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锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题

2017-01-20刘玉鑫

中国设备工程 2017年1期
关键词:裂纹锅炉裂缝

刘玉鑫

(伊犁哈萨克自治州特种设备检验检测所,新疆 伊犁 8 3 5 0 0 0)

锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题

刘玉鑫

(伊犁哈萨克自治州特种设备检验检测所,新疆 伊犁 8 3 5 0 0 0)

锅炉压力容器在很多的企业和工作单位都会用到。在锅炉压力容器经过一段时间的使用后,压力管道难免会出现一些问题,需要及时发现及时的解决,否则不仅会影响正常使用,同时也会造成一定的安全隐患。文章通过对压力管道检验中出现的裂纹问题进行研究,提出有效的措施加以预防和处理。

锅炉压力容器;压力管道;裂纹问题

锅炉压力容器常年处于一种高温和高压的状态,在运行的过程中最关键的部分就是压力管道,如果压力管道出现裂纹而没有及时的被发现将会造成非常严重的后果。这非常的不利于操作员们的人身安全。因此,做好锅炉压力容器压力管道的检验工作非常的重要,及时的发现才能够及时的处理。同时通过现在的相关技术改善压力管道裂纹的现象。

1 检验内容和方法分析

检验的内容主要包括内部检验、外部检验和水压试验。在对锅炉压力容器和管道检验的过程中,要注意锅炉的内部和外部以及水压等的检验,检验过程中要注意的内容主要包括:锅炉压力容器制造商的资质要进行检验,外观的质量是否完好,设备品牌是否合乎工程需要,管道的膨胀情况;对焊缝探伤的安全情况进行抽查;外观上对管道的保温和走向要多加注意。一般而言外部检验的时间为一年一次,锅炉在第一次投入使用之前要进行检验,锅炉停运了一年重新使用,外观也要做好检验工作。锅炉在经过了大型的变动,比如说在燃烧方式和控温系统有调整时,外观都要进行检验,锅炉的内部检验的时间则为两年一次,是在锅炉出现特殊特殊情况而进行的。除此之外,锅炉的水压试验的时间一般为六年一次,主要是以为水为媒介,在规定的水压下,施加重量给锅炉的内部,然后对锅炉内部的严密性进行一次检查。如果出现了锅炉的内部无法检测的情况下,要加强对水压测试的实验,实验过程中,要注意的是锅炉不能再继续运行。

锅炉压力容器的管道检验是重点,进行锅炉压力管道的检测主要是为了保障整个的锅炉体系能够正常运行,检测的具体项目主要包括:检验人员是否具有相关的检验资质,进行焊接的工作人员是否具有从业资格,焊接的工艺是否能够满足需求,另外还包括对评定焊接工艺、相关的工作人员有没有按照具体的技术要求进行操作,其他岗位的工作人员的资质也要进行必要的抽查。技术图纸有没有组织各部门的人员进行审核,技术的交付是否到位等等。检查过程中会有相关的反馈和处理信息,这个时候就要进行必要的记录,问题的处理结果都要有纸质版的记录。

2 锅炉压力容器管道常见的裂缝类型

2.1 焊接导致的裂缝

在锅炉进行生产的过程中,很容易出现焊接的裂纹。现在使用的锅炉和压力器都是采用固定材质的金属板卷制焊接而成的,这就导致在实际的生产制造的过程中,出现裂痕的现象,其实就是因为高温的压力而出现的裂缝。金属材质在长时间的焊接下冷却之后就会形成焊接的冷裂纹。之所以会产生这种冷裂纹是因为有溶解的氢元素一直存在焊接冷却之后的组织中,氢的溶解度也会因为物质环境的产业而有所不同。在焊缝金属冷却之初,金相组织中的奥氏体朝着铁向体进行转变,焊缝会因为氢元素的作用不断的聚拢,随着冷却时间的延伸,氢裂缝组中就形成了焊接的冷裂纹。

2.2 部件因为腐蚀而产生的裂缝

部件的应力腐蚀裂纹主要是指部件在应力和腐蚀介质的共同作用下而造成的开裂现象。主要发生在汽水管道和集箱管座的这些位置。汽水介质的不锈钢就算是细小的应力作用都会出现应力的腐蚀开裂,导致开裂的原因集中表现为冷加工的变形,裂纹大多和张应力形成一个直角,形状多为落叶后的树枝。以火电厂为例,裂纹主要在弯管的中性层区,局部腐蚀后,逐步延伸发展成为群状,其延伸呈现带状沿着轴线进行,裂缝相对而言,长度不长但是开口的宽度较大,由外表面向内部扩展延伸的趋势。

2.3 机械的疲劳而产生的裂纹

压力容器中压力管道的应变较为集中的地方极易出现机械的疲劳裂纹,主要表现为直线型的,刚开始时是小范围的而且也相对较短,但是随着时间的推移,裂纹不断的向内扩展,直至到了中间的阶段,以直线式的姿势向前稳定扩展,后期的速度更加迅猛,甚至可能会出现缺项扩展的情况。

造成裂纹出现的情况较多,而且机械裂纹要比一般裂缝更加的复杂,发生裂缝的地方也没有特别明显的开裂现象,弯曲程度相对较高,开口较大。所谓的热疲劳主要是指金属材质在不断的低于拉伸强度极限的力的作用下,发生的瞬间断裂的情况,蒸汽管道的压力表和疏水管道都很容出现热疲劳的裂缝。

宏观上看,该裂纹较多出现在部件表面的热应力最大的部位,主要是因为这些位置的应变比较集中而且连续性也不够好。最开始呈现的是一个主裂纹和多条裂纹一起共同存在的情况。微观上看,跳跃性比较大,宽和窄都会同时出现,而且有分支的现象,甚至会出现再次开裂的可能性,其变化是找不到任何规律,扩展也是根据情况的不同而发生变化的。

3 加强锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题处理的措施

锅炉压力容器的压力管道长期处于恶劣的工作环境中,不免会出现裂纹等问题,裂纹一旦产生就需要及时的解决处理,否则就会发生危险。同时做好对锅炉压力容器压力管道的预防措施也是非常重要的。

3.1 科学有效的控制压力设备的生产原料和制造过程

锅炉压力容器是工业生产中的机械设备,在进行相关的生产任务之前,需要对即将加工的原材料进行质量的核实,最重要的就是生产原料是否遵循行业的标准。一旦发现即将加工的原材料有违规现象就需要做出相应的处理,更换或维修保证锅炉压力容器的质量。

锅炉压力容器在进行生产的过程中,需要事先做好相应的计划,同时还需要对生产环节内容进行相关的把关,在制造生产中,需要严格按照相关的规定来进行。锅炉压力容器的工作环境是在高温高压的状态进行的,一旦操作不当,或者是制作工艺没有严格按照标准进行就有可能产生一定的危险。同时一些不当的工艺制造操作会对压力管道造成一定的损伤,时间长了就会使压力管道出现裂纹。因此,提高操作的工艺技术,加强相关细节标准的审核,使得整个制作工艺在科学合理的状态下进行。避免出现裂纹造成安全隐患。

锅炉压力容器的技术操作中需要专业的技术人员,越恰当的操作技术对压力管道造成的损伤就会越小。因此,提高锅炉压力容器操作人员的技术非常的重要,从另一个方面能够减少对压力管道的损伤。通过不断的研究和学习,提高锅炉压力容器在工艺操作中的技术含量,减少裂纹问题的出现。

3.2 做好原材料和设备的检验工作,提高压力管道质量检验的程序

锅炉压力容器的使用在生活和工作中见到的比较多。但是因为锅炉压力容器特殊的工作环境,使得其存在着一定的危险性。这个危险因素的存在需要高度重视起来,一旦疏忽,发生危险后果将非常严重。造成锅炉压力容器发生危险的因素有原材料的选择等。

为了控制锅炉压力容器的质量,应该增强对压力容器中的压力管道的检验工作,原材料的检测也是一样的。从源头将质量问题把关到位是非常重要的。在实际的生产环节中,在使用锅炉压力容器之前需要认真按照相关的标准来进行检验。首先就是需要保证生产环节原材料的合格,同时还需要对压力容器的质量进行相关的检查。这个检验环节质量的提高对于安全的稳定是非常重要的。

4 结语

通过上述的研究分析,我们知道了锅炉压力容器压力管道的检验对保障安全的工作环境的重要性。通过对压力管道产生裂纹后果的了解,重视起压力管道的检验工作。压力管道的裂纹问题的产生必然是有一些原因的,通过这些原因的分析,提出有效的措施加以预防和改善,提高锅炉压力容器压力管道的使用寿命。相关部门和工作人员应该对锅炉压力容器压力管道的检测工作引起足够的重视,为保证生产安全而努力。

[1]项智.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].石油和化工设备,2 0 1 2(1 0):5 1~5 3.

[2]李红艳.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题研究[J].黑龙江科技信息,2 0 1 3(1 4):1 4.

[3]韩晶.浅析锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题[J].内蒙古石油化工,2 0 1 6(Z 1):6 9~7 0.

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