摘要：压力容器和压力管道是存储和运输流体物料的主要设备，是工业生产中常用的设备，长期在高温、高压等环节下运行，对压力管道的密封性有极高的要求。因此，在具体应用过程中，为提升压力容器压力管道生产效率和安全性，就必须切实做好检验工作，以便及时发现裂纹，并采取有效的措施进行处理。
关键词：压力容器；压力管道；裂纹问题；优化措施
中图分类号：TK228
文献标识码：A
引言
工业生产中锅炉压力容器设备在日常应用中，压力管道的检修维护为重要的作业内容，其中在压力管道的检修维护中，关于压力管道的裂纹问题，则引起了广泛的关注。分析在实际检验作业中，如何有效的处理相关管道裂纹问题，并且合理的提升设备机组的安全稳定运行质量，则成为当前锅炉压力设备运行维护中主要面临的问题。笔者针对锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题，进行简要的剖析研究，以盼能为相关锅炉设备中压力管道的检修维护作业实施提供参考。
1锅炉压力容器与压力管道常见裂纹表现形式
1.1机械疲劳裂纹
机械疲劳裂纹主要发生在应力比较集中处，并在压力容器压力管道表面呈现出来。其宏观特征是：从裂纹的初始阶段开始，和应力方向成45°扩展，然后进入和拉伸应力成90°的发展阶段。此种裂纹通常呈现直线状，开始时裂纹比较小，随着时间的推移不断扩大。微观特征是：压力容器压力管道材料的结构、显微组织状态、环境介质等对机械疲劳裂纹的形成和发展有密切联系。在裂缝附件无显著的塑性变形，发展趋势和主应力垂直，开口比较宽，并在开口附件有明显的粘结斑坑，深度比较浅。
1.2应力腐蚀裂纹
此种裂纹是在应力和腐蚀的共同作用下形成的，汽水压力管道中最常的裂纹，而奥氏体不锈钢则是形成应力腐蚀裂的主要材料。在运输汽水介质时，往往只需要很小的应力就能引发应力腐蚀裂纹，此外，振动频率过高、残余应力得不到及时释放，都是形成应力腐蚀裂纹的主要应力源。此种裂缝通常和应力的方向垂直，呈现分枝状，尾部比较尖。压力容器压力管道中应力腐蚀裂缝主要出现在弯管内壁中性层区，在一种由应力导向腐蚀的裂纹。
1.3蠕变裂纹
蠕变裂纹是一种在温度和应力长期作用下，随着变形和金属组织损伤而形成的裂纹。宏观特征为：垂直于压力容器压力管道最大应力方向，沿着轴线分布，主要呈现曲折发展状态，逐步形成一个较宽的裂纹带，在主裂纹两侧平行分布了大量副裂纹。微观特征为：在管道和容器金属通体中形成大量无规则的米粒状孔洞，在晶界上进行规则连接，最后形成蠕变裂纹。
1.4碱脆裂纹
碱脆是压力容器管一种特殊的腐蚀形式，主要原因是介质中含有苛性钠，导致受腐蚀的金属发生脆化。当压力容器管道的介质满足较高浓度的氢氧化钠溶液、较高的温度、大于材料屈服限的应力这三个条件时就会发生碱脆裂纹。
2预防锅炉压力容器压力管道裂纹的有效策略
2.1生产过程控制
在完成设备的生产设计图纸后，专家和熟练的操作人员需要考虑图纸，以确保设备参数的合理性，并有效地确保设备的安全系数。它要求在生产过程中进行抽样检验，严格控制每个生产过程的加工精度和加工余量。质量检查失败的部件不能在下一步中继续操作，后续制造步骤只能在通过测试后进行。应严格控制锅炉及相关压力管道的焊接过程，焊接过程应规范化，焊后应力需要通过焊后热处理消除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，减小了压力部件板的拐角处的弯曲次数，并且防止了在拐角的成形过程中形成材料。在产品发货之前，需要根据行业法规执行完整验证。
2.2加强原材料检验工作，满足规范技术要求
原材料的质量和性能，对压力容器压力管道持续、安全、稳定运行有重要作用，也是降低裂纹问题形成的主要途径之一。通过原材料进行全面、系统、科学的检验，可以从根源上保证压力容器压力管道的质量，降低应力、腐蚀、外交因素的影响，进而减少裂纹的形成，提升压力容器压力管道运行的安全性。具体而言可以从以下几个方面同时入手：第一，要根据压力容器压力管道运行的实际情况和设计质量标准要求，拟定有针对性的原材料采购计划，包括：原材料的性能、规格、价格、生产厂家、运输时间等。第二，在原材料和零件加工时，要严格按照技术工艺流程进行加工，确保整个加工过程的规范性和标准性，压力容器压力管道生产的尺寸误差控制在允许范围中，避免影响后期安装和焊接的效率，从根本上确保压力容器压力管道各项标准符合设计技术要求，以免在使用过程中发生裂纹。第三，在压力容器压力管道出厂前，生产厂家要进行自检，并邀请第三方机构进行全面监督，以便厂家虚报产品生产信息和性能。并及时发现压力容器压力管道中存在的问题，要求生产厂家及时整改，直到满足设计技术标准和规范要求后才能出厂，以降低压力容器压力管道抽检不严密，引发形成裂纹的风险。
2.3提升人员技能，全面落实维护保养工作
大量实例表明，在压力容器压力管道运行中，工作人员技能水平的高低，直接决定了压力容器压力管道的运行效率和质量。因此，企业要不断引进高素质人才，并定期开展培训教育，创新工作模式，培养一支高素质、高水平的压力容器压力管道工作人员，提升压力容器压力管道运行的安全性和可靠性。压力容器压力管道是工业生产中比较特殊的设备，具有明确的使用寿命和特定的工作环境。做好维护保养工作，既能减轻设备损耗，提升使用寿命，又能避免裂纹形成。因此制定科学合理的维护保养方案，合理安排压力容器压力管道使用时间、维护周期等，及时发现存在的问题，消除裂纹隐患，确保压力容器压力管道能够安全、持续运行。
2.4控制容器压力限值
针对压力管道裂纹的防治工作，应该贯穿在生产、施工、维修全过程，将压力值控制在极限范围以内。一方面，采用PLC控制系统，监测压力容器的实时运行状态，分析温度、压力、流速等参数的变化，针对异常数据进行调整，避免系统出现故障。另一方面，针对压力容器的薄弱部位，应该采取加固防裂措施，例如，外压加强圈；对于焊接部位，合理选择焊接形式，控制焊缝大小和走向，提高压力管道的整体性。
2.5落实维护保养工作
压力容器具有明确的使用寿命和工作条件，控制工作环境，能减轻设备损耗，延长使用寿命，避免出现裂纹。对此，要制定科学的运行方案，合理安排使用时间、维修时间、停运时间，对环境温度、湿度、压力等因素进行控制，改善压力容器的运行环境。还要加强维护保养，委派专人定期巡检、检测，制定大修计划，及时发现管道存在的问题，消除故障隐患，避免因裂纹造成严重的损害。
结束语
中国的压力容器压力管道工程占据着经济社会快速发展建设的重要位置，许多压力管道得到了广泛的应用，随着开发的进展，压力管道的安全性逐渐得到关注。压力管道的检查由于操作过程中存在的各种安全风险而承担重要责任，但这确保了压力管道的正确操作并防止安全事故。因此，我们不断分析和完善压力管道检测项目的问题，完善相关的法律法规和管理检查制度，解决安全问题的解决方案和参考系统，提供和促进压力管道的正常运行。
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论文作者:殷伟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/22
标签：裂纹论文; 压力论文; 管道论文; 压力容器论文; 应力论文; 锅炉论文; 设备论文; 《工程管理前沿》2020年第2期论文;