直觀圖形，可精確定位裂紋。滲透檢測技術(shù)通過毛細管原理的運用，適用于非金屬或非疏孔性金屬表面開口缺陷檢測，操作簡單、判斷簡易。磁粉檢測技術(shù)適用于工件表面及近表面缺陷的檢測，操作簡單、顯示直觀，檢測精度高。

2鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題

2.1冷熱過度引起的裂紋

因壓力管道制作材料方面受到限制，處于冷熱過度環(huán)境中的金屬出現(xiàn)裂紋的可能性較高。壓力管道制作中，金屬板處理工藝繁多，且不同工藝處理環(huán)節(jié)溫度也有差異，如加熱中過高的溫度會導致晶體在變化中產(chǎn)生燒裂紋，且一旦出現(xiàn)高于金屬臨界溫度值的溫度時，會有熱裂紋出現(xiàn);冷卻環(huán)節(jié)中，由于溫度偏低會引起冷裂紋。

2.2應(yīng)力腐蝕引起的裂紋

鍋爐內(nèi)部集箱管座等特殊位置，因應(yīng)力腐蝕介質(zhì)的影響可能會有裂紋出現(xiàn)，且此類裂紋在設(shè)備運行中會逐漸延伸、拓展，帶給鍋爐生產(chǎn)效率及質(zhì)量一定的影響[1]。根據(jù)應(yīng)力腐蝕引起裂紋的原因來看，主要在于堿水與鍋爐集箱管座等部位接觸后會改變金屬微觀世界，即金屬邊界與堿水間形成電位差，通過的微弱電流就會引起裂紋。

2.3焊接引起的裂紋

經(jīng)加工、卷制、焊接特定金屬板等工藝環(huán)節(jié)制備而成的鍋爐壓力容器壓力管道，在制作過程中難免會出現(xiàn)焊接裂紋。管道結(jié)構(gòu)處于高溫環(huán)境時，自身強度會下降，受壓后會有熱裂紋問題產(chǎn)生。鍋爐制備完成后，需靜置冷卻一段時間，該過程中可能會出現(xiàn)冷裂紋問題。焊接冷卻中氫元素接觸金相組織后，奧氏體會向鐵元素逐步轉(zhuǎn)變，管道結(jié)構(gòu)中氫元素則會逐漸靠攏至中部，此時會有氫裂紋產(chǎn)生。

2.4蠕變引起的裂紋

壓力管道在高溫及應(yīng)力粘合作用的長期影響下可能產(chǎn)生蠕變開裂問題，不僅會損壞金屬結(jié)構(gòu)，且會有變形問題產(chǎn)生在部分區(qū)域，導致管道安全性降低。蠕變開裂發(fā)生區(qū)域多集中在加熱膨脹管、高溫蒸汽管、集管熱影響區(qū)等，裂紋方向多垂直于最大拉應(yīng)力，且普遍以平行排列的方式排列[2]。蠕變裂紋存在蠕變孔等細微特征，會有諸多不規(guī)則小孔分布在裂紋區(qū)。

2.5機械疲勞引起的裂紋

壓力管道高強度運轉(zhuǎn)時間較長，產(chǎn)生機械疲勞裂紋的可能性較高，此類裂紋常見于應(yīng)變力集中的區(qū)域。機械疲勞裂紋產(chǎn)生初期，裂紋長度較短且相對集中，如果維修處理不及時，當時間延長后裂紋會逐步拓展至內(nèi)部，且隨著時間的延長拓展速度也會更快，最終引起的損壞極為嚴重。

3鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題處理策略

3.1嚴管生產(chǎn)制作質(zhì)量，全面落實檢驗工作

針對壓力管道裂紋問題，可通過嚴管生產(chǎn)制作質(zhì)量進行預(yù)防，涉及的重點檢驗環(huán)節(jié)包含：①對生產(chǎn)中各處細節(jié)展開細致檢驗，并對鍋爐生產(chǎn)品質(zhì)反復檢驗。同時，參照生產(chǎn)標準以規(guī)定的工藝流程為依據(jù)嚴格實施，消除生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的裂紋問題。②加大圖紙設(shè)計規(guī)范力度，引入科學評估方法檢驗圖紙設(shè)計，并結(jié)合對應(yīng)的測試方式優(yōu)化設(shè)計，為圖紙設(shè)計可操作性與科學性提供保障。③引入抽樣檢測方式對原材料品質(zhì)展開檢驗，把好質(zhì)量關(guān)，消除原材料不過關(guān)引起的裂紋問題[3]。④加大管理生產(chǎn)工序規(guī)范力度，嚴格開展制作情況檢查工作。加工環(huán)節(jié)一旦有問題出現(xiàn)，會加大后期裂縫產(chǎn)生的可能性，同時也會浪費原材料。所以，在鍋爐制作的全過程中有必要貫穿檢驗工作，在做好裂紋預(yù)防工作的前提下，保證鍋爐的使用性能。

3.2嚴格審核管道結(jié)構(gòu)，確保焊接科學性

管道焊接熱處理中，焊接總負責人需向熱處理人員全面、詳細地講解焊接注意事項，確保熱處理人員能將熱處理工作熟練把握。同時，實施熱處理工藝前，需做好管道受熱面曲線圖的繪制，并引入三級驗收審核熱處理工作。在確保熱處理科學性的前提下，可適當下調(diào)其他部分熱處理曲線驗收標準，盡量規(guī)避人員操作失誤的情況。要高度重視交接班工作，交接人員需做好交接記錄的詳細填寫，進一步落實相關(guān)責任。此外，需要嚴謹控制管道焊接質(zhì)量，工作記錄表中應(yīng)當詳細記錄焊接時的管道規(guī)格、材質(zhì)及數(shù)量等信息，為各項操作提供有跡可循的保障。

3.3優(yōu)化結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計

一方面，設(shè)計單位在鍋爐壓力容器壓力管道設(shè)計中，需盡量規(guī)避不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，且在材料選擇中應(yīng)對材料可焊性、材料與介質(zhì)相溶性予以充足的考慮。安裝單位在作業(yè)實施中，應(yīng)當積極聯(lián)系設(shè)計單位，一同優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)，盡量引入經(jīng)驗證判定可行的成熟結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。另一方面，需合理進行制造（安裝）工藝的制定，尤其是焊接工藝相關(guān)方面，最大限度消除鍋爐壓力容器壓力管道投入運行后可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性應(yīng)力裂紋問題[4]。鍋爐壓力容器壓力管道實際運行中，為了突出運行安全性、規(guī)避裂紋問題的影響，設(shè)備（管道）制造安裝中應(yīng)當貫徹落實設(shè)備部件連接加固作業(yè)，引入外部補強加固、節(jié)點支護等方式，消除設(shè)備本體因外部結(jié)構(gòu)區(qū)域引起的裂紋問題。

3.4健全質(zhì)量檢驗維護體系，落實日常維護

①規(guī)范檢驗生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量，制定相應(yīng)的管理體系并突出約束和指導效力，促進鍋爐制造流程的持續(xù)優(yōu)化。②處于工作狀態(tài)的壓力管道難免會有裂縫問題產(chǎn)生，在及時處理裂縫的同時需要汲取經(jīng)驗，為后續(xù)近似的裂紋問題處理提供參考，促進應(yīng)急情況處理能力的提高。針對停爐狀態(tài)中的鍋爐，可釋放適量的應(yīng)力，同時落實維修檢查作業(yè)。③日常維護期間，需做好定期檢查計劃的制定，定期進行零部件的檢修、更換。⑤鍋爐長時間運轉(zhuǎn)時，難免會有殘渣積累于內(nèi)壁，遺留的殘渣可能會造成鍋爐整體受熱不均的問題，故而需要定期落實清理作業(yè)。

4結(jié)語

綜上所述，鍋爐壓力管道一旦產(chǎn)生裂紋，會導致鍋爐運行安全性大幅降低。為解決此類問題、保障鍋爐運行安全性，在嚴格把控鍋爐壓力管道生產(chǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，也要注重生產(chǎn)流程的持續(xù)優(yōu)化，保障管道產(chǎn)品質(zhì)量與規(guī)定的標準相符合。

參考文獻

[1]楊秋萍，黃亞男.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題研究[J].中國金屬通報，2020（12）：167-168.

[2]王欣.鍋爐、壓力容器、壓力管道檢驗中的裂紋問題解析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2020，40（14）：55-56.

[3]魏偉.鍋爐壓力容器管道檢驗中的裂紋問題與對策[J].中國高新科技，2020（21）：71+79.

[4]魏國慶.壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的處理分析[J].中國新通信，2020，22（17）：243-244.

張紅（1988.03—）女，云南省彌勒市，彝族，研究生，工程師，研究方向：儀器研發(fā)

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