锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题探讨陈红峰

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院
[导读] 摘要:为了确保锅炉压力容器正常运转,理应做好压力管道检验工作,务必将其作为一项重要内容加以对待。
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        摘要:为了确保锅炉压力容器正常运转,理应做好压力管道检验工作,务必将其作为一项重要内容加以对待。锅炉压力容器在运转过程中,受内外环境和压力的作用下,很容易出现裂纹问题。裂纹问题比较容易被忽视,但此问题严重影响着锅炉压力容器的正常运转,使其存在很大的运行隐患。只有科学、规范处理管道裂纹问题,才能确保锅炉压力容器的质量和使用年限。本文将尝试针对压力管道存在的裂纹问题展开探讨,以期为压力管道检验工作提供些许可借鉴的经验。
        关键词:锅炉压力容器;压力管道;裂纹检验
        1简述压力容器及压力管道
        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。
        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。
        1.2压力管道
        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
        2.1整体检查
        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。
        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。
        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。
        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。
        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。
        结束语
        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]魏伟.锅炉压力容器管道检验中的裂纹问题与对策[J].中国高新科技,2020(21):71+79.
        [2]潘绍祥.漫谈锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及对策[J].中国设备工程,2020(21):179-180.
        [3]王欣.锅炉、压力容器、压力管道检验中的裂纹问题解析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(14):55-56.
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