张建文
威海市特种设备检验研究院 山东 威海 264200
摘要：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，承压特种设备的使用率较高，是工业生产环节不可或缺的重要设备之一。但是由于设备具有特殊性，导致其使用环节也存在一定的风险因素。管道裂纹问题是承压类设备使用环节存在的一种现象，这对于设备的稳定性和安全性会造成一定影响。鉴于此，文章首先分析了承压特种设备出现裂纹的原因，然后提出了具体的优化策略，以供参考。
关键词：承压设备；管道裂纹；应对策略
1 承压设备压力管道的裂纹问题类型及成因
1.1应力腐蚀裂纹
在化工企业生产运行过程，化学物质的应用种类繁多，致使压力容器运行中，常会受到来自碱性或是酸性类物质的影响。且压力管道所制造的材料最为常用的金属材料，而在长期应用作用下，化学类物质也会对承压设备中的压力管道内部造成腐蚀，并促进材料的金属晶体和晶间出现电位差，在整个生产过程很易产生化学类反应，对整个生产也会造成不良影响，也会增加压力容器所腐蚀的面积，出现腐蚀类裂纹。该类裂纹的形状其初始多为一个故事点，经过长时间作用之下，其腐蚀点不断向四周扩散，增加裂纹出现问题。
1.2冷热过度裂纹
受压力管道制作材料限制，金属在过冷或者过热的环境中很容易出现裂纹。在制作压力管道时，金属板需要经过很多道工艺的处理，而且不同的工艺处理环节都会涉及温度的改变。例如，在加热过程中当温度过高时，晶体在发生变化的过程中会出现烧裂纹，当温度高于金属临界温度值时会出现热裂纹，而在冷却环节会因为温度降低而出现冷裂纹。相比热裂纹，冷裂纹具有一定的隐藏性，不易被发觉。可见，温度过高或过低都容易导致压力管道出现裂纹。
1.3机械疲劳裂纹
由于压力管道长时间处在高强度运转过程中，非常容易产生机械疲劳裂纹，机械疲劳裂纹主要产生在应变力集中的地方，通常是呈直线型，在刚产生机械疲劳裂纹时，裂纹是较为集中且长度相对较短的，如果此时没有进行一定的维修和改善，那么随着时间的发展，裂纹会不断往内部进行拓展，而且拓展速度会不断加快，最终会带来严重的破坏和损伤。其中材料结构、环境介质都会影响机械裂纹的拓展速度。
2 承压设备压力管道裂纹防治策略
2.1明确质量检验程序，严抓原材料和各零件检验环节
原材料检验环节非常重要，直接制约着承压设备的生产质量，有助于从源头上有效防止裂缝问题的出现。对原材料选择、运输、存储以及加工等环节进行严格检验，在确保原材料达到应用标准的基础上做好各零件检验工作，每个零件都需要严格的检验，因为某个小零件存在的问题往往会严重破坏了整体功能。因此，就零件生产和加工环节而言，既要明确质量检验程序，以生产标准为基本依据，也要规范操作程序，避免操作问题影响设备质量。除此之外，为了确保检验质量，可以申请由第三方机构进行再次检验，以防出现检验漏洞，多重检验更能够排除存在的隐患。
2.2加强生产制作管理，将检验贯穿于制作全过程
除了原材料检验之外，生产制作管理也是确保承压设备良好运行的关键环节，应对此环节进行重点检验：（1）全面检验每处生产细节，多次检验承压设备的生产品质。以生产标准为基本参照，严格把控工艺流程，引进比较先进的生产技术，降低生产过程中存在裂纹隐患的可能性。
（2）进一步规范图纸设计，利用科学的评估方法对图纸设计进行检验，可以通过测试的方式不断完善图纸设计，提高图纸设计的科学性和可操作性。（3）采取抽样检测的方式检验原材料品质，严格把控质量关，避免因原材料不达标而留下生产隐患。（4）规范管理生产工序，全面检查制作情况，加工环节对于承压设备质量来说非常重要，如果此环节出现问题，不仅会导致后期出现裂缝问题，而且会对原材料造成一定程度的浪费。可见，将检验贯穿于承压设备制作全过程，更能够为提高承压设备使用性能提供基本保障。
2.3确保运行稳定性
设备管理人员需要严格确保压力管道运行稳定性，为了更好确保运行的稳定性和可靠性需要严格控制设备的开启、运转及停止三个阶段，确保在这三个阶段中压力管道始终保持平稳的运行状态，避免发生太大的起伏影响到压力管道的质量，特别是温度变化需要进行严格控制，否则若温度变化过大，在短时间内极有可能会对设备产生严重损害，若想要进行升温操作或降温操作都需要严格按照循序渐进的原则，避免瞬间性变化，在进行预热操作时，技术人员必须要着重关注，确保预热操作无误，杜绝违规操作所引起的裂纹问题。
2.4提高操作人员的技能水平
承压设备及其管道系统工作环境一般是高温、高压。大部分裂纹的出现都是内部压力剧烈或短周期变化引起的。与操作人员的操作水平直接关系，例如，承压设备在启动、运行、停炉时应实现平稳过渡，这个过程需要承压设备温度缓慢变化，减少单位时间温差，避免由于温度变化剧烈引起材料的交变内应力分布不均匀产生裂纹。如果操作人没经过专业教育和训练，对操作规范和方法不熟悉，会出现错误操作和不规范操作，使承压设备及管道系统的压力或温度不能在规定的区域变化。加速承压设备及压力管道材料的疲劳。容易出现裂纹。因此，需要加强承压设备操作人员专业知识教育及操作规范培训，制定适当的考核办法，从操作方面尽量避免裂纹的产生。
2.5形成规范的质量检验及维护体系，加强日常维护
日常维护是确保承压设备正常运行的重要措施，形成规范的检验及维护体系至关重要：（1）规范生产环节质量检验，构建具有指导和约束效力的管理体系，不断优化承压设备制作流程，尤其是增强对压力管道裂缝问题的预防意识。（2）压力管道在处于工作状态时，难免会出现裂缝问题，应从每次出现的裂缝问题中吸取经验，锻炼对应急情况的处理能力。当承压设备处于停炉状态时，可以适当释放应力，并做好维修检查。（3）在日常维护中，应制定定期检查计划，定期更换各零件，检查过程应严格、仔细，关注到每个小零件；（4）在承压设备长时间运转的过程中，内壁容易积累残渣，残渣遗留会导致承压设备整体出现受热不均情况，应定期做好相关清理工作。同时，压力管道存在老化现象，耐用性会不断降低，在检验过程中应尤为关注其力学性能以及冲击韧性。
3 结语
综上所述，随着工业化的快速发展，承压设备的与应用越来越广泛，对于压力容器压力管道中存在的裂纹问题，相关企业必须引起足够的重视，避免造成不必要的经济损失。因此相关企业应该严格控制承压设备的生产与使用，加大执行力度，提高检测水平，更好的预防和解决裂纹问题的产生。这就要求工作人员具备丰富的工作经验与技术能力，在裂纹发生的第一时间制定应急措施，有准备的开展补救处理，切实提高承压设备运行效率。
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