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浅析锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题

2021-01-10彭嘉康

科学与生活 2021年26期
关键词:锅炉压力容器压力管道

彭嘉康

摘要:锅炉设备作为工业生产过程中最为常见的压力容器,其在运行过程中的稳定性和安全性与工业生产中动力供应的稳定性息息相关,进而推动工业生产事业的稳定发展。实际上,锅炉压力容器在工作的过程中会出现压力管道裂纹问题,需要引起相关工作人员的重视。本文将针对锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题展开分析和研究,以供相关人员参考借鉴。

关键词:锅炉压力容器;压力管道;裂纹问题

引言:

在我国,锅炉的应用比较广泛,其主要是通过燃烧燃料释放蒸汽,然后将蒸汽用于各种工业生产中。然而,锅炉压力容器压力管道的安全问题非常重要,一旦压力管道出现裂纹,就很容易引发爆炸事件,会对工作人员的生命和企业的经济效益带来了不可估量的损失。所以,在进行锅炉压力容器压力管道检验的过程中,企业必须高度重视裂纹问题,并及时解决问题。

一、压力管道检验的意义

压力管道在运行和传输的过程中会受到特定的压力和温度影响。具体来说就是如果在输送期间带有腐蚀性较强的液体的话就会容易腐蚀压力管道内部,从而导致蒸汽泄漏[1]。例如:如果压力管道输送距离较长,那么在短时间内会由于裂纹问题导致管道内的石油和天然气泄漏,与外界环境接触引发爆炸,从而导致人员伤亡。因此,相关部门需要做好压力管道检验工作,不仅可以降低资源的损耗率,还可以通过科学合理的技术手段维持压力管道的正常运行压力,进而保证工作人员的生命安全。

二、锅炉压力容器压力管道检验过程中,最常见的裂纹问题

(一)蠕变

何为蠕变开裂,指的是锅炉压力容器表面的温度和应力经过长时间的粘合作用。具体来说,锅炉压力容器是由金属材料组成的,会因为温度变化导致材料的表面变形或者内部结构损害而出现裂纹问题。一般来说,蠕变导致的裂纹一般出现在集热管、高温蒸汽管以及加热膨胀管等位置。工作人员肉眼可观察到的特点是:裂纹出现的方向垂直于最大的应力方向,方向弯曲,裂纹的间隙较宽,往四边散开。其次,还有一些需要细致观察方可看到的特点:裂纹区域里有很多蠕变的不规则孔洞,一般呈椭圆形或晶体形状。如果是由于焊接遭受到损害的区域内裂纹会与焊接的方向一致,保持平行,从锅炉的表面一直延伸到锅炉的内部,而与焊接方向保持平行的裂纹一般位于主要裂纹的两侧。

(二)温度变化太大

上文提到,锅炉压力容器是用金属物质制造而成,金属材料在经历过焊接、连轧以及冷却等步骤方可制成压力容器,不管哪一个流程都会涉及到温度变化,温度过低或者过高都会让金属材料的结构发生变化,进而出现裂纹[2]。当金属材料长期处于高温状态下,晶体就会出现氧化或者融化现象,从而出现裂纹问题,加热的温度超出了金属材料原有的临界点就会出现裂纹问题;金属材料经过焊接工作之后需要迅速冷却,当金属材料经过长期冷却,温度骤然变低后就会出现裂纹问题。通常情况下,由于冷却工作导致的裂纹不容易被工作人员检验出来,而过热燃烧的金属材料变形后会影响锅炉压力容器的正常运行。

(三)应力腐蚀

由于应力腐蚀产生的裂纹问题主要集中在蒸汽管道和集装箱等位置。锅炉压力容器在正常运行的过程中,如果锅炉受到了高浓度碱水侵蚀,金属晶体和晶体表面就会产生电极差。晶粒里面的两极就会出现微电流,进而促使腐蚀物沿着金属内部进行移动,在金属内部产生裂纹。

(四)疲劳裂纹

引起疲劳裂纹问题的主要原因是因为压力管道传输周期较长,设备的基础性能会出现一定的衰退情况,如果继续长时间运行的话就会出现疲劳裂纹的问题。疲劳裂纹的修复成本极高,而且具有非常不确定的因素,因此,疲劳裂纹的出现极易影响压力管道的安全运行。

(五)施工技术方面

化工工程在建设的过程中需要运输大量的石油以及具有一定易燃易爆性质的物体,具有一定的危险性,因此,在安装压力管道的时候要求也变得非常严格。但是实际施工的过程中,相关工作人员自身不具备专业技能,安全意识浅薄,总觉得坏事情不会发生在自己身上,因此不会过于重视施工内容。其次是设计师在设计工程图纸的时候没有选择质量较好的图纸以及信息完整性,导致在设计过程中缺少相关的参数和意图,进而导致在设计期间出现很多了不合逻辑的事情,给后期的施工人员带来了一定的施工难度。

如果锅炉压力容器压力管道长时间处于温度和压力并高的环境下就很容易出现裂纹,进而出现气体泄露现象,从而引起爆炸事故,给企业和员工带来不可磨灭的危害和损失。因此,在检验压力管道裂纹的时候,相关工作人员需要从裂纹出现的形状开始分析出裂缝的特点和原因判断出机组安全运行的状态,以便于第一时间采取合理科学的解决措施,只有将裂纹问题解决了之后才能保证设备的安全运行。

三、分析锅炉压力容器压力管道裂纹问题的解决方法

(一)加大压力管道制造原材料质量检验的力度

俗话说:千里之提,溃于蚁穴。如果压力管道制造原材料的质量不过关,就会严重影响到压力管道的质量,从而带来巨大的危害。因此,在生产制造的过程中,工作人员要加强制造原材料的质量检测力度,这也是最

(二)优化压力管道的内部结构设计工作内容

锅炉压力容器压力管道在运行的过程中出现的应力性裂纹問题的时候,相关工作人员需要通过优化压力管道内部结构设计,优化锅炉压力容器的安装位置以及优化处理管道连接方式等,降低压力管道在长时间运行的过程中出现裂纹的概率[3]。除此之外,相关工作人员还应进一步优化压力管道在运行期期间的安全性和稳定性,避免出现裂纹导致安全事故的发生。在实际施工过程中,施工企业可以通过加强压力管道的连接、加固和支护工作,增加压力管道的使用年限,降低由于内部结构老化而出现裂纹的概率。

(三)加强压力管道的维修保养工作的力度

将锅炉压力容器压力管道应用在工业生产的过程中,使用时间越长,设备的强度越大,因此,工作人员要根据生产的实际情况选择最为合适的方法解决裂纹问题,使用单位要高度重视压力容器压力管道后期的维修保养工作。总的来说,使用单位要制定规范的设备维护制度以及保养准则,因并且要详细标记出关键维修节点,针对性地完成压力管道的检验维护工作。最后第一时间发现问题并处理问题、解决问题,避免由于裂纹问题引发安全事故。

(四)规范施工人员的操作

大多数情况下,锅炉压力管道检验时出现裂纹的主要原因是工作人员操作不当,因此,在员工正式操作锅炉压力容器之前,企业要对相关人员进行专业培训,促使其可以全面掌握压力容器的操作方法,降低锅炉压力容器的危险系数。其次,企业还需要定期评估锅炉操作人员,优胜劣汰,专业技能要完全过关才可上岗,杜绝在操作过程中因操作不当引发裂纹问题。

四、结束语

总而言之,锅炉压力容器压力管道出现裂纹问题值得引起企业的重视。企业需要从实际情况出发,提高压力管道的应用质量,避免由于裂纹问题而引发各种安全事故的发生。本文总结了常见的几点裂纹问题、解决策略,以期在保证锅炉正常运行的同时保证质量,推动经济的发展。

参考文献:

[1]张宏鹏.浅谈锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题[J].2021(2016-3):200-.

[2]杨与梁.锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题分析[J].化工安全与环境,2020,33(29):2.

[3]黄亚飞.锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题分析[J].冶金管理,2020,No.407(21):54+97.

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