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锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题

锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题

摘要:随着社会经济的高速发展以及城市化建设的持续深入,工业领域得到了较为完善的发展优化,而在实际工业发展进程中,锅炉设备在其中起到了十分重要的作用,这也使得锅炉压力容器与压力管道的检验工作得到了工作人员的重点关注。因此,本文首先对锅炉压力容器与压力管道的基本概述进行明确;其次,对锅炉压力容器压力管道中出现裂纹的主要原因展开深入分析;在此基础上,提出了锅炉压力容器与压力管道检验中预防裂纹的具体措施。

关键词:锅炉压力容器;压力管道;裂缝问题;预防措施

为了保证锅炉压力容器能够维持在一种正常的运转状态,就要做好锅炉压力管道的检验工作,并将其作为重要的工作内容进行处理。而在锅炉压力容器的实际工作过程中,由于内部环境以及外部环境产生的影响,就会出现裂纹问题,并且这种裂纹问题很容易被工作人员忽视,然而,这种裂纹现象会对锅炉压力容器的正常运转产生严重影响,其中隐藏着极大的运行隐患。因此,要对压力管道裂纹问题进行规范处理,以此保证锅炉压力容器的使用寿命以及使用年限不会受到影响。

1锅炉压力容器与压力管道的基本概述

1.1压力容器

在当前的社会环境中,压力容器的生产以及制造,已经获得了来自国家层面的政策支持,而在这种政策大力鼓励的背景下,压力容器行业也得到了较为完善的发展优化,特别是在近年的发展进程中,我国的金属压力容器生产技术以及研发技术,已经达到了世界级水准,这也使得金属压力容器在我国拥有十分优异的发展前景。压力容器自身能够承受一定程度的压力,并且具备着较为优异的密闭性,这也使其除了工业领域外,同样适用于军工领域以及民用领域等多个领域中,甚至在科研工作的开展过程中,压力容器仍旧可以发挥出自身的重要作用。然而,尽管压力容器的应用范围十分广泛,但大部分情况下,其仍旧应用在化学工业以及石油化学工业等行业中,通常情况下,压力容器都会呈现一种大型罐状,主要用处就在于承载液体或是气体,并在生产制造阶段中成为能源供给的主要载体,在具体的制造过程中,压力容器应用功能的材质主要为反应堆压力容器母材、螺栓螺母以及焊接材料。

1.2压力管道

压力管道与压力容器的性质基本一致,其同时也是压力锅中的重要组成部分,在锅炉的日常工作过程中,压力管道所起到的关键作用就在于运输液体以及气体,而压力管道属于运输管道中的一部分,能够对流体的无定向流动起到良好的运输、分配以及排放等作用。而在当前的大部分压力锅炉中,其内部的压力管道大多都是由法兰、螺栓连接、阀门、管件以及管体等部位所构成,而除了这些基础零部件以外,压力管道中还要搭配支撑件。而在近年来的发展进程中,压力管道已经拥有了较为成熟的装配方式以及生产工艺,能够对压力锅炉的工作效率以及安全性起到良好的保障作用,而压力管道的特征主要在以下几方面:首先,为系统化特征,各个压力管道之间,都存在着一定的关联性,其中一条压力管道出现问题,就会影响其他管道;其次,为构成组件比较多,相对其他的管道类型以及压力容器来说,压力管道中的支撑件以及组成件种类相对较多,各种材料也都有着极高的质量需求与技术要求;最后,压力管道的泄漏点比较多,相对压力容器,其在每个阀门部位都存在五个泄漏点。

2锅炉压力容器压力管道中出现裂纹的主要原因

2.1应力腐蚀问题

由于压力容器在实际运转过程中,其内部所装载的物品都具有强碱性,这也使其在一定的化学作用下会产生反应,产生较为显著的电位差,这就是应力腐蚀问题。同时,在粒子作用的引导下,应力腐蚀还会在当前的腐蚀面上展开辐射性扩散,从而引发裂纹出现。而在另一个角度上来看,压力容器以及压力管道中的内外应力,其在最大部位上也会由于苛性脆化使得原本出现的裂纹呈现出一种由内向外辐射的状态,长期如此就会引发较为严重的安全事故出现。通常情况下,由于应力腐蚀而出现的裂纹,其都呈现出一种放射状态,其在外形上与蜘蛛网较为类似,具备着从内向外逐步辐射的特性,这就需要工作人员在展开安全检查工作的过程中,对应力腐蚀问题保持高度重视,避免其对工业企业带来额外的经济损失,而裂纹通常都会随着主裂纹的方向而逐步向外扩散,在腐蚀达到一定程度时就会引发质变,主裂纹与支裂纹的纹路十分清晰,但这种因应力腐蚀而产生的裂纹现象,其不会引发压力锅炉钢板变形等问题出现。

2.2温度失控

在锅炉的制作过程中,其对于操作人员的专业水平以及工作经验提出了较高的要求,要保证制作过程中不会出现各种不符合规范的操作,保证锅炉制作能够满足相关的标准需求。而机械操作方面产生的误差,会使得压力炉出现较为细微的裂纹,并在持续的工作状态中逐步扩散,从而导致安全问题出现。举例说明,在焊接处理的过程中,如果温度超出了标准,就会在高温的作用下出现裂纹,在焊接完毕后,大多都需要对容器进行预冷,这时如果没有把控好时间条件与温度条件,就会使得裂纹在冷却状态下进一步扩散。而在锅炉的制作阶段中,冷裂纹以及热裂纹属于两种较为常见的裂纹类型,这两种裂纹出现的主要原因就在于操作人员的操作不够规范,没有对温度进行准确控制,然而,尽管这两种裂纹的产生原因在于操作人员的专业能力不足,但热裂纹在实际产生过程中,会由于空气与瓶身之间产生的接触而出现比较明显的颜色,安检人员通过肉眼就能够看出,但是,冷裂纹的颜色却与热裂纹存在较大差异,很难用肉眼观察,必须采用机械设备进行辅助检测。

3锅炉压力容器与压力管道检验中预防裂纹的具体措施

3.1规范质量检验程序

原材料的质量检验环节有着十分重要的作用,甚至会直接影响锅炉压力容器的生产质量,通过对原材料的质量把控,能够在源头上避免裂纹问题出现。因此,这就需要对原材料选择、原材料运输以及原材料加工等多个工作环节进行严格检测,并且明确每种原材料应用标准的前提下,做好对零件的检验工作,确保每个零件都能够得到严格的检测,避免因为某个小零件存在的问题而对压力容器整体功能产生破坏。所以,从零件生产环节以及加工环节的角度上来看,不仅需要明确基本的质量检验程序,还要将生产标准作为主要依据,对操作程序进行规范,防止因操作问题而对锅炉质量产生不良影响。除此之外,为了保证检验工作的开展质量,还可以找寻社会中的第三方机构进行再次检验,避免其中出现检验漏洞,通过多重检验的方式有效排除其中存在的安全隐患。

3.2提升操作人员的技能水平

从整体的角度来看,压力容器与压力管道在运转过程中所出现的裂纹,其不仅是由于内外压力的影响所出现的,同时,也与工作人员自身的操作水平有着紧密联系。因此,为了有效降低裂纹的发生概率,就要重点提升操作人员的操作水平,确保锅炉在启动阶段到后续的停炉阶段,都能够实现平稳过渡,对炉内温度进行科学合理的控制,防止出现过冷或是过热等问题,以此大幅度降低因温度变化所引发的裂纹问题出现。所以,操作人员要严格按照规定要求来进行操作,确保锅炉能够处于良好的运转状态中,以此来有效延长锅炉的具体使用寿命,而相关工业企业也要提高锅炉操作工作的准入门槛,为那些刚刚入职的工作人员提供必要的技术培训,帮助其明确那些能引发裂纹出现的因素,以此进一步降低裂纹对锅炉压力容器产生的不良损害。

3.3加大日常维护工作的开展力度

日常维护工作属于保证锅炉压力容器能够正常运转的关键所在,这就需要根据实际情况构建出更加规范的维护检验体系。首先,要对生产环节的质量检验工作进行规范,建立具有指导作用以及约束作用的管理体系;其次,由于压力管道在工作状态中,很难对裂纹问题进行预防,这就需要重点提升操作人员的应急处理能力,在锅炉处于停炉状态时来释放压力,并做好必要的检查;最后,在日常维护工作中,还要制定详细的定期检查计划,定期对锅炉压力容器中的各个零部件进行更换。

4结语

为了保证锅炉压力容器能够稳定运转,就要做好必要的检验工作,虽然在锅炉压力容器的工作过程中,由于客观因素的影响会出现不同的裂纹问题,但仍旧需要在源头上把握好质量,重点提高操作人员的专业水平与操作技能,建立更加完善的日常维护机制,以此进一步降低裂纹问题的发生概率。

参考文献:

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[2]阳佳莉.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题探讨[J].科技创新与应用,2021(05):112-114.

[3]杨秋萍,黄亚男.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题研究[J].中国金属通报,2020(12):167-168.

作者:王克刚 王靖虎 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院