陈代君
广东省特种设备检测研究院云浮检测院 广东云浮 527300
摘要：本文主要以锅炉、压力容器、压力管道检验为重点进行阐述，以锅炉、压力容器、压力管道裂纹问题为主要依据，从加强锅炉、压力管道及容器的制作管理；重视提升工作人员的技术；构建完善质量检验与维护体系几个方面分析裂纹预防措施，其目的在于保障锅炉能更安全、稳定的运行。
关键词：锅炉；压力容器；压力管道；检验；裂纹问题
引 言
压力容器是锅炉生产系统中重要的一项内容，属于一种易燃易爆、有毒介质的承压类设备，并且该设备具有一定的特殊性。压力容器在运行的时候，一般都是处于高温状态，但是也正是因为这样的情况，一旦锅炉压力容器压力管道发生裂纹，不仅会影响其正常运行，还会导致安全事故的产生，导致其经济效益受到损失。因此，在这样的情况下，加强锅炉压力容器压力管道裂纹检验是非常必要的，根据该项问题产生的原因，提出相应的解决方式，有效解决和避免该项问题的产生，实现安全、稳定的生产。
1 锅炉压力容器及压力管道检验中常见裂纹问题分析
1.1机械疲劳裂纹。
机械疲劳裂纹，往往在应变集中处形成，大多在汽轮机的叶轮、叶片、大轴和辅助转动机械等部件的表面部位发生。（1）宏观特点：往往发生于材料缺陷处和焊缝热影响区，通常是直线状。其初始阶段短小且以隧道式向内扩展，中期阶段小裂纹连接成一条长裂纹，后期阶段裂纹加速扩展甚至出现切向裂纹；（2）微观形态：通常与主应力呈垂直方面发展，扩展方式大多为穿晶的，开裂区域形状像脆性开裂，而接触裂纹的开口较宽且有着严重粘结斑坑，裂纹两侧平整且深度较浅。
1.2热疲劳裂纹。
热疲劳裂纹，来源于低于拉伸强度极限的热交变应力的反复作用，大多发生在蒸汽管道压力表管座、疏水管座、排汽管管座和喷水减温器等部位。（1）宏观特性：起源于单条或者多条裂纹（其中一条为主裂纹），其形状粗短，有时为细口状，表面氧化膜有网状和线状痕迹；（2）微观形态：呈极不规则的忽宽忽窄的跳跃式扩展状态，其内氧化物疏松呈断续状，扩展方式有穿晶的（蠕变温度以下），也有沿晶的和混晶的（蠕变温度以上）。
1.3腐蚀疲劳裂纹。
腐蚀疲劳裂纹，通常为火力发电厂在汽水工作条件下产生，大多发生在集箱和汽包的管座上。（1）宏观特性：成群产生，宽度随腐蚀疲劳过程的发展而增加，扩展过程中常伴有分枝且尾部较钝；（2）微观形态：具有裂纹较宽和尾部不尖锐等鲜明的腐蚀破坏特征，开裂区从内壁形成长度和深度不一的裂纹群，主裂纹在裂纹发展后期形成，断口上呈现不明显的疲劳纹线，扩展方式主要是穿晶。
1.4应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀裂纹，往往在汽水管道和集箱管座形成，是构件在应力和腐蚀介质共同作用下形成的。（1）宏观特征：在弯管中性区呈带状沿轴向延伸，与张应力垂直，通常开口较宽、裂纹较短、呈群状，奥氏体不锈钢上的应力腐蚀裂纹通常呈落叶树枝状；（2）微观形态：起源处多为不连续状，裂纹由表面向里扩展呈“之”字形分枝，扩展方式有穿晶的、沿晶的和混晶的。
1.5蠕变裂纹。
蠕变裂纹，来源于温度与应力的长期作用，伴随着金属组织损伤和变形，是引起材料分离的一种独特裂纹方式，大多发生于集箱管座的热影响区及角焊缝、过热胀粗管子表面、集箱孔桥区和高温蒸汽管道弯管的外弧侧等和高应力应变区。（1）宏观特性：走向垂直于最大应力方向，发展方向曲折而形成较宽的裂纹带，主裂纹居于带内中间且两侧平行分布了大量裂纹；（2）微观形态：裂纹区域存在大量无规则连接的椭圆形或者多米粒状的蠕变孔洞，焊缝损伤区内的裂纹平行于焊缝熔合线方向由外表面向内发展，裂纹前沿通体处及两侧有平行于主裂纹发展发向的断续的微裂纹，扩展方式为沿晶扩展。
1.6过热与过烧裂纹。
过热与过烧裂纹，通常在金属承压部件的锻造、轧制、弯制、焊接等制造热加工过程中发生，过热裂纹是加热到上临界点后继续升温产生的，而过烧裂纹则是加热温度高使得晶界氧化和局部熔化所产生的。（1）宏观特性：过烧引起的龟裂表面有许多大小不等的破裂，有着明显的晶界严重氧化和熔化痕迹等特征；（2）微观形态：晶粒粗大、魏氏组织严重、晶界有微细圆球状粒子沉淀，其中过烧裂纹在显微镜下可以看到粗大氧化晶界网络和的孔洞。
2 检验锅炉压力容器管道裂纹的方法
2.1 锅炉压力容器压力管道裂纹检验工作的主要内容
锅炉企业在进行锅炉压力容器压力管道裂纹检验工作的时候，应该着手于多个方面，第一，对比于当前管道所处的形态，结合着管道是哪年安装的，其使用规定年限是多少年等条件，考虑是否更换管道；第二；锅炉在实际运转的过程中应该均匀受热，一旦出现冷热不均的现象就会给锅炉造成损害，并且忽高忽低的压力也同样给锅炉的质量带来影响，应该在检验的过程中关注这种变化；第三，对于锅炉的检验工作的周期应该是一定的，应该定期的进行检验。在进行裂纹检验工作的过程中，我们一定要遵循早发现，早治疗的理念，及时的发现管道是否存在裂纹现象或者出现裂纹的趋势，采取措施进行规避，这样才能保证企业的长远发展
2.2 裂纹检验的方法
①在检验锅炉容器压力管道的裂纹时，需要先从外观入手，检验锅炉的运行状态。基于我国目前信息技术的发展，检验工作人员可以将各项检验数据记录在统一的平台上，可以在后续分析中基于综合数据进行整体的分析。
②检测压力管道实际在运营中承受的压力范围，并根据其最大承受力和锅炉内壁管道的刚度等数据进行对比，检测管道压力是否
超标，这是影响管道产生裂纹的最主要原因。在压力管道的裂纹检测中，使用最多的也是最广泛的检测方法就是水压检测法，该方法可以直观的现实压力管道中是否有裂纹存在，且快速采取补救措施。
2.3 裂纹检验过程中的注意事项
①需要相关工作人员以及检测人员提高自身的安全意识，使其认识自己本职工作的重要性，企业可以通过定期召开培训会等方式，介绍裂纹的产生原因以及其造成的安全事故等等，提高员工的安全意识；
②企业需要投身研究采取信息技术手段进行智能检测的技术，这样可以降低因为人工操作不当造成的疏忽，且可以降低检测难度，提高检测的效率；
③对于检测工作进行规范化管理，要求操作完全按照流程进行。这样才可以使得检测工作高效且有效，为锅炉运营提供良好的条件，且降低安全隐患。
3 预防锅炉压力容器压力管道裂纹的有效方法
锅炉压力容器广泛应用于各个行业，压力容器压力管道出现的裂纹，危险性极强。必须得到重视，需要严格控制生产环节及实际操作过程，做好裂纹的预防工作。
3.1建质量检验与维护体系
在锅炉实际运行的过程中裂纹的出现会在一定程度上增加锅炉的危害，因此为了有效的减少和预防裂纹的出现，要构建相对完善的质量检验与维护体系，在日常工作的过程中要加强质量检验与维护工作的开展。
第一要做好生产过程中的质量检验，在锅炉生产制作的过程中，相关的单位要制定合理的管理制度，强化锅炉生产制作流程和程序中的管理工作，确保锅炉在生产过程中质量得到一定的保障。质量检验是锅炉检验的最终环节，也是预防裂纹产生最关键的环节，因此在这个阶段相关的工作人员必须要按照相关的参考标准对其进行严格的检验，以此来确保质量检验的效率，确保锅炉的质量。
第二是在锅炉正常使用的过程中要做好相关的检验以及检查工作，针对一些不可避免的裂纹，相关的工作人员要及时的采取有效的策略和措施来降低因为裂纹而产生的影响，并在不断解决的过程中进行归纳和总结，以此来提升紧急状况下的应对能力。
锅炉是一种高温设备，在日常运行的过程中处在一个高温的环境，因此相关的工作人员要对运转的状态进行密切的关注，防止锅炉长时间的处在一个高温高压的状态下，在规定的时间内进行停机，有效的释放压力，在停机的过程中，相关的维修人员也可以对其进行检验，以便及时的发现问题解决问题，更好的延长锅炉使用的年限。
另外在锅炉实际运行的过程中也要定期的进行检查，在必要的时候可以更换相关的零件，以便早发现早预防，避免引起安全事故。
除此之外，还要定期的对管道进行检验，因为管道长期处在一种恶劣的环境下，很容易降低管道材质的耐用性，因此在当前阶段需要对压力管道进行检验，之后结合检验的结果进行分析，针对材料耐用性的情况做出科学的评估。
3.2提高操作人员的技能水平
锅炉实现了化学能、电能向热能的转换过程，锅炉及其管道系统工作环境一般是高温、高压。大部分裂纹的出现都是内部压力剧烈或短周期变化引起的。与操作人员的操作水平直接关系，例如，锅炉在启动、运行、停炉时应实现平稳过渡，这个过程需要锅炉温度缓慢变化，减少单位时间温差，避免由于温度变化剧烈引起材料的交变内应力分布不均匀产生裂纹。如果操作人没经过专业教育和训练，对操作规范和方法不熟悉，会出现错误操作和不规范操作，使锅炉及管道系统的压力或温度不能在规定的区域变化。加速锅炉及压力管道材料的疲劳。容易出现裂纹。因此，需要加强锅炉操作人员专业知识教育及操作规范培训，制定适当的考核办法，从操作方面尽量避免裂纹的产生。
3.3设备的合理维护
①采用交替工作制度，避免锅炉及高压管道系统长时间工作在高温高压状态。使设备的有一定的停机时间，一方面有利于应力的释放，另一方面并便于维修人员对其性能进行检查，延长锅炉及其高压管道系统的使用寿命。
②做好锅炉内壁的清洁工作，及时清理锅炉内壁集聚的杂质，避免锅炉因为局部受热不均匀引起裂纹。
③按规定时间落实锅炉及压力管道的检查工作，提早发现裂纹发生的迹象，并对重点部位进行定期检测，必要时更换相关的零部件。做到提前预防，避免引起安全事故。
3.4 严格控制压力容器生产
在生产制作环节当中，需注意规范生产流程，并且注意严格按照相关规定流程进行操作，主要是由于压力容器的生产属于最为严密的工序，其中不能够出现任何一道错误，如果存在问题，那么就会降低设备质量。针对此，在生产压力容器之前，就需要图纸进行严格审查，明确其中的要求，并且根据图纸制定部件加工程序。另外，在生产环节当中，工作人员必须严格按照相关流程进行操作，最大程度上避免问题的发生。并且，压力容器的生产单位更是需要严格按照相关规定制度进行操作，严格控制质量范围，促使压力容器的生产能够顺利进行。
结束语
综上所述，当今锅炉在社会发展过程中作用巨大。然而，一旦锅炉的压力容器压力管道存在裂纹，便会引发锅炉爆炸或者管道爆炸等严重事故。因此，有关部门则应当在第一时间检验、处理各类锅炉裂纹，并且借助科学合理的预防方式强化控制锅炉的自身以及运行质量，进而从根本上避免此类问题的发生。
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