刘志华
广东拓奇电力技术发展有限公司 广东省广州市 510000
摘要:在化工行业中,压力管道有着极为重要的影响作用,尤其是随着长时间的管道运行,会对管道质量造成损伤,导致管道质量无法达到行业质量要求,使化工行业在生产效益和安全方面承受损失。本文以压力管道裂纹问题为研究切入点,深入剖析压力管道在运转过程中存在的、较为常见的裂纹问题,并尝试从多个层面提出优化裂纹检验工作的积极建议,以期引起检验人员的重视,确保锅炉压力容器处于良好的运转状态。
关键词:锅炉压力容器;压力管道;检验;裂纹
引言
压力管道和压力容器同属于一个集成系统,在运行过程中相互作用、相互影响,而由于压力管道较长,受力较为复杂,且压力管道常处于高温影响下,非常容易产生裂纹,一旦产生裂纹极有可能会影响设备的使用寿命,带来严重的经济损失,还有可能会产生安全事故带来不良的社会影响,因此必须要加强对压力容器压力管道裂纹的了解,因地制宜进行解决。
1锅炉压力容器压力管道的裂纹类型
1.1应力腐蚀裂纹
应力腐蚀裂纹主要是腐蚀介质与内外管道应力共同作用所产生的裂纹,主要发生在集装箱管座或汽水管道内。因为管道需要进行热水循环,当其受到较大的外界荷载压力影响时,管道的弯折和拉伸强度会发生变化,极容易产生弯道变形现象,当弯道变形程度超出材料能够承受的范围就会产生应力裂纹。
1.2机械疲劳裂纹
由于压力管道长时间处在高强度运转过程中,非常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,通常是呈直线型,在刚产生机械疲劳裂纹时,裂纹是较为集中且长度相对较短的,如果此时没有进行一定的维修和改善,那么随着时间的发展,裂纹会不断往内部进行拓展,而且拓展速度会不断加快,最终会带来严重的破坏和损伤。其中材料结构、环境介质都会影响机械裂纹的拓展速度。
1.3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。
1.4腐蚀疲劳裂纹
腐蚀疲劳裂纹大多发生在集装箱管座等处,这类部件大多需要长期经受外界荷载压力,而且在管道内大多数储存的是腐蚀物,这些腐蚀物的存在会在一定程度对管道金属产生破坏和损伤,随着使用时间的不断延长,腐蚀疲劳裂纹现象会越来越严重,不只会严重影响管道的正常使用,减少其使用寿命,还有可能会导致管道内部环境受到严重污染。腐蚀疲劳裂纹大多比较细小且相对较为尖锐,当出现主要裂纹后,还有可能会衍生出次要裂纹。
1.5蠕变裂纹
当压力管道材料发生损伤时,若在应力和温度的共同影响下,极有可能会产生蠕变裂纹,逐渐裂纹大多沿弯道轴进行分布,且容易出现在管道应力较大或集装箱应力较大的部位。
2预防锅炉压力容器压力管道裂纹出现的有效策略
2.1打造专业技术团队
首先,必须要加强对技术人才的引进,要通过线上线下多种渠道加强对人才的招聘,要着重考察技术人才的技术水平和个人品质,选拔既有硬实力又有强烈责任心的技术人员,充实人才队伍。其次,必须要提高技术人才的技能水平,可以通过与其他企业的技术人员进行合作交流等方式,学习先进的技术和管理经验,在相互交流中不断提高彼此的技能水平,不断进步;同时,需要定期组织技术人才开展总结会议,对于当前阶段压力管道运转和管理过程中存在的问题进行反思,找到当前技术人才队伍存在的不足,并且制定切实有效的改进措施,通过不断反思总结的方式进行提高。最后,需要完善对技术人才的管理。一方面需要完善责任制度,将具体工作内容落实到每个技术人员身上,如果工作过程中出现纰漏那么可以直接追究到具体技术人员,根据相关规定进行严肃处理,提高技术人员的责任心;另一方面需要完善激励制度,要加强对技术人才的考核,根据具体工作内容量化考核指标,对于考核过程中表现优秀的技术人才可以予以一定的物质和精神奖励,而对于考核过程中表现欠佳的技术人才则可以予以一定的处罚,从而形成积极的竞争氛围,不断提高整体的技术实力。
2.2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。
2.3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。
2.4形成规范的质量检验及维护体系,加强日常维护
(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。
结束语
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。
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.
[3]杨军,黄伟娱.锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(02):223.