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摘要:近年来,随着工业化的快速发展,锅炉设备的应用越来越广泛,锅炉压力容器成为比较常见的压力设备之一。在锅炉压力容器运转的过程压力管道时常会出现裂纹,不同程度、不同方向、在不同位置出现的裂纹在检验环节存在一定的区别。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检验中裂纹问题的原因
1.1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。
1.2应力腐蚀裂纹
在化工企业生产运行过程,化学物质的应用种类繁多,致使压力容器运行中,常会受到来自碱性或是酸性类物质的影响。且压力管道所制造的材料最为常用的金属材料,而在长期应用作用下,化学类物质也会对锅炉压力热熔器中的压力管道内部造成腐蚀,并促进材料的金属晶体和晶间出现电位差,在整个生产过程很易产生化学类反应,对整个生产也会造成不良影响,也会增加压力容器所腐蚀的面积,出现腐蚀类裂纹。该类裂纹的形状其初始多为一个故事点,经过长时间作用之下,其腐蚀点不断向四周扩散,增加裂纹出现问题。
1.3疲劳裂纹
该类裂纹是现阶段压力容器中最为常见的检验问题之一,造成该问题的主要原因就是由于锅炉的运行时间过长,各机械配件的性能下降,从而使得出现疲劳裂纹,并影响压力容器安全和稳定的运行。同时疲劳类裂纹的发生,对于锅炉压力容器中压力管道检验工作造成一定的危害,且后期的维护保养难度也比较大。疲劳裂纹的发生,管道此处的部件相比其他位置的部件分析俩说,所形成的腐蚀性疲劳裂纹的几率会更大。从本质上我们分析不难看出,形成各类疲劳裂纹的过程具备一定的规律和特征,并且机械性的疲劳裂纹的发生位置主要集中在反射应力的位置。由于初期出现疲劳裂纹发展的速度比较缓慢,且隐蔽性也比较强,此类裂纹发生的因素较多,所以对比以往普通的裂纹,该类裂纹状况比较复杂,其弯曲的基本程度对比普通裂纹也更高。同时该类裂纹拥有一定的开口,其开口存在一定的粘结坑,其尾端比较锐利。我们需要注意的是该类裂纹两侧的深度不大。而金属材料一般情况下常会受到持续的比拉伸强度极限低的热交变应力作用,从而致使在此作用下,材料会瞬间出现断裂的现象,也就是所谓的热疲劳现象。
2锅炉压力容器中压力管道裂纹问题的控制措施
2.1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。
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。
2.3做好温度的的控制
由于锅炉压力容器压力管道持续运行,并处于高温状态,加之部分其他因素的作用影响,极易出现裂纹问题。所以,在压力管道裂纹问题进行处理的过程中,我们应严格控制温度变化,并对运行环境进行改善,如在生产区域之内安置相应的降温设备,从而避免因为升温出现裂纹。同时,在实际检验过程中,如果温度较高,也应及时停止容器的运行,及时进行降温处理,只有这样,才能更好的控制裂纹问题的出现。此外,还应运用温度监控设施,对整个运行过程进行实施监控,随时了解温度变化,如果发生不良问题要及时的采取措施进行控制,从而提升锅炉压力容器中的管道检验工作,及整个设备的运行安全。
2.4提升工作人员的技能操作水平
在整个生产过程,压力管道经过长期高温作用下,致使管道内部受到很大压力。如在压力容器启动或是暂停时,其容器的温度也会不断增加,从而对压力容器会造成一定压力。所以,检测工作者应在实际操作过程,要尽量降低单位时差,并避免管道内部温差过大,避免因为内部温度的变化出现裂纹。所以,想要从最基础上控制压力管道出现裂纹,需要有关工作人员可以合理的操作系统,确保压力容器可以处于正常的应用,并严控其应用寿命。有关部门在聘请操作工作人员时,需要确保其具备综合素质和专业操作技能,并在具体的操作过程,应严格依照操作规范,合理应用压力管道。同时还应强化培训管理力度,提升人员操作水平,并严格依照有关规定,合理控制系统操作。
结语
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。
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