摘要：锅炉压力容器是一种装有有毒有害物质或易燃易爆的特殊容器，它的工作状态为有爆炸危险或高温高压，一旦发生事故，后果不可想象。其中压力容器压力管道裂纹是各种缺陷中影响设备安全性能的主要因素之一，也是导致锅炉发生爆炸的导火线。本文以当前锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题为切入点，并给予可操作性的建议和措施，以供参考。
关键词：锅炉；压力容器；压力管道；裂纹；处理
一、锅炉压力容器和压力管道检验方法.
1.水压试验
锅炉的水压实验，主要是通过水作为介质，将规定水压下的锅炉内部压力进行检查，并且对内部的严密性同时进行检查。水压检测的周期为六年一次。在锅炉内部检测无法进行的时候，要加强水压测试。在测试中出现问题的锅炉不得进行继续运行。
2.锅炉压力容器管道检验的重点
锅炉压力管道的检测目标是保证锅炉体系能够正常运转，主要检查的项目是，无损检测人员是否有相关监测资格；管道安装程序和质量是否能够达到规定要求，同时其睡呀试验前其自检项目包括有现场条件、汽包、减温器、管件、吊杆、技术资料文件、阀门、受热面、汽-汽热交换机、锅炉钢架以及附件，之中存在的问题均需要进行技术处理等等。检测质量的反馈与处理情况，对于出现问题时候及时对其分析、记录，施工中出现问题要及时反馈，并对最终处理结果进行记录。
二、锅炉压力容器压力管道中常见裂纹及特征。
①应力腐蚀裂纹
应力腐蚀裂纹的形成原因主要是腐蚀介质和应力的共同作用下产生的。除残余应力和拘束应力的因素外，应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。汽水管道和集箱管座是产生应力腐蚀裂纹的主要区域。应力腐蚀裂纹一般是垂直的，而像落叶后的树枝状的应力腐蚀裂纹一般出现在奥氏体不锈钢配件上。而火电厂的应力腐蚀出现在弯道内壁的中性区域，在应力的影响下，局部出现腐蚀，或者称作应力导向腐蚀。裂纹在中性区域的延伸状态是带状。微观上，应力腐蚀产生的裂纹呈“之”字状。
②机械疲劳裂纹
疲劳裂纹的发生区域主要是在大轴、叶轮和辅助转动的机器设备上。在锅炉上表现在应变集中处。在开始阶段，疲劳裂纹比较短小，然后用隧道的方式向里扩展。中间阶段形成很长的一段裂纹，最后在裂纹加速后稳定扩展。在这个过程中，拉伸的应力与裂纹的角度为45°，当裂纹加速发展时候，与拉伸应力的角度为90°。
③过热与过烧裂纹
过热过烧裂纹的产生主要原因是温度。过热过烧裂纹在宏观上的表现是有大小不等的裂纹，宏观上有融化和晶界氧化的表现。同时伴有表面的碎裂现象。在微观方面，主要是晶粒的颗粒粗大、魏氏组织大面积覆盖，有微细圆球Mn S的粒子沉淀。这主要是氧化性气体在高温下向晶界周围扩展形成。在显微镜的辅助下，能看到晶粒表面较大的孔洞和氧化晶界网络存在。在设备铸造的工艺中，如弯制、轧制、焊接等工序中热处理超过限度而形成。在锅炉上对金属的加热超过了Ac3后热量持续积累数年形成的。晶界氧化后局部会产生沿着晶裂纹。这些裂纹和龟裂给承压部位埋下了巨大隐患。
④腐蚀疲劳裂痕
腐蚀疲劳裂纹和机械疲劳裂纹和应力疲劳裂纹有所区别。它是在汽包和集装箱的管座上产生的。这些部件不仅受到介质的压力，还伴随着震动产生的应力。时间越久这些裂纹的痕迹越严重。宏观表现上，裂纹宽度随着时间的增长变大。腐蚀物充满着整个裂纹缝隙，腐蚀坑和沟槽充满着整个管道内壁。微观上，这些腐蚀疲劳裂纹有明显的腐蚀破坏性。裂纹头部比较宽，尾部细小尖锐。并且裂纹是穿透晶界的。主裂纹形成后会有次生裂纹产生，次生裂纹逐步受到抑制，裂纹数量减少。
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⑤热疲劳裂纹
当金属在拉伸强度极限的条件下受应力反复作用，缓慢产生的裂纹就是热疲劳裂纹。容易产生热疲劳裂纹的区域是，喷水减温设备、管道压力表处、排气管管座等。热疲劳裂纹在宏观上的表现主要是，部件上有刀痕、缺口或者孔洞促使了热疲劳裂纹的产生。另外一种情况，裂纹的产生不一定明显，但是可以影响部件的使用寿命。热疲劳裂纹的形态较粗，有时候呈细小的口状，表面氧化的裂纹有网状痕迹也有线状痕迹。
⑥蠕变裂纹
蠕变破坏是随着时间产生的，实际的影响因素是温度和应力的共同作用。金属因为损伤造成了蠕变裂纹的出现。宏观上裂纹垂直于最大的应力。在管道道上沿着轴向分布。在一个较大的裂纹带内，主纹两侧有平行的裂纹分布。管道、集装箱应力较大的区域是形成蠕变裂纹的主要区域。蠕变裂纹的宏观区域，有数量变化不确定的蠕变裂纹无规则地连接，多数是米粒状或者孔洞状。
三、锅炉压力容器压力管道裂纹的防治措施.
为防止裂纹的产生主要有两方面的措施：
对设备的生产原料、制造及操作加以控制；重视原材料和设备的质量检验并构建完善质量检验体系。具体方面分析如下：
3.1 严格控制锅炉容器生产质量
在制造锅炉压力容器过程中要严格控制相关生产工艺流程，若生产流程中某个环节出现问题，会直接影响锅炉压力容器的质量。所以，施工人员在正式施工前要严格对施工图纸进行审查，按照相关标准操作生产过程，禁止违规操作。由于锅炉十分容易产生裂纹，所以，因此，要严格控制锅炉的质量，应在生产完毕后检验所生产锅炉质量，控制误差。检修人员在进行锅炉压力容器裂纹检验时，要树立安全意识，用严谨的工作态度进行检验，不能马虎大意，要全面的对锅炉进行检验，并做好记录，及时修复发现的裂纹，确保锅炉压力容器的安全。在进行裂纹检验时，可以采用肉眼、放大镜、射线探伤、超声波等方式进行检验，检验结束后，对于不合格的地方，要及时制定合理的维修措施，从而保证锅炉压力容器的质量。
3.2 保证原材料质量
锅炉检验的质量是整个工程的重心，作为易产生裂纹的高危险设备，更容易产生缺陷，应仔细研究参考标准，相互检查生产工序中的错误，从而保证误差在允许的范围内。应明确规定锅炉压力容器产品制造质量体系，减少安全事故。建立规程中主要有：
①根据手册中的确定要素编制产品程序文件；
②编制锅炉压力容器制造质量保证手册；
③任命各质量保证系统责任人员三个方面，使锅炉压力容器产品质量始终处于受控状态。
结语：总之，在锅炉压力容器压力管道制作过程中，裂纹的产生是管道检验中常见的问题，也是最不稳定、最危险的一种缺陷，一旦出现，轻则造成设备无效、停止作业，重则引发爆炸事故，直接威胁着企业经济损失和工作人员的生命财产安全。而裂纹的产生主要来自于受力状态、采用的制作工艺、操作控制及产品质量等方面，为了减少锅炉压力容器制作过程中产生的裂纹，相关单位应该在分析裂纹产生的原因的基础上，采取有效的防治措施，预防裂纹的产生，保障企业的经济效益和人身安全。
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论文作者:钱昊
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/4
标签：裂纹论文; 锅炉论文; 应力论文; 压力容器论文; 管道论文; 疲劳论文; 压力论文; 《基层建设》2017年3期论文;