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        壓力管道檢驗中的裂紋問題研討

        2019-09-10 14:25:59郭秋麟
        名城繪 2019年5期
        關(guān)鍵詞:壓力管道裂紋檢驗

        郭秋麟

        摘要:在使用中壓力管道的裂紋是鍋爐較為多見的一種問題,這種現(xiàn)象對于鍋爐自身的安全構(gòu)成很大威脅,對其進行有效的檢驗和防護工作是非常重要的,不僅要為鍋爐的質(zhì)量負(fù)責(zé)還要對工作人員的生命安全負(fù)責(zé)。本文主要對鍋爐壓力管道檢驗中的裂紋問題進行分析,并提出具體的解決措施,希望能夠提高鍋爐的工作效率,減少故障問題的發(fā)生。

        關(guān)鍵詞:壓力管道;檢驗;裂紋;問題;措施

        鍋爐壓力管道運行面臨著十分復(fù)雜的環(huán)境,在長期負(fù)荷運行過程中也會出現(xiàn)裂紋,產(chǎn)生裂紋的原因是多樣化的,可以按照裂紋的產(chǎn)生與發(fā)展對裂紋進行分類。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),鍋爐壓力管道裂紋的產(chǎn)生與管道的結(jié)構(gòu)、材料、部位等都有關(guān)系,不同的部位、不同原材料和不同用途的管道產(chǎn)生的裂紋是不相同。因為裂紋產(chǎn)生之后很容易引發(fā)爆炸事故,對工業(yè)生產(chǎn)以及人們的生命財產(chǎn)安全都有危害,所以為了盡量減少裂紋的產(chǎn)生,必須要從源頭著手,查找裂紋的成因,定期對管道進行檢測,減少裂紋出現(xiàn)。

        1壓力管道檢驗中常見裂紋及原因分析

        1.1疲勞裂紋

        疲勞裂紋包括多種類型。第一種是機械疲勞裂紋,該類裂紋發(fā)生的部位主要包括葉輪和葉片等,其與腐蝕介質(zhì)關(guān)聯(lián)性較強。另外,材料質(zhì)量及環(huán)境因素會導(dǎo)致裂紋程度加深??梢?,該類裂紋的分析過程較為復(fù)雜,涉及因素較多,需要進行綜合性考量。第二種是熱疲勞,其是在熱交變應(yīng)力的影響下產(chǎn)生的,多發(fā)生在疏水管座及排氣管座等部位。如果該類裂紋未能得到及時控制,則會導(dǎo)致相關(guān)部件二次開裂,且整個變化過程沒有任何規(guī)律,隨意性較強。第三種是疲勞裂紋,該類裂紋主要集中于汽包等部件,原因在于該部件承受著介質(zhì)及振動兩方面的壓力,因此出現(xiàn)裂紋的概率較高。隨著相關(guān)部件使用時間的增長,裂紋會越發(fā)明顯。

        1.2應(yīng)力腐蝕裂紋

        材料或零件在應(yīng)力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的開裂稱為應(yīng)力腐蝕開裂,這是應(yīng)力與腐蝕聯(lián)合作用的結(jié)果。該裂紋主要集中于汽水管道等部位,并且與部件材料直接相關(guān)。從應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生的特點來看,奧氏體不銹鋼產(chǎn)生該裂紋的概率較高。此外,只要存在汽水介質(zhì),即使應(yīng)力較小,也容易出現(xiàn)裂紋。該類裂紋與振動、變形等多種類型的應(yīng)力關(guān)聯(lián)性較強,并且其通常與張應(yīng)力以直角的形式呈現(xiàn)。此外,還包括樹枝形的裂紋,其具有尾端細且尖的特征,并且會以分支的形態(tài)呈現(xiàn)。

        1.3蠕變裂紋

        壓力管道的使用時間越長,出現(xiàn)蠕變裂紋的概率就越大,這主要是因為管道在長期工作的過程中會受到應(yīng)力和溫度的影響。使用時間越長,金屬結(jié)構(gòu)被破壞的程度就越深。在這種狀況下,不可避免地會出現(xiàn)蠕變裂紋。該類裂紋主要集中于角焊縫、彎管外弧側(cè)等部位。這些部位具有易損傷和易變形的特點,進而會導(dǎo)致周邊裂紋越發(fā)嚴(yán)重。

        1.4過熱、過燒裂紋

        該類裂紋的發(fā)生階段多為金屬部件熱加工的過程,且在升溫過程中,裂紋會越發(fā)顯著,進而導(dǎo)致晶界氧化。通常情況下,過燒的金屬變形問題較為嚴(yán)重,且會出現(xiàn)裂紋。如果部件表面本身就存在龜裂問題,且熔化痕跡較為明顯,則會增大裂紋出現(xiàn)的概率。

        1.5焊接裂紋和冷裂紋

        焊接裂紋多產(chǎn)生于鍋爐制造的過程中,這類情況通常難以避免。上述裂紋出現(xiàn)的主要原因是鍋爐多使用特定金屬板,而這類金屬板必須進行焊接。在焊接過程中,溫度較高,因此會出現(xiàn)熱裂紋。冷裂紋主要產(chǎn)生于冷卻過程。該裂紋產(chǎn)生的原因是:在冷卻時,氫元素含量較高,且奧氏體會逐步轉(zhuǎn)變,最終以鐵素體的形式呈現(xiàn),這便會使得氫元素的分布過于集中,進而形成焊接冷裂紋。

        2壓力管道檢驗中裂紋的預(yù)防處理措施

        2.1原料及制造過程

        原料與生產(chǎn)過程的控制主要包括以下幾個要點。①在施工前檢查管道質(zhì)量,并以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為參考依據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)材料或與材質(zhì)規(guī)格不符,不得使用。②在生產(chǎn)過程中必須以設(shè)計圖紙作為基本依據(jù),并把握各項工藝的操作要點,嚴(yán)格控制各項操作指標(biāo)。另外,鍋爐管道中潛藏著許多安全隱患,屬于高危設(shè)備的范疇,因此,在操作過程中必須做好安全防護措施,以免出現(xiàn)意外。③在操作前,必須要求相關(guān)人員進行崗前培訓(xùn),掌握各個程序的操作要點及細節(jié),這樣就能確保整個生產(chǎn)過程更加安全。

        2.2設(shè)備檢驗

        鍋爐壓力管道危險系數(shù)較高,為了降低安全事故發(fā)生的概率,必須加強管道的檢驗,檢驗內(nèi)容包括管道材質(zhì)特性分析、管道結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、表面情況及整個生產(chǎn)過程的管控。原材料的檢驗屬于一項基礎(chǔ)性工作,只有材料質(zhì)量過關(guān),才能保障設(shè)備質(zhì)量,因此必須加強對材料的檢測。同時,還應(yīng)在加工時對操作人員進行監(jiān)測,避免人員操作失誤。

        2.3員工操作技能

        員工的綜合素質(zhì)及技術(shù)操作水平與管道裂紋關(guān)聯(lián)性較大?;诖?,相關(guān)部門必須為員工提供學(xué)習(xí)的機會,進而不斷提升員工的技術(shù)水平,確保員工能掌握與裂紋相關(guān)的各項要點,從而保證整個生產(chǎn)過程更加安全、有序。

        2.4做好驗收工作

        壓力管道的驗收主要包括以下幾個要點。①對新施工的管道或經(jīng)過改造處理的管道必須進行全面檢驗。②在管道正式使用前,必須對各項參數(shù)進行詳細記錄,并用相關(guān)檢驗標(biāo)準(zhǔn)對管道質(zhì)量進行驗收,同時還應(yīng)避免未經(jīng)驗收的管道隨意使用,若有人違規(guī)使用,必須進行嚴(yán)格處理,進而起到警示作用。③部分單位盡管資質(zhì)較高,但在安裝時仍存在較多漏洞,主要體現(xiàn)在中標(biāo)之后的各個環(huán)節(jié),因此,必須完善監(jiān)督體系,并提升管道的安全系數(shù)。

        2.5老化管道檢驗

        壓力管道所處的工作環(huán)境較為惡劣,并且會受到多項外界因素的干擾,從而嚴(yán)重影響管道的耐用性,并加速管道老化。因此,必須采用取樣分析的方式定期對管道進行老化檢驗。在檢查時,需要將重點放在沖擊韌性等方面,合理分析檢驗結(jié)果,并以此為依據(jù),對壓力管道進行綜合性評估,明確管道的質(zhì)量及耐久性。

        3結(jié)語

        綜上所述,隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,鍋爐的與應(yīng)用越來越廣泛,對于壓力管道中存在的裂紋問題,相關(guān)企業(yè)必須引起足夠的重視,避免造成不必要的經(jīng)濟損失。因此相關(guān)企業(yè)應(yīng)該嚴(yán)格控制鍋爐的生產(chǎn)與使用,加大執(zhí)行力度,提高檢測水平,更好的預(yù)防和解決裂紋問題的產(chǎn)生。這就要求工作人員具備豐富的工作經(jīng)驗與技術(shù)能力,在裂紋發(fā)生的第一時間制定應(yīng)急措施,有準(zhǔn)備的開展補救處理,切實提高鍋爐運行效率。

        參考文獻:

        [1]彭建華.鍋爐壓力容器壓力管道檢驗中的裂紋問題探究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2016(19):60-61.

        [2]張旭磊.鍋爐壓力管道檢驗中的裂紋問題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(14):118-118.

        (作者單位:湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院黃石分院)

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