李庆亮
山东联友石化工程有限公司
摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,工业获得了长远进步,而锅炉是工业生产过程中不可缺少的重要设备,锅炉在长期运转过程中可能会产生各种各样的故障或问题,其中最为重要的就是压力容器和压力管道的裂纹问题,一旦出现裂纹不仅会影响压力管道的正常使用,还有可能会产生爆炸,危及到工作人员的生命财产安全,因此必须要加强对压力管道裂纹的检验和防止措施。文章将针对锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹类型及防范措施进行详细阐述。
关键词:锅炉;压力容器;压力管道;裂纹
引言
锅炉压力容器压力管道在运行中会受到多种因素的影响,包括介质属性、外界环境和操作方法等,因此,应该重视其运行安全性与稳定性,防止重大安全事故的发生。在对锅炉压力容器压力管道进行检测时,如果采用的方式不正确,将会导致其内部缺陷无法被及时发现,给人们的生产生活带来威胁。尤其是压力管道中裂纹问题的存在,是威胁生产安全的主要因素,因此,应该采取有效的检查与防治措施,提升锅炉压力容器压力管道的运行可靠性。在检查工作实施的过程中,除了应该明确锅炉压力容器压力管道的运行特点外,还应该掌握检查手段的应用技巧,增强工作规范性与专业性。因此,应该从锅炉压力容器压力管道的运行情况出发,制定针对性检查与防治工作方案,将运行风险控制在合理范围内。
1检验内容以及方法
在锅炉压力容器中对压力管道进行检验时,最为常用的方式为水压测试,以及对锅炉内外部检测。有关检测人员在对压力容器进行检测时,对于检测产品设备制作和制造商,以及保护装置和质量外观等位置进行合理的对照和检查。此外,要对管道焊缝探伤的基本情况进行随时的检查。检测人员在检测外观时,要对管道与平台的基本走向和保温等工作给予了一定的关注,在压力管道检验过程中,还应及时的对管道膨胀情况,以及技术文件资料和管道安置情况等进行了解,同时进行水压测试的开展工作。另外,检测人员应对管道放水和疏水情况进行严密的监视。对管道外部进行检测工作时,还应确保锅炉处于正常的工作状态,确保一年进行一次检测。我们需要注意有关检测人员在进行初次检测工作时,对停用一年工作的锅炉需要对外观再次进行检查。一旦需要对锅炉进行大规模的修改,如对锅炉安全控温体系进行改动,或对燃烧的方式进行改动后,应对外观进行及时的检查。此外,在对锅炉内部检验时,还在其停止工作一段时间之后进行检测,其维修的周期每两年一次即可。内部检测工作一般状况下需要锅炉发生突发状况后进行,检测工作过程,应对锅炉内部进行彻底的检查,保证其安全和严密性。另外,一旦水压测试中出现各类问题,就会影响锅炉后期检验工作。整体工作分析来说,锅炉压力容器中压力管道的检测工作主要是保证锅炉系统可以正产进行,其主要的检测内容主要包含上岗与焊接工作人员应具备有关执照和检测人员资格证书,工作质量有关人员可以按时工作。
2锅炉压力容器压力管道出现裂纹的原因分析
2.1应力腐蚀
考虑到压力容器在运行过程中所盛装的物品性质均具有强碱性,因此在化学作用下会发生一定的反应,从而产生电位差,即为所谓的应力腐蚀。应力腐蚀在粒子作用的引导下对当前腐蚀面进行辐射性的扩散,最终逐渐出现裂纹。另一方面,压力容器及管道内外应力最大部位会因为苛性脆化所造成的的裂纹形成由内向外的辐射,基于此,裂纹不断向外部发展,久而久之便会造成较为严重的安全事故,同时也会影响企业本身的经营效益,并且造成人员流失等问题,阻滞着企业整体的可持续发展。通常情况下,因为应力腐蚀而产生的裂纹均呈现出一种放射状,这种放射状的外形像蜘蛛网,并且具备由内向外辐射的特性,所以安检人员在开展安全检查工作的过程中应给予高度的重视,尽最大可能的避免企业受到人员流失及经济损失。一般支裂纹会沿着主裂纹的放射而向外扩散,当腐蚀到达一定程度时会导致发生质变,主裂纹与支裂纹的性状与路线清晰可见,周边附着氧化铁,但是应力腐蚀产出的裂纹不会造成压力锅炉钢板的变形等问题。
2.2过热过烧裂纹
过热过烧裂纹通常发生在部件热加工过程中,在进行锻造、焊接等过程时非常容易产生过热过烧裂纹。所谓过热是指对金属材料进行加热过程中,当温度超过上临界点后若持续升温,则会产生过热现象;而所谓过烧是指当金属材料的加热温度非常高时,晶界氧化所产生的沿晶裂纹,当处在过烧状态下的金属材料在轧制过程中非常容易产生龟裂。
2.3蠕变裂纹
在角焊缝、集箱孔桥区、热影响区、蒸汽管外弧位置等,通常会出现较多的蠕变裂纹,主要是由于上述区域容易受到温度和多种应力的作用,变形和损伤问题出现在金属组织中,进而引发裂纹。主应力方向通常与蠕变裂纹的发展方向呈垂直状态,同时,也会引起蠕变孔洞问题。蠕变裂缝也会存在于焊缝损伤位置,多沿晶扩展,加强对蠕变裂纹的检验与处理,也是增强锅炉运行可靠性的关键。
3锅炉压力容器压力管道出现裂纹的预防措施
3.1规范设备质量筛选
现阶段,国内石油化工业的压力锅炉安检工作中存在部分负面问题,从而影响了压力锅炉整体的后续运行质量。结合调研结果分析,锅炉压力容器压力管道产生裂纹是影响整体运行效率及安全质量的主要因素,基于此,安检人员应当规范当前生产设备的质量筛选。因此,锅炉压力容器和压力管道的生产制造必须严格按照标准或者超标准进行,质检环节与出厂规定务必严格执行,同时加以相关监督条例予以监控约束,而生产制造商对于容器与管道的采购和使用也要提高标准,经过一定的使用检测再投入常规运行。生产设备的初始质量取决于生产厂家、运输过程以及原材料提供方等多个方面,因此采购人员在购置压力锅炉的过程中务必重视对压力容器及压力管道的检测。
3.2强化各个检验环节,并严加管理
首先,应明确不同裂纹出现的原因,应从问题源头出现进行严格控制。在整个设备制造阶段和有关附属设备材料的检查环节开始。还应围绕有关设备性能,对其进行完善。并在制造的整个过程中,依照有关检验标准,对半成品和各个生产环节的质量进行和力度控制,将各类裂纹问题发生几率降到最低,还应建立多重检验管理机制,对次品实施淘汰机制。其次,对锅炉压力容器中压力管道所运行的基本状态进行科学检测,保证有关人员依照相关标准并进行更好的操作,预防在企业生产运行中造成损失。同时在压力管道检验过程中,还应依照规范和标准要求,进行监督管理工作,提升检验人员工作技能操作水平,并发挥现代化检验技术工艺的优势,及时排除压力管道检验中存在的缺陷,进行严加的管理。
3.3提高操作者的技能水平,严格规范操作要求
总体来讲,在运转过程中压力管道的裂纹不仅仅是内外压力所导致,还有很大一部分原因是有些员工的操作水平有限,而且操作技巧不够娴熟。为了减少裂纹的产生,操作者应提高操作水平,确保锅炉在从启动到停炉的全过程中实现平稳过渡,有效控制炉内温度,避免出现过热和过冷的现象,由此可以极大地减少温度变化过快引起的压力管道裂纹问题。
结语
锅炉压力容器压力管道的裂纹类型主要包括应力腐蚀裂纹、机械疲劳裂纹、过热过烧裂纹、腐蚀疲劳裂纹、蠕变裂纹等,一旦产生裂纹则会严重影响压力容器压力管道的正常运转,因此必须要采取多种措施防止裂纹的产生,具体可以通过确保生产材料和制作的科学性、加强质量检验、加强操作控制、确保运行稳定性、打造专业技术团队等方式进行落实,从而更好促进工业企业的发展和进步。
参考文献
[1]康新刚.锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题探讨[J].石化技术,2015,22(12):125.
[2]马良帮,王海宝.关于锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题的探讨[J].科技风,2020(05):173.