付軍德

甘肅省特種設(shè)備檢驗檢測研究院 甘肅蘭州 730050

承壓特種設(shè)備運行過程中，檢驗檢測工作非常重要，可及時查出設(shè)備的質(zhì)量缺陷與安全隱患，便于相關(guān)工作人員進行檢修維護。其中裂紋問題對承壓特種設(shè)備的影響非常大，需對承壓特種設(shè)備檢驗檢修中的相關(guān)裂紋問題進行分析，采取合理的處理方式，有效預(yù)防承壓特種設(shè)備裂紋風(fēng)險出現(xiàn)。

1 承壓特種設(shè)備檢驗檢測中的裂紋種類與成因探析

1.1 冷、熱裂紋

承壓特種設(shè)備進行加工生產(chǎn)過程中，需對設(shè)備進行過冷與過熱處理，如設(shè)備焊接施工過程中，設(shè)備焊接區(qū)域（多在固相線附近）產(chǎn)生熱裂紋，而設(shè)備的焊件在室溫階段產(chǎn)生開裂出現(xiàn)冷裂紋。通過對冷熱裂紋進行對比分析可知，承壓特種設(shè)備的熱裂紋呈現(xiàn)藍色或者黑色，冷裂紋形狀較細，可以穿透晶體，對承壓設(shè)備造成一定質(zhì)量影響。冷熱裂紋主要集中于設(shè)備焊接區(qū)域，密集出現(xiàn)在焊接點位置[1]。

1.2 蠕變裂紋

蠕變裂紋的產(chǎn)生時間周期非常長，在承壓特種設(shè)備運行使用過程中，逐漸積累的材質(zhì)變化，最終導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)蠕變裂紋。因為承壓特種設(shè)備運行過程中，需持續(xù)承受內(nèi)部與外部的壓力，其材質(zhì)存在一定的不均勻，局部位置的應(yīng)力值發(fā)生變化，最終導(dǎo)致承壓特種設(shè)備出現(xiàn)裂紋。基于微觀視域進行觀察分析可知，設(shè)備出現(xiàn)蠕變裂紋，主要是由于材質(zhì)受熱、局部分子出現(xiàn)劇烈摩擦，進而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)物理性變形，影響到承壓特種設(shè)備的整體運行安全性與可行性。

1.3 熱疲勞裂紋

金屬在反復(fù)拉伸過程中，將使得金屬內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，一旦相關(guān)應(yīng)力超出金屬的特質(zhì)極限時，則會出現(xiàn)粗大裂紋。鑒于承壓特種設(shè)備運行的特殊性，熱疲勞裂紋主要出現(xiàn)與噴水設(shè)備與排氣管設(shè)備，直接影響到相關(guān)設(shè)備的運行安全性與可靠性。如設(shè)備加工材料晶體大且不均勻，在反復(fù)的溫度變化場景下，將可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)熱疲勞裂紋，且部分材料的塑性較差，更易出現(xiàn)熱疲勞裂紋。通過對熱疲勞裂紋進行觀察分析可知，裂紋內(nèi)部呈現(xiàn)灰色，且裂紋表面存在一定的氧化物。

1.4 腐蝕疲勞裂紋

承壓特種設(shè)備加工生產(chǎn)過程中，腐蝕疲勞裂紋的出現(xiàn)，直接影響到設(shè)備的整體運行穩(wěn)定性。如承壓式鍋爐設(shè)備運行過程中，設(shè)備材質(zhì)在水蒸氣的作用下，使得材質(zhì)表面形成特殊的覆蓋物。在長期運行過程中，材質(zhì)受到交變應(yīng)力的影響，一旦材質(zhì)表面出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致水蒸氣進入設(shè)備表面，進而對設(shè)備表面產(chǎn)生一定腐蝕。且在交變應(yīng)力的作用下，設(shè)備腐蝕區(qū)域相對集中，多種因素影響下，使得承壓特種設(shè)備出現(xiàn)腐蝕疲勞裂紋，間接影響到設(shè)備的運行壽命與安全。

1.5 過燒裂紋

承壓特種設(shè)備長時間高溫運行狀態(tài)下，將導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)過熱或過燒裂紋，相關(guān)裂紋的出現(xiàn)影響到設(shè)備運行安全性與可靠性。通過肉眼對其裂紋進行觀察可知，外表存在一定的碎裂痕跡。若利用專用顯微鏡進行觀察可知，設(shè)備裂紋區(qū)域的內(nèi)部晶粒出現(xiàn)變化，并形成明顯的魏氏組織，導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)強度出現(xiàn)下降，不利于設(shè)備運行的安全性與可靠性。如鍋爐設(shè)備加工過程中，需對鍋爐的局部進行軋制處理、彎制處理，保證設(shè)備局部經(jīng)過特殊高溫處理。如工作人員對鍋爐設(shè)備進行電焊處理，并保證熱處理達到一定閾值，而設(shè)備投入使用后，將受到高溫的侵蝕，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)過燒裂紋，降低相關(guān)承壓特種設(shè)備的安全系數(shù)[2]。

1.6 機械疲勞裂紋

機械疲勞裂紋是承壓特種設(shè)備常見的問題之一，即設(shè)備在反復(fù)工作運行過程中，設(shè)備某一區(qū)域受到不可逆損傷，并在后續(xù)運行過程中導(dǎo)致設(shè)備損傷加劇，進而使得設(shè)備出現(xiàn)機械疲勞裂紋，該種裂紋問題的出現(xiàn)，給設(shè)備運行造成很大隱患。承壓特種設(shè)備運行過程中，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)避機械疲勞裂紋，保證承壓特種設(shè)備運行的安全性與可靠性，發(fā)揮出承壓特種設(shè)備應(yīng)用價值。

2 承壓特種設(shè)備裂紋預(yù)防措施解析

2.1 專業(yè)操作控制

承壓特種設(shè)備加工生產(chǎn)過程中，專業(yè)操作工藝的質(zhì)量，直接影響到設(shè)備的加工安全性。為規(guī)避設(shè)備加工風(fēng)險，需加強專業(yè)操作控制，對承壓特種設(shè)備的工藝操作進行流程化管理，保證承壓特種設(shè)備的加工質(zhì)量與可靠。通過專業(yè)操作工藝控制，可有效對設(shè)備裂紋問題進行抑制，同時設(shè)備出廠前，需對設(shè)備質(zhì)量性能進行綜合全面檢驗檢測，將承壓特種設(shè)備裂紋出現(xiàn)概率控制在一定范圍內(nèi)，保證承壓特種設(shè)備的整體運行可靠性。

2.2 設(shè)計加工監(jiān)管

承壓特種設(shè)備設(shè)計加工過程中，必須嚴格依循國家標(biāo)準要求，對設(shè)計方案、加工工藝、性能參數(shù)進行全過程審核監(jiān)管，由特殊單位對設(shè)備設(shè)計方案進行可行性評估，保證設(shè)備加工生產(chǎn)的質(zhì)量與安全，避免由于設(shè)計缺陷，影響到承壓特種設(shè)備的運行質(zhì)量與安全。

2.3 檢修養(yǎng)護管理

承壓特種設(shè)備使用過程中，為有效控制設(shè)備裂紋，需對特種設(shè)備進行有效檢修養(yǎng)護，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)的裂紋隱患，并對其進行專業(yè)分析，選擇針對性的裂紋處理技術(shù)方案，對承壓特種設(shè)備裂紋進行合理處理，將裂紋風(fēng)險控制在一定范圍內(nèi)，確保承壓特種設(shè)備的整體運行安全性與可靠性[3]。

3 結(jié)語

綜上，承壓特種設(shè)備設(shè)計、加工、使用過程中，設(shè)備裂紋問題直接影響到設(shè)備安全。文中對不同類型裂紋進行分析，并提出幾點預(yù)防措施，以有效規(guī)避裂紋風(fēng)險。未來承壓特種設(shè)備設(shè)計使用過程中，需對相關(guān)行業(yè)安全標(biāo)準不斷完善提高，保證承壓特種設(shè)備的加工生產(chǎn)安全性與可靠性，推動我國承壓特種設(shè)備生產(chǎn)水平提升。