锅炉压力容器压力管道检验裂纹问题

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摘要：在工业生产发展的过程中，锅炉的作用至关重要，因此锅炉压力容器及压力管道的裂缝检验应得到工作人员充分的重视。虽然锅炉支撑着工业的生产与发展，但是在使用锅炉的过程中存在较大的风险性。现阶段，锅炉属于危险物品的装载容器，压力锅容器在正常运作的过程中时刻处于高危状态，极有可能产生毒气泄漏或设备爆炸等安全事故。

关键词：锅炉；压力容器；压力管道；检验；裂纹

工业生产过程中必须注意压力锅容器及其管道的裂缝产生，以此避免锅炉处于危险状态，并确保相关工作人员的人身财产安全，且为工业企业的经营带来稳定又长效的效益。在使用过程中，工作人员首先应当排除隐藏的安全风险及隐患，一旦锅炉压力容器及压力管道本身出现裂缝，将时刻处于高危状态，如果发生爆炸或有害物质外泄等问题，将会造成巨大的经济损失。

1简述压力容器及压力管道

随着时代的不断创新，工业发展体系逐渐呈现多元化趋势，相关生产设备的种类与功能层出不穷，多样性的生产设备推动着我国工业领域高速的创新发展，为社会经济的增长奠定了坚实的基础。在众多工业生产设备当中，压力容器与压力管道构成的压力锅是实现生产工艺的前提条件，虽然是工业生产的基础，但是压力锅在使用时长时间处于高危状态，因此需要相关工作人员针对安全事故做出系列的预防措施[1]。

1.1压力容器

压力容器的生产制造已经获得了国家产业政策支持，在政策的鼓励下，金属压力容器行业获得了相对良好的发展环境与创新空间，尤其是近些年来，我国的金属压力容器生产研发技术水平逐渐达到了世界级水准。金属压力容器在国内具备良好的发展前景，因此社会各界应当给予充分的重视与关注。其次，装备制造也是国家生产研发水平的重要体现，因此更应重视该行业的革新与升级，装备制造业的技术水平与实力直接影响和决定其下游产业的竞争力[2]。压力容器能够承受一定压力，且密闭性较好，因此除了工业之外，压力容器还适用于民用、军工等多个领域，甚至在科研工作中压力容器均可充分发挥自身积极效用。虽然压力容器的适用范围相对广泛，但是多数情况下还是以化学工业、石油化学工业等行业作为主要的应用领域。压力容器通常是大型罐状，主要用以承装气体或者液体，在生产制造过程中为能源供给载体，其制造的主要材质为反应堆压力容器母材和焊接材料与螺栓螺母[3]。

1.2压力管道

同压力容器性质一样，压力管道也是压力锅的关键组成部分，在锅炉日常运行的过程中压力管道的作用是负责有关气体、液体的运输。压力管道属于运输管道的一部分，主要作用就是运输、分配、混合、分离、排放、剂量、控制以及制止流体的无定向流动。当前压力锅炉中的压力管道是由管体、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门及其他组成件或受压件构成，除了以上这些重要的零部件之外，合格的压力管道还应具备支承件。压力管道生产研发至今，已经逐渐具备了相对成熟的生产工艺以及装配方式，以此保证压力锅炉的运行效率及安全质量。现阶段，压力管道具备5大特征：首先是系统化，各管道之间相互关联相互影响，牵一发而动全身；其次是长径大，压力管道的长径比较之其他管道相对较大，因此管内受力情况比压力容器更复杂；再次是组成件繁多，较之其他管道与压力容器，压力管道的组成件与支承件的种类较多，且各类材料均具有较高的质量要求及技术要求；第四则是泄漏点多，较之压力容器，压力管道上的可能泄漏点数量多，通常每处阀门就会产生5个泄漏点；最后就是种类多，数量大，压力管道的设计、生产制造、装配、检验等环节非常复杂，与压力容器存在较大差异。

2锅炉压力容器压力管道检验的内容及方法

压力容器和压力管道作为压力锅炉的重要组成部分，其作用于压力炉的安全运行而言至关重要，维护人员应当在工作过程中给予充分的重视，以此确保生产操作人员的人身安全及其工作效率。整体检查是对两组器械的全面、深入检查，以此保证压力炉整体的正常运行；质量检查是对两组器械安全性能的检查，是以避免压力炉在正常运行的过程中出现风险事故。

2.1整体检查

整体检查的力度与深度相对而言比较大，是器械养护过程中最为常见的检查手段之一，在开展整体检查工作时，维护人员务必注意以下几点。首先是容器内部的检查，要彻底清理压力容器与管道内部，确保物料残渣与气体残留等可以充分铲除，避免影响接下来的生产制造，同时内部的清洁可以促进压力管道和压力容器的焊接、封头等操作不出现问题。此外就是两者的外部检查，外部检查主要是维护和保养容器与管道的外表面，然后更多的是裂纹情况查看，通过裂纹检查维护人员可以得知压力炉整体的运行状态以及对自身使用寿命的消耗情况，包括正常运行过程中对容器及管道的磨损与腐蚀。其次就是在开展整体检查的过程中，养护人员应凭借辅助器械来认真、严谨全面检测，务必切忌仅靠肉眼的粗略检查。必须使用相关检查机器进行深入勘探，对压力锅容器和管道的内部实行透视式检测，让细小裂纹与生产残留物无处遁形，对两者的外部检测要注意重点部分，外表面的磨损、腐蚀、裂纹等的具体情况必须细致的做好记录，做好附以细节图片说明，以便于通过磨损、腐蚀情况推算压力锅整体的可使用年限。除此之外，整体检查的过程中养护人员一定要始终保持认真负责的工作态度，最好提前做好相关计划规划书，对整体容器和管道的检验按照计划进行检测可以很大程度上避免漏查、误差、或者缺项，从而保证每个细节的安全质量，包括容器内外部、管道连接处、管道内外壁等等。现阶段，整体检查中较为常见的问题包括连接过度、零部件遗漏、内外壁磨损腐蚀过度等等。如果养护人员在检查过程中忽略了任何一个细节，那么引发的安全事故将会造成巨大的经济损失与人员损失。

2.2质量检查

在石油化工业的生产设备中，压力炉一直属于安全系数较低的类型，但是为了实现快速生产与现代化生产模式，必须沿用压力锅炉这类风险性较高的生产器械。基于压力锅炉的危险系数较高，安检人员在对压力容器及压力管道进行质量检查时务必时刻保持认真负责、严谨严格的工作态度，以此保证压力锅炉在正常运行过程中的安全质量。关于锅炉压力容器与压力管道的质量方面检验，首先可以通过检测其内部装载物质和运输物质的输出质量情况，通过对比参照常规状态下的物质使用标准质量来判定容器与管道的使用情况，也可以通过检测生产制造物的质检报告来反向检查容器与管道的运载状况，从而通过物质的质量情况促进发现容器与管道的使用质量问题。对于压力锅炉的安检工作而言，整体与质量检查具有重要意义，而质量检查又是压力炉安检工作的重中之重，安检人员务必肩负起自身的工作职能。此外，耐压测试是检查焊缝的关键环节，在检查焊缝的过程中应认真挖掘问题并及时解决，只有压力炉的焊缝没有安全隐患，才能判定该容器的安全质量达标。

3锅炉压力容器压力管道出现裂纹的原因分析

3.1应力腐蚀

考虑到压力容器在运行过程中所盛装的物品性质均具有强碱性，因此在化学作用下会发生一定的反应，从而产生电位差，即为所谓的应力腐蚀。应力腐蚀在粒子作用的引导下对当前腐蚀面进行辐射性的扩散，最终逐渐出现裂纹。另一方面，压力容器及管道内外应力最大部位会因为苛性脆化所造成的的裂纹形成由内向外的辐射，基于此，裂纹不断向外部发展，久而久之便会造成较为严重的安全事故，同时也会影响企业本身的经营效益，并且造成人员流失等问题，阻滞着企业整体的可持续发展。通常情况下，因为应力腐蚀而产生的裂纹均呈现出一种放射状，这种放射状的外形像蜘蛛网，并且具备由内向外辐射的特性，所以安检人员在开展安全检查工作的过程中应给予高度的重视，尽最大可能的避免企业受到人员流失及经济损失。一般支裂纹会沿着主裂纹的放射而向外扩散，当腐蚀到达一定程度时会导致发生质变，主裂纹与支裂纹的性状与路线清晰可见，周边附着氧化铁，但是应力腐蚀产出的裂纹不会造成压力锅炉钢板的变形等问题。

3.2温度失控

在过滤的制作中，操作人员需要充分发挥自身专业水平，避免在制作过程中出现不规范的相关操作，确保整个过滤制作流程能够达到相关标准及要求。机械操作的误差会促使压力炉产生少数细微的裂纹，并在日后的运行当中持续不断的向外扩散，最终导致安全事故的发生。举例来说，在焊接的过程中，温度超过了相关标准及需求，因此在高温的持续作用下产出裂纹，焊接完成后，在容器预冷的过程中，时间与温度等条件再次把控失败，导致在冷却中裂纹再次向外扩散，更加明显。实际的过滤制作过程中，热裂纹与冷裂纹两种裂纹较为常见，通常这两种裂纹的产生是由于操作人员的操作不规范、对温度控制不精准而导致，因此操作人员的业务水平及专业知识储备是产生冷热裂纹的主要因素。虽然两者之间产生的原因均是由于操作人员的业务水平及专业知识储备不足，但是热裂纹本身在产生的过程中会因为空气与瓶身的相互接触而形成较为显眼的颜色，安检人员通过肉眼即可发现，但是冷裂纹的颜色则与热裂纹大相径庭，一般来说冷裂纹的颜色操作人员无法用肉眼观察到，必须使用相关检查机器辅助检测。除此之外，冷裂纹的产生过程非常漫长，且具有较强的隐蔽性，因此冷裂纹对压力锅炉整体运行造成负面影响较为严重。

4锅炉压力容器压力管道出现裂纹的预防措施

4.1规范设备质量筛选

现阶段，国内石油化工业的压力锅炉安检工作中存在部分负面问题，从而影响了压力锅炉整体的后续运行质量。结合调研结果分析，锅炉压力容器压力管道产生裂纹是影响整体运行效率及安全质量的主要因素，基于此，安检人员应当规范当前生产设备的质量筛选。因此，锅炉压力容器和压力管道的生产制造必须严格按照标准或者超标准进行，质检环节与出厂规定务必严格执行，同时加以相关监督条例予以监控约束，而生产制造商对于容器与管道的采购和使用也要提高标准，经过一定的使用检测再投入常规运行。生产设备的初始质量取决于生产厂家、运输过程以及原材料提供方等多个方面，因此采购人员在购置压力锅炉的过程中务必重视对压力容器及压力管道的检测。

4.2提高工人技术水准

前文提到，冷热裂纹的产生原因虽然存在一定程度的差异，但是究其原因均是由于操作人员的业务水平及专业知识储备不足引起。因此，相关管理部门应当充分重视对操作人员专业能力与安全意识的培养，一方面可以定期对员工进行理论知识强化和技能加强训练，亦或是将招聘提高应招门槛，引进大量优质的先进专业人才。另一方面，凡是参与到设备生产过程中的生产人员均须受到严格的技术培训与考核，针对考核不过关的生产人员，管理部门应给予惩罚，以此提升石油化工业整体的工人质量。

5结语

综上所述，本文简单介绍了何为压力容器以及压力管道，作为压力锅炉的重要组成，两种设备充分发挥各自作用，以此保证压力锅炉的运行效率及安全质量，并为工作人员的人身安全提供坚实保障。现阶段，国内化工业在检查锅炉压力管道与压力容器时常用整体检查与质量检查两种方式，通过对裂缝的研究得知，产生裂缝的原因主要包括应力腐蚀、温度失控及疲劳裂缝三种，基于此，工作人员应当规范设备质量筛选、加强安全管理力度，并提高工人自身的技术水平。

参考文献

[1]马良帮,王海宝.关于锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题的探讨[J].科技风,2020,05:173.

[2]王国威.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析[J].世界有色金属,2019,24:290+292.

[3]刘武军.在用锅炉压力容器压力管道安全阀常见问题研究[J].中国设备工程,2020,01:56-58.

作者：杨秋萍 黄亚男 单位：江西省锅炉压力容器检验检测研究院