江布拉提·山斯孜拜，王剛

（新疆維吾爾自治區(qū)特種設備檢驗研究院，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830011）

前言

某單位一臺XN-50/5.3-Ⅲ蒸汽鍋爐，蒸汽壓力為5.3MPa，額定蒸發(fā)量50t/h，蒸汽出口溫度485℃，現(xiàn)已投用4年。此鍋爐為使用單位自備電廠使用，每年工作時間約5000小時。使用單位經常根據生產需求，對鍋爐進行啟停，運行情況良好。2021年4月7日，電站鍋爐檢驗人員對高過出口集箱至匯集集箱連接管道（右數第一根）上第一道環(huán)向對接接頭進行磁粉檢驗時，發(fā)現(xiàn)接頭上側裂紋1條，長度約50mm（如圖1）。連接管道管徑Φ108×4.5mm,材質20G。

圖1 裂紋圖片

根據《鍋爐安全技術規(guī)程》(TSG 11—2020)的要求需對連接管道進行無損檢測抽查，選擇高過出口集箱至匯集集箱連接管道，因為此部位溫度較高，壓力較大，交變應力較為集中，容易產生裂紋等缺陷。在磁粉檢測過程中發(fā)現(xiàn)一條約50mm的裂紋，進行打磨消缺。在打磨約1mm深度時，發(fā)現(xiàn)裂紋沒有變小，也沒有消失。為了保障鍋爐運行安全，故使用單位選擇管道更換。在與鍋爐廠家溝通后，選擇有鍋爐安裝資質的公司，對管道進行了更換。在焊接完成后對焊接接頭進行了外觀檢查，并進行100%磁粉檢測及超聲檢測，并出具檢測報告。

1 連接管道裂紋缺陷分析

造成裂紋的原因有：第一，產生裂紋位于導氣管環(huán)向咬邊處及延伸方向上，焊縫咬邊位于熱影響區(qū)，咬邊處易產生應力集中，在鍋爐運行產生的交變載荷長期下產生裂紋并延伸至母材上；第二，鍋爐長時間運行壓力變動較平凡，震動較大。

檢驗人員現(xiàn)場分析造成該裂紋的主要原因是焊接過程中產生的咬邊處易產生應力集中，次要原因是鍋爐運行中長期承受交變應力。集汽集箱連接管道長期處在高溫狀態(tài)下（450℃-500℃），熱疲勞導致的斷裂為脆性斷裂，在斷裂部位附近只有不明顯或少量的塑性變形。冷加工變形、震動以及剩余應力都是產生裂縫的根源。此鍋爐經常根據生產安排而啟停，機組啟停過程中，連接管道由熱脹冷縮等變形受約束而產生二次應力，也是造成疲勞裂紋的主要原因。

2 連接管道裂紋預防措施

為避免此類缺陷的發(fā)生，可以采用以下措施：第一，鍋爐操作控制。鍋爐的生產質量控制主要是對制作工藝的要求。焊接過程中加強自檢，有超標缺陷，及時消除處理。其次，管件組對時應保持同心，嚴禁強制對口、以避免產生較大的應力。最后，鍋爐定期檢驗或者檢修時，加大對重點部位（高溫高壓）金屬監(jiān)督力度，做到及時發(fā)現(xiàn)缺陷，并及時處理缺陷。在設備制作過程的一點疏忽都會造成整個鍋爐在之后的使用過程中出現(xiàn)危害鍋爐安全的隱患。只有在出廠的時候，控制住鍋爐的質量，才能最大限度減少問題的產生。生產人員要按照鍋爐生產的工藝流程操作，杜絕生產過程中的過失出現(xiàn)。認真審視鍋爐生產過程中的工藝圖紙，依據正確的比例進行產品的制造。生產單位也要在工藝管理制度上明確程序文件的相關規(guī)定，保證有明確的依據來指導工藝流程的正常運轉。

第二，任何產品的制造，都要在工藝生產之前，對原材料進行嚴格的把控。在鍋爐生產中，為了避免應力壓力產生的裂紋，要在工業(yè)鍋爐的安裝檢修過程中，不斷修改革新鍋爐的生產材料，保證下一步鍋爐質量能夠進一步提高。

第三，鍋爐質量控制。只有在嚴格控制好鍋爐的整體質量下，才能減少裂紋等缺陷的產生。鍋爐質量的包括焊接質量和熱處理質量等。焊接的工作人員在焊接的時候有很多需要特別注意的地方，例如焊接過程當中工作人員的操作是否符合國家制定的各種標準，在焊接的過程當中有沒有定時檢查焊接產品的最終質量。在工作人員進行焊接的時候按照國家的規(guī)定合法進行是一個十分重要的行為，在每一個焊接的環(huán)節(jié)都是及時地登記并確認，確保自己的每一個流程都是合法科學的。因此要對參考要求仔細研讀，相互檢查生產工序中的錯誤，保證整個鍋爐的質量。

3 結語

鍋爐一般在高溫高壓的工況下工作，屬于高危險工作，但對工業(yè)生產起到十分重要的作用。鍋爐的缺陷產生的原因較多，較為復雜，本文缺陷屬于連接管道裂紋原因分析，并提出預防措施。由于鍋爐對生產生活的重要性和危險性，平時在工作中，要按照規(guī)章制度來操作，確保鍋爐的巡查及檢修工作。將事故發(fā)生幾率將至最低，從而更好的服務企業(yè)生產生活。