探究锅炉压力容器压力管道上裂纹的产生及预防措施.doc

探究锅炉压力容器压力管道上裂纹的产生及预防措施湖州市特种设备检测研究院313000摘要：随着我国经济的发展，在各个行业领域中锅炉已经被广泛应用, 锅炉的工作原理在于燃料的充分燃烧，产生符合国家标准的蒸汽在现实生活中 人们常常是感受不到锅炉压力容器压力管道存在的安全隐患，其最大的安全隐患 在于压力管道上的裂纹，裂纹问题是安全检测时的重点问题本文主要探究锅炉 压力容器压力管道上裂纹的产生以及预防措施进行探讨关键词：锅炉压力容器；裂纹；解决方法近几年来由于我国经济发展突飞猛进，个别行业已接近发达国家的生产 水平,尤其是广泛应用的锅炉行业，发展尤为突出，目前我国锅炉压力容器行业， 已具有自主研发，独立生产的能力，该行业的发展需归功于工业改革经济的发 展离不开对锅炉依赖，就要求锅炉不间断的运作来满足生产上基木需求但由于 机器不断地在进行工作，必然会出现一些问题，其中裂纹是最常见的压力容器管 道问题为避免生产过程中发生安全隐患，在日常工作中要加强对压力管道和锅 炉压力容器的安全检查，并对于产生的裂纹进行及时处理一、常见几种裂纹产生分析（一）应力腐蚀裂纹压力容器长期使用会存在腐蚀现象，产生这种现象的主要原因是由于浓 度较大的碱水造成的。

金属晶体和晶间经常会出现的电位差就是由于这种腐蚀性 所导致的，并旦会在晶粒和晶间的电位形成阴阳两级，进而激发二者的微电流, 微电流的腐蚀会导致锅炉压力容器金属内部产生裂纹这种裂纹是由于应力的腐 蚀所导致的，形成的方式是由里向外进行延伸，大多数是以主裂纹和次裂纹所构 成，穿过晶粒的裂纹就是主裂纹，次裂纹是顺着晶体发展，逐渐形成带状式的裂 纹在显微镜下，呈现为“之”形状的裂纹是应力腐蚀性裂纹例如：钢材在未 经过严格脱硫、脱水的液化气等介质下很容易产生应力腐蚀性裂纹，这是无法通 过技术进行避免的在有水存在的条件下，即使硫化氢的浓度只有10×10-6 的情况下也会使钢产生应力腐蚀开裂而焊接残余应力、弯曲应力以及负载应力 又构成了应力腐蚀开裂的应力条件在湿硫化氢环境中会发生如下反应：从反应式中可以得出，在湿硫化氢环境中除了会引发应力腐蚀裂纹外, 还会产生氢诱裂纹的可能而且，在常温状态下，也会发生硫化氢引发的应力腐蚀裂纹，裂纹一般 发生在焊缝附近区域钢的应力腐蚀具有脆性断裂的特点，一般不会有明显的塑 性变形，断裂具有一定的隐蔽性、延迟性以及高破坏性锅炉压力容器在定期检 验的过程中要准确辨别压力环境，采用相对应的检测手段，及时发现应力腐蚀裂 纹，避免事故发生。

二）两种疲劳裂纹在锅炉定期的检查中，还会遇到一种比较常见的裂纹这就是疲劳裂纹, 并分为机械疲劳裂纹和腐蚀疲劳裂纹两种通常情况下先出现疲劳裂纹后才会产 生腐蚀性裂纹，从性质上来讲，这两种裂纹基本上是一致的，形成的原因都是在 锅炉使用时受介质的压力所导致的机械系疲劳裂纹主要集中在锅炉表面应变较 为集中的位置，裂纹开始阶段是细小的，但随着时间的推移会逐渐呈隧道方式向 里进行延伸在延伸的过程中会进入较长时间的稳定期，之后在压力下会加速扩 张腐蚀疲劳裂纹的产生受到介质压力以及震动产生应力的影响，压力管道使用 的时间越久，这些裂纹的痕迹也会越多从表现上来讲，裂纹的宽度是随着使用 时间越长而逐渐变大当腐蚀物将裂纹缝隙填满时，这些腐蚀性疲劳裂纹是带有 明显腐蚀破坏性质的，这样的裂纹尾部较宽且细小这样疲劳性裂纹的产生是有 一定的规律可循，同时还具有一定的特定性疲劳裂纹产生的位置都是集中在应 力部分，疲劳性裂纹发展需要较长时间，开始阶段较为细微，不容易察觉，发展 速度较为缓慢并具有一定的隐蔽性，随着时间的推移裂纹逐渐呈现扩张趋势三）热疲劳裂纹热疲劳裂纹的产生是无法避免的，一般产生这种裂纹的情况通常是在锅 炉制造过程中，压力容器的加工是特殊定制的金属板卷曲焊接而成，在卷曲的过 程中细微裂纹的出现是无法避免的，裂纹是在高温的情况下所产生，所以又称为 焊接热裂纹。

该裂纹在压力管道上形成的，是金属在进行拉伸时强度达到极限并 且受到应力反复作用的情况下产生的压力表接口处，排气管管座，喷水减温设 备都是容易产生热疲劳裂纹的区域四）蠕变裂纹蠕变裂纹的产生主要是金属受到损伤、温度与应力的共同作用下通过长 时间演变所产生蠕变裂纹主要分布区域是在弯道上轴曲周边，通常情况下裂纹 带中主纹两侧都会有平行的裂纹分布形成的主要区域为管道、集装箱应力较大 的地方这种蠕变具有数量变化不确定，会进行无规律的连接，大多数以米粒状 和孔洞状的形式出现二、针对裂纹产生原因的措施上述已经对于锅炉压力容器裂纹的产生原因进行简单分析，由此可以得 知在管道检查中要重点关注裂纹问题，并且在工作中做好管道裂纹的防范接下 来我们将对锅炉压力容器管道检验中发现的裂纹问题采取的措施进行阐述一） 关于操作锅炉压力容器的使用首先要对锅炉容器生产质量进行把控，对于制作工艺要进行严格要求, 在制作过程中不能有过失，需严格按照工艺流程执行，生产单位在产品制造工艺 管理制度上，要严格按照有关部门的相关规定执行，以确保有明确的材料来参照, 确保工艺流程的正常规范的操作工艺流程上如有疏忽，会造成压力容器在日后 的使用过程中，反复出现问题。

产品在工厂的时候，务必要把控好锅炉容器的质 量问题，只有在这一环节严格把控，才能够减少以后产品在使用过程中的问题二） 对原材料的把控对于制造业来讲，无论是制造什么产品，在产品生产加工之前，一定要 对原材料进行严格检查，一旦不良的原材料投入使用，将造成巨大的经济损失以 及不可估量的安全隐患问题尤其是锅炉行业，锅炉制造的环节和工艺较多，制 造的每一个步骤，都要非常注重细节，原材料的质量是产品质量好坏的最基本保 障原材料的好坏，也是影响对锅炉安装制造维修的重要基础在产品制造过程 中要不断对工业锅炉进行安装检修，为避免应力压力产生的裂纹，就需要不断改 进新锅炉的生产原材料，以确保产品质量的不断提高，在日后锅炉压力容器在使 用过程中质量安全能够得到保证三） 对锅炉质量的严格控制锅炉作为容易产生裂纹的高危险设备，要求相关工作人员按照严格的流 程操作，特别是人工制造的锅炉压力容器，非常容易出现各种缺陷，因此要求企 业的技术人员在生产过程中注意每一个细节问题，并不断进行改进，严格控制好 锅炉的整体质量水平，才能够减少锅炉压力容器管道上各种裂纹问题的产生所 以，工作人员需要对生产工序中的各个环节进行仔细研究、检查，严格的自我检 查与同事互相检查才可以有效避免错误的发生，严格控制生产工艺流程，才能够 保证锅炉压力容器的质量，控制好锅炉压力容器的质量是整个项目中较为重要的 工作。

四） 建立管道安装检验机制最后，需要企业建立完善的压力管道安装检验机制，并且能够长期执行 该检查机制首先压力管道安装前，要特别注意并且重点检查高压、有毒、易燃、 易爆以及腐蚀性较强的压力管道在安装时，需要根据管道不同的特点和运行情 况，采取有效的整改措施，并且对压力管道的管理与整改，这样的方式不仅可以 充分发挥企业对于锅炉压力管道检查的主动性，同时也对企业的技术人员在技术 方面的能力有所提升，以确保压力管道在安装验收过程中不出现问题并定期派 技术人员对检查结果进行总结，根据各企业实际情况提出相对应的整改意见，逐 步完善锅炉压力管道安装检验机制，以确保锅炉压力管道在安装过程裂纹问题的 产生结束语：锅炉压力容器和管道的日常检验中，比较常见问题就是裂纹问题，产生 的原因分为多个方面，其中管道受力状态和环境条件的影响是主要因素疲劳裂 纹是由于长期的应力作用而形成，如不及时发现处理，会造成缩短部件的使用寿 命，环境因素也会造成部件的腐蚀疲劳，作为常见的几种裂纹在工作中要定期进 行检查由于国家经济的飞速发展，各个行业的经济也得到一定提升，而锅炉行 业是赖以生存的根本，在实际生活工作中，锅炉压力容器的安全问题越来越得到 社会的广泛关注，这就需要企业定期加强安全检查，以确保锅炉安全运行，同时 要加强质量监督制度的完善，对产生裂纹原因及时进行改进，尽可能减少安全隐 患。

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