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锅炉压力容器检验裂纹产生的原因

 论文栏目:压力容器论文     更新时间:2018/11/1 8:25:41   

摘要:在工厂中用来盛装易燃、易爆以及有毒介质的特殊设备一般都使用压力锅容器。所以它的工作状态一般都是在高温高压或有爆炸危险的环境下,一旦发生事故,后果将会十分的严重,因此在工业生产中锅炉压力容器的检验是一项非常重要的工作,锅炉压力容器检验的质量决定了锅炉压力容器工作的安全与效率。锅炉压力容器代表的特种设备质量的安全性比其他实体更为重要。下文将就锅炉压力容器检验中裂纹产生的原因进行探究。

关键词:锅炉压力容器;检验;裂纹

1如何进行锅炉压力容器的检验

先要清洁完整体设备之后才能对外部进行检验,在检验容器时,主要是要对容器的焊缝和连接管道口以及其他的设备老化的地方进行细致的检验。主要是检验其磨损以及使用情况,还有要检验容器壁是否产生裂纹以及锅炉压力容器内部的磨损情况等。在对上面这几种情况进行检验时可以先采用声波或者光学检测的方式进行检验,在对于内壁厚度较小的容器进行检验的过程中,需要反复进行检验,这种容器在制造时异常麻烦,非常容易出错,万一检验发现问题,则需要采用降压修理措施,工序繁多,影响效率。最后还要对金属进行检验防止锅炉压力容器内容物改变锅炉压力容器的金属材料,另外在对锅炉压力容器裂纹情况与全面细致的内外部检验之后,还要对于不合格的及时采取措施修理[1]。所以要想一直保证压力容器的质量完好,最好经常的去对其进行压力检验。在检查过程中如果发现压力较低,没有腐蚀性、不易燃或无毒之后,也可以减少检查的次数。在经过多次检验后如果没有发现磨损情况以及使用容器的时候运转良好的话,可以对一些盛装空气以及惰性气体确保不会发生反应的设备稍微延长其检验的周期,以便节省工作量。

2常见裂纹及防治措施

2.1常见裂纹种类

(1)应力腐蚀型裂纹众所周知,由于电子的排列和电位差的原因,所以在制作锅炉所使用的钢材受到高浓度的酸碱液体侵蚀的时候,在金属电子和盐晶之间产生了电子晶体之间的电位差这就会产生电流反应,酸碱所造成的腐蚀会沿着金属面纵向的向里发展。而对金属受力所产生出的裂纹,裂纹会从里到外发展,大部分会分布在受应力最大的部位,一旦发现有主裂纹与次裂纹的存在,这就说明周围会有放射性的小裂纹的出现并沿着表面发展,一旦当无法控制的裂纹发展到肉眼可视时就说明已经变成氧化的裂纹了[2]。(2)疲劳型裂纹疲劳型裂纹在分类上可分成机械性质的疲劳和腐蚀性质的疲劳两种,上文中提到的应力腐蚀便是腐蚀疲劳的一种。而在常见的锅炉压力容器定期检验发现的裂纹中疲劳裂纹是一件非常令人头痛的事情,所以一旦有一些金属发生了形变导致的应力疲劳和酸性液体腐蚀导致的金属裂纹将会引发大问题,而这些在锅炉压力容器定期检验中都是属于遇到较多的一种隐患,因为这种裂纹形成开始时不容易被发现所以往往会被忽略,但随时间推移裂纹就会慢慢变大因此具有极高的隐蔽性。腐蚀性疲劳裂纹大多是在形成了疲劳裂痕基础上由多变的应力和腐蚀性液体共同作用而产生的所以这两种裂纹造成的缺陷的性质基本上是一样的,都是在锅炉压力容器使用过程中产生的裂纹,所以要注意疲劳性裂纹和腐蚀疲劳性裂纹产生的规律性和特定性,多注意应力集中的地方,提前做好预防准备[3]。(3)过热与过冷型裂纹的产生所谓过热与过冷型裂纹是因为锅炉压力容器的加工制造方式的原因在使用已经制造成型的金属板材进行弯曲焊接来进行制作时就会产生裂缝所以这些是在锅炉压力容器制造过程中就产生了。过热裂纹就是在高温条件下产生的焊接热裂纹。而金属材料焊接冷却时间过长之后则会产生过冷裂纹。过热型的裂纹,在原理上是因为焊接的高温破坏了原有的电子结构导致的,再破坏的同时又与氧气进行了反应。而对于冷裂纹,它的形成时间较长,经常出现在焊接完成后又因为不容易被注意到所以该种裂纹隐患的危害性也较大。

2.2预防裂纹产生的措施

对于上文中提到的应力腐蚀型裂纹,要先进行好锅炉的温度预测再进行启动,运行与停炉过程中要缓慢进行,防止因为短时间内的温度极速变化导致的材料出现损伤。而对于过冷过热型裂纹,则可以通过严格控制锅炉及压力感应元件的制造方式,制定合理科学的焊接工艺规范并进行推广,并严格要求制造过程中的金属处理问题。对于疲劳性裂纹就要减少压力感应元件的频繁启动的次数,使元件所受力度始终低于金属的最大受限强度。

3建立有效的检测体系

不仅要确保原材料的使用方式的有效性,还要在进行锅炉压力容器制造的每一步想方设法的保障制造过程中的质量,加大最基本原材料的质量要求,因为原材料不仅会影响锅炉压力容器生产最后的成品的质量,还会影响工业锅炉的压力,装备安装过程中的使用情况,所以要先保障好最基本的原材料的质量,使用型材料,保障制造过程中的顺利进行。综上所述要想真正意义上的控制锅炉压力容器的生产质量,就要从工艺流程出发,不仅要按照严密的工序来生产锅炉压力容器,还要严格的控制生产过程中的损失,杜绝质量上的问题。在生产前要认真的审核图纸,明确生产方的要求,并根据图纸去具体制订一些部件的加工方法。另外在生产过程中,工作人员必须严格按照工艺流程的规定,杜绝操作失误的发生。并且在最后锅炉压力容器的生产必须要按照其生产单位的管理制度,以及生产程序的文件,以确保控制质量,保证工艺流程的正确运行[4]。在监管方面,不仅要对它本身的成品进行监督,还要对他的制造设备进行检验。生产设备作为整个公司的重中之重,必须要确保制造的误差在可接受范围内。由于锅炉压力容器生产的设备属于容易产生裂纹的高危设备,所以要严格检查设备的磨损。

4结论

随着经济的发展与科技的进步,锅炉压力容器作为在我们现实生活中发挥着越来越重要的设备,不仅成为了我们日常生活的一部分,还与我们的生活变得密不可分,但在锅炉压力容器的使用过程中常常会产生裂纹以致机体破损。裂纹的出现对锅炉压力容器是一种严重的威胁,所以严格监控在用锅炉压力容器的裂纹并改善预防的措施对加强锅炉的质量控制有着重要的作用。

参考文献:

[1]陈雁,高俊峰,王文灿,王春生,魏盛斌,王玮.压力容器及压力管道安全管理系统的应用[J].石油化工设备,2011,40(05):77-80.

[2].锅炉压力容器安全监察局发布2002年锅炉压力容器压力管道特种设备安全监察工作要点[J].中国锅炉压力容器安全,2002,18(02):20-23.

[3]陈文彤,崔大海,宋孚江,赵文信.应用超声波探伤仪检测在用压力管道焊缝[J].皮革化工,2000(01):42-44.

[4]薛金明.锅炉压力容器压力管道安全监察有关政策问答[J].山东劳动,1998(Z1):50-51.

作者:秦建秀 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院

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