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承压特种设备检验检测中的裂纹问题探究

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：杨阳孙亚勤尚康

[导读] 随着时代的不断创新，工业发展体系逐渐呈现多元化趋势，相关生产设备的种类与功能层出不穷，多样性的生产设备推动着我国工业领域高速的创新发展，为社会经济的增长奠定了坚实的基础。在众多工业生产设备当中，承压特种设备的使用率较高，是工业生产环节不可或缺的重要设备之一。

陕西西安特种设备检验检测院杨阳孙亚勤尚康 710065

摘要：随着时代的不断创新，工业发展体系逐渐呈现多元化趋势，相关生产设备的种类与功能层出不穷，多样性的生产设备推动着我国工业领域高速的创新发展，为社会经济的增长奠定了坚实的基础。在众多工业生产设备当中，承压特种设备的使用率较高，是工业生产环节不可或缺的重要设备之一。但是由于设备具有特殊性，导致其使用环节也存在一定的风险因素。管道裂纹问题是承压类设备使用环节存在的一种现象，这对于设备的稳定性和安全性会造成一定影响。鉴于此，文章首先分析了承压特种设备出现裂纹的原因，然后提出了具体的优化策略，以供参考。
关键词：承压设备；管道裂纹；应对策略
        1承压设备压力管道出现裂纹的原因分析
        1.1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设备钢板的变形等问题。
        1.2温度失控
        在设备的生产环节，操作误差会促使承压设备产生少数细微的裂纹，并在日后的运行当中持续不断的向外扩散，最终导致安全事故的发生。举例来说，在焊接的过程中，温度超过了相关标准及需求，因此在高温的持续作用下产出裂纹，焊接完成后，在容器预冷的过程中，时间与温度等条件再次把控失败，导致在冷却中裂纹再次向外扩散，更加明显。实际的承压设备生产过程中，热裂纹与冷裂纹两种裂纹较为常见，通常这两种裂纹的产生是由于操作人员的操作不规范、对温度控制不精准而导致，因此操作人员的业务水平及专业知识储备是产生冷热裂纹的主要因素。虽然两者之间产生的原因均是由于操作人员的业务水平及专业知识储备不足，但是热裂纹本身在产生的过程中会因为空气与瓶身的相互接触而形成较为显眼的颜色，安检人员通过肉眼即可发现，但是冷裂纹的颜色则与热裂纹大相径庭，一般来说冷裂纹的颜色操作人员无法用肉眼观察到，必须使用相关检查机器辅助检测。除此之外，冷裂纹的产生过程非常漫长，且具有较强的隐蔽性，因此冷裂纹对承压设备整体运行造成负面影响较为严重。
        2承压设备压力管道裂纹防治策略
        2.1明确质量检验程序，严抓原材料和各零件检验环节
        原材料检验环节非常重要，直接制约着承压设备的生产质量，有助于从源头上有效防止裂缝问题的出现。对原材料选择、运输、存储以及加工等环节进行严格检验，在确保原材料达到应用标准的基础上做好各零件检验工作，每个零件都需要严格的检验，因为某个小零件存在的问题往往会严重破坏了整体功能。因此，就零件生产和加工环节而言，既要明确质量检验程序，以生产标准为基本依据，也要规范操作程序，避免操作问题影响设备质量。

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除此之外，为了确保检验质量，可以申请由第三方机构进行再次检验，以防出现检验漏洞，多重检验更能够排除存在的隐患。
        2.2加强生产制作管理，将检验贯穿于制作全过程
        除了原材料检验之外，生产制作管理也是确保承压设备良好运行的关键环节，应对此环节进行重点检验：（1）全面检验每处生产细节，多次检验承压设备的生产品质。以生产标准为基本参照，严格把控工艺流程，引进比较先进的生产技术，降低生产过程中存在裂纹隐患的可能性。（2）进一步规范图纸设计，利用科学的评估方法对图纸设计进行检验，可以通过测试的方式不断完善图纸设计，提高图纸设计的科学性和可操作性。（3）采取抽样检测的方式检验原材料品质，严格把控质量关，避免因原材料不达标而留下生产隐患。（4）规范管理生产工序，全面检查制作情况，加工环节对于承压设备质量来说非常重要，如果此环节出现问题，不仅会导致后期出现裂缝问题，而且会对原材料造成一定程度的浪费。可见，将检验贯穿于承压设备制作全过程，更能够为提高承压设备使用性能提供基本保障。
        2.3确保运行稳定性
        首先，需要严格确保压力管道运行稳定性，为了更好确保运行的稳定性和可靠性需要严格控制设备的开启、运转及停止三个阶段，确保在这三个阶段中压力管道始终保持平稳的运行状态，避免发生太大的起伏影响到压力管道的质量，特别是温度变化需要进行严格控制，否则若温度变化过大，在短时间内极有可能会对设备产生严重损害，若想要进行升温操作或降温操作都需要严格按照循序渐进的原则，避免瞬间性变化，在进行预热操作时，技术人员必须要着重关注，确保预热操作无误，杜绝违规操作所引起的裂纹问题。其次，必须要做好维护工作，设备随着运转时间的延长势必会发生一定的磨损，而加强维护工作，能够有效延长设备使用寿命，维持设备良好运行状态，及时发现问题并且进行解决。因此必须要配备专门的维护工作人员，要求工作人员必须了解压力管道的原理裂纹产生类型维护的理论知识，在维护过程中要严格按照相应规范进行，将压力管道的维护情况进行定期记录，在维护过程中如果发现有异常情况，必须及时与相关技术人员进行沟通，仔细分析原因并且进行解决。
        2.4设备的合理维护
        首先，应采用交替工作制度，避免承压设备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，延长承压设备及其高压管道系统的使用寿命。其次，做好承压设备内壁的清洁工作，及时清理承压设备内壁集聚的杂质，避免承压设备因为局部受热不均匀引起裂纹。第三，按规定时间落实承压设备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。
        结语
        综上所述，随着工业化的快速发展，承压设备的与应用越来越广泛，对于压力容器压力管道中存在的裂纹问题，相关企业必须引起足够的重视，避免造成不必要的经济损失。因此相关企业应该严格控制承压设备的生产与使用，加大执行力度，提高检测水平，更好的预防和解决裂纹问题的产生。这就要求工作人员具备丰富的工作经验与技术能力，在裂纹发生的第一时间制定应急措施，有准备的开展补救处理，切实提高承压设备运行效率。
参考文献：
[1]朱小兵，涂猛.承压设备压力管道检验中的裂纹问题分析[J].江西化工，2017(4)：63-64.
[2]蔡政国.承压设备压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法分析[J].现代制造技术与装备，2017(6)：155+157.
[3]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.