锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题探讨

发表时间:2021/5/18   来源:《建筑实践》2021年40卷4期   作者:张国勇
[导读] 锅炉压力容器在运转过程中,受内外环境和压力的作用下,
        张国勇
        身份证号码:45212319851126****

        摘要: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:锅炉压力容器;压力管道检验;裂纹问题;控制措施
        1导言
        工业生产过程中必须注意压力锅容器及其管道的裂缝产生,以此避免锅炉处于危险状态,并确保相关工作人员的人身财产安全,且为工业企业的经营带来稳定又长效的效益。在使用过程中,工作人员首先应当排除隐藏的安全风险及隐患,一旦锅炉压力容器及压力管道本身出现裂缝,将时刻处于高危状态,如果发生爆炸或有害物质外泄等问题,将会造成巨大的经济损失。
        2锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题
        2.1腐蚀疲劳裂纹
        工业锅炉长期处于工作运行状态,使锅炉表面所承受的应力加强,应力高度集中处,因负荷和压力波动,频繁起动导致应力周期变化,引起大应力低周疲劳裂纹,在低周大应力疲劳和腐蚀介质同时作用,使裂纹不断闭合、打开,造成金属疲劳,金属疲劳现象常有发生。如新锅炉设备,在使用初期不易发生裂纹,但随着使用时间的不断延长与增加,裂纹数量也会增多,裂纹长度也会不断延长,从而影响锅炉正常工作。
        2.2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。
        2.3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。
        3预防锅炉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
        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。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提高工人技术水准
        前文提到,冷热裂纹的产生原因虽然存在一定程度的差异,但是究其原因均是由于操作人员的业务水平及专业知识储备不足引起。因此,相关管理部门应当充分重视对操作人员专业能力与安全意识的培养,一方面可以定期对员工进行理论知识强化和技能加强训练,亦或是将招聘提高应招门槛,引进大量优质的先进专业人才。另一方面,凡是参与到设备生产过程中的生产人员均须受到严格的技术培训与考核,针对考核不过关的生产人员,管理部门应给予惩罚,以此提升工业整体的工人质量。
        3.3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,直接制约着锅炉压力容器的生产质量,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,避免操作问题影响锅炉质量。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。
        3.4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锅炉的开启、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锅炉产生严重损害,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。
        3.5加强生产制作管理,将检验贯穿于制作全过程
        生产制作管理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: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;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;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;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。
        结束语
        总之,为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。
        参考文献:
        [1]王志美.锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题[J].科技风,2019(26):114.
        [2]陈立晖.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析[J].绿色环保建材,2019(11):182+184.
        [3]彭建华.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题探究[J].中国新技术新产品,2016(19):60-61.
        [4]袁祥.对压力容器压力管道检验中裂纹问题的探析[J].现代制造技术与装备,2019(12):134+136.
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