王成举 乔旗
山东省特种设备检验研究院济宁分院 山东济宁 273100
摘要：为了确保锅炉压力容器正常运转，理应做好压力管道检验工作，务必将其作为一项重要内容加以对待。锅炉压力容器在运转过程中，受内外环境和压力的作用下，很容易出现裂纹问题。裂纹问题比较容易被忽视，但此问题严重影响着锅炉压力容器的正常运转，使其存在很大的运行隐患。只有科学、规范处理管道裂纹问题，才能确保锅炉压力容器的质量和使用年限。本文将尝试针对压力管道存在的裂纹问题展开探讨，以期为压力管道检验工作提供些许可借鉴的经验。
关键词：压力容器；检验过程；裂纹；措施
1压力容器
压力容器的生产制造已经获得了国家产业政策支持,在政策的鼓励下,金属压力容器行业获得了相对良好的发展环境与创新空间,尤其是近些年来,我国的金属压力容器生产研发技术水平逐渐达到了世界级水准。金属压力容器在国内具备良好的发展前景,因此社会各界应当给予充分的重视与关注。其次,装备制造也是国家生产研发水平的重要体现,因此更应重视该行业的革新与升级,装备制造业的技术水平与实力直接影响和决定其下游产业的竞争力。
压力容器能够承受一定压力,且密闭性较好,因此除了工业之外,压力容器还适用于民用、军工等多个领域,甚至在科研工作中压力容器均可充分发挥自身积极效用。虽然压力容器的适用范围相对广泛,但是多数情况下还是以化学工业、石油化学工业等行业作为主要的应用领域。压力容器通常是大型罐状,主要用以承装气体或者液体,在生产制造过程中为能源供给载体,其制造的主要材质为反应堆压力容器母材和焊接材料与螺栓螺母。
2压力容器压力管道的裂纹类型
2.1应力腐蚀裂纹
应力腐蚀裂纹是压力管道在受力作用下和腐蚀介质的影响下出现的一种裂纹，该裂纹比较常见于汽水管道以及管座上。选择了裂纹存在的固定位置，分别展示了弯管裂纹受内压之前和之后在形态上发生的变化。除了应力作用影响外，压力管道还容易因腐蚀介质的存在而出现裂纹。腐蚀介质具有很强的碱性，当腐蚀介质和金属发生化学变化时，压力管道在电流作用下会产生不同程度的裂纹。
2.2机械疲劳裂纹
由于压力管道长期处于高强度运行过程中，很容易产生机械疲劳裂纹。机械疲劳裂纹主要产生在应变力集中的地方，通常呈直线状。刚产生机械疲劳裂纹时，裂纹相对集中，长度较短。如果此时没有一定的保养和改进，随着时间的发展，裂缝会不断向内部扩展，并且扩展速度会不断加快，最终带来严重的损伤和破坏。材料结构和环境介质会影响机械裂纹的扩展速度。
2.3冷热过度出现的裂纹
受压力管道制作材料限制，金属在过冷或者过热的环境中很容易出现裂纹。在制作压力管道时，金属板需要经过很多道工艺的处理，而且不同的工艺处理环节都会涉及温度的改变。例如，在加热过程中当温度过高时，晶体在发生变化的过程中会出现烧裂纹，当温度高于金属临界温度值时会出现热裂纹，而在冷却环节会因为温度降低而出现冷裂纹。相比热裂纹，冷裂纹具有一定的隐藏性，不易被发觉。可见，温度过高或过低都容易导致压力管道出现裂纹。
3预防压力容器压力管道裂纹出现的有效策略
3.1提高操作者的技能水平，严格规范操作要求
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。因此，操作者应严格按照规范进行操作，使得锅炉处于合理的运转状态，进而可以延长锅炉使用年限。有关企业应逐渐提高锅炉操作工的准入门槛，或者及时为入职员工提供关于锅炉压力容器操作规范的技术培训，同时，将容易导致裂纹出现的诱因进行剖析和讲解，减少裂纹给锅炉压力容器带来的损害。
3.2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锅炉压力容器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，多次检验锅炉的生产品质。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，加工环节对于锅炉质量来说非常重要，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，将检验贯穿于锅炉制作全过程，更能够为提高锅炉使用性能提供基本保障。
3.3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。
3.4形成规范的质量检验及维护体系，加强日常维护
日常维护是确保锅炉压力容器正常运行的重要措施，形成规范的检验及维护体系至关重要：（1）规范生产环节质量检验，构建具有指导和约束效力的管理体系，不断优化锅炉制作流程，尤其是增强对压力管道裂缝问题的预防意识。（2）压力管道在处于工作状态时，难免会出现裂缝问题，应从每次出现的裂缝问题中吸取经验，锻炼对应急情况的处理能力。当锅炉处于停炉状态时，可以适当释放应力，并做好维修检查。（3）在日常维护中，应制定定期检查计划，定期更换各零件，检查过程应严格、仔细，关注到每个小零件；（4）在锅炉长时间运转的过程中，内壁容易积累残渣，残渣遗留会导致锅炉整体出现受热不均情况，应定期做好相关清理工作。同时，压力管道存在老化现象，耐用性会不断降低，在检验过程中应尤为关注其力学性能以及冲击韧性。
结论
为了确保锅炉压力容器的平稳运行，需要严格做好压力管道检验工作，尽管锅炉压力容器在运转过程中受多种因素影响，会出现不同程度的裂缝问题，但还是要从源头或生产制作过程中严格把控质量，同时，不断提高锅炉操作者的操作技能，积极构建比较完善的维护和检验机制，为预防和处理压力管理裂缝问题提供重要依据。
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