蒋 雷
烟台市特种设备检验研究院 山东烟台 264010
摘要:随着经济社会的不断发展,工业获得了长远进步,而锅炉是工业生产过程中不可缺少的重要设备,锅炉在长期运转过程中可能会产生各种各样的故障或问题,其中最为重要的就是压力容器和压力管道的裂纹问题,一旦出现裂纹不仅会影响压力管道的正常使用,还有可能会产生爆炸,危及到工作人员的生命财产安全,因此必须要加强对压力管道裂纹的检验和防止措施。文章将针对锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹类型及防范措施进行详细阐述。
关键词:锅炉;压力容器;压力管道;裂
引言
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。
1锅炉压力容器检验的重要作用
就锅炉压力容器工作原理而言,容器本身就是一种需要承压的设备,通过介质转换为能量。加热过程是锅炉压力容器工作的重要环节,通过加热,借助蒸汽、热水等物质将能量加以输出。但锅炉压力容器长期处于高温的环境下,不仅外部温度较高,而且内部部件长期处于高温水汽蒸煮中,压力很大,在内外双重条件的作用下,很容易出现变形、磨损以及腐蚀等不良现象。此外,锅炉压力容器在长期使用过程中还会出现灰尘过多、残渣遗留等问题,如果此问题一直得不到解决,就很容易出现爆管现象。对锅炉压力容器进行检验有助于更好地规避上述问题,将运行风险降到最低,将一切潜藏的安全隐患进行排除。从锅炉压力容器使用的实际情况来看,利用科学的检验方法可以更好地把握容器内部的运行状态,便于对存在的隐患问题进行剖析,将小问题及时解决,确保锅炉压力容器稳定运转。
2锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题
2.1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。
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。
3防止锅炉压力容器压力管道裂纹的措施
3.1确保生产材料和制作的科学性
首先,需要加强对制作材料的审核。压力管道将长时间处于高强度的运转状态下,因此对于其本身制作材料的要求相对较高,如果制造材料质量不合格,那么也会导致压力管道的质量存在问题,更容易产生裂纹等现象,影响到压力管道的正常使用。因此采购工作人员必须要加强对材料的选择和审核,要选择信誉良好、生产规模较大的供应厂家,在对材料进行选择时还需要充分结合压力管道的用途和使用状态,选择能够满足压力管道制作的材料,在进行压力管道制作之前还需要对材料进行抽查,确保材料合格,能够用于压力管道制作过程中。其次,必须要加强对压力管道的制作,一方面,必须要严格审核设计图纸,相关技术人员必须根据设计图纸的具体情况、结合压力管道的用途等分析压力管道设计图纸的科学性和有效性。另一方面,需要提高制作工作人员的能力,在制作过程中必须严格按照工艺流程或生产标准进行,相关工作人员也必须规范自身操作,避免由于个人因素对压力管道的质量产生影响,在制作过程中还需要根据压力管道常产生的裂纹问题进行分析,通过多种手段进行有效规避,提高压力管道的质量,减少裂纹的产生。最后,还需要严格检查生产工序,生产工序对于压力管道制作质量至关重要,如果生产工序存在不合理或漏掉工序的现象,那么将会影响到最终的成品,也会造成资源浪费,因此必须要在制作之前对生产工序进行仔细检查,确保工序完整性,同时还需要对生产工序的顺序进行分析,确保生产工序的合理性。
3.2科学设计检验工艺,精简基本流程
除了对原材料、生产过程的检验外,还要重点关注检验工艺及基本流程,此方面检验工作的综合性较强。在设计检验工艺和精简基本流程时,应明确锅炉压力容器的基本构造,锅炉压力容器包括很多部件,流程较为复杂,因此,检测人员应对其做出规范检验。第一,应以检验规范为基本依据,对每次检验情况做好登记,将检验报告填写完整;第二,依据锅炉压力容器的基本特点,选择适切的检验工艺,合理精简检验基本流程,以期更好保障锅炉压力容器的运行状态。
3.3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。
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。
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。
参考文献
[1]成.锅炉压力容器与管道检验中的裂纹问题处理分析[J].化工设计通讯,2020,46(02):92-93.
[2]关超.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].南方农机,2020,51(08):218.