工业锅炉检验中裂纹问题探究

李占斌

摘 要：本文简单介绍了工业锅炉检验的内容和方法，通过分析工业锅炉中裂纹出现的机理和常见类型，探索了预防工业锅炉产生裂纹的方法，对预防工业锅炉产生裂纹，提高工业锅炉运行的安全性具有重要意义。

关键词：工业锅炉；檢验；裂纹

随着我国社会经济的发展进步，承压类特种设备行业发展十分迅猛，制造技术水平不断提高，当前已经接近发达国家水平，已经大体能够满足当前我国的实际使用需要。工业锅炉作为承压类特种设备的一种，在我们日常的生产和生活中得到可广泛应用。在工业锅炉实际使用过程中，受到使用时间、不当操作等方面因素的影响，逐渐会产生各种各样的缺陷，其中以裂纹问题最为常见，采取科学合理的裂纹防治措施，具有十分重要的作用和意义，本文对此进行了研究分析。

1 工业锅炉检查的内容和方法

（1） 内部检查、外部检查、水压试验

工业锅炉的检验包括内部检查、外部检查以及水压试验三个方面。在外部检查方面，实际的检查过程中，首先要检查工业锅炉的制造商资料、外观质量、保护装置、支座情况、管道情况等内容；其次要能借助超声探伤检查的方式检查焊缝的焊接质量以及焊接安全性；之后检查管道的保温、走向等方面情况。还需要测试管道安装缝隙质量、管道膨胀质量、水压压力等内容。实时监控疏水情况。外部检查工作必须要在工业锅炉运行过程中进行，这种情况下，能够直观的检查出工业锅炉运行过程中存在的问题，将问题充分的暴露出来。一般的工业锅炉需要每年检查一次，在投入运行之前还需要做好对外部的检查，如果工业锅炉停运超过一年需要重新使用，也同样需要重视工业锅炉的外观检查。工业锅炉的燃烧方式以及安全温控系统等方面情况在发生变化之后，全面检查工业锅炉的外观。工业锅炉的内部检查需要在停运情况下进行，两年检查一次，当工业锅炉在使用过程中内部存在异常时进行检查。工业锅炉的水压试验主要是为了试验工业锅炉的密闭性，检查周期为六年一次，部分工业锅炉无法顺利进行内部检测时，必须要加大水压测试力度，一旦在测试过程中发现问题，必须等问题解决之后才能继续使用。

（2）工业锅炉检验重点

工业锅炉的检查主要是为了更好的保证工业锅炉运行的安全稳定性，在实际的检查过程中，首先要判断无损检测人员是否具备检测资格，工业锅炉压力管道检测人员必须要具备相应特种设备检验检测人员资格证。检查焊接人员的从业资格，焊接质量以及焊缝处理。对焊接工艺进行质量评定，检查焊接人员在焊接过程中是否按照相关的操作标准规程操作。另外，还需要关注其他上岗工作人员。检查技术图纸的交付情况以及变更情况，检测质量的反馈和处理，针对检查过程中发现的问题，组织会议分析处理，做好问题的反馈与处理记录。

2 检验中存在的主要问题

（1） 应力腐蚀裂纹

应力腐蚀裂纹是在应力和腐蚀介质共同作用下出现的，应力腐蚀裂纹发生的主要区域为汽水管道和管座。应力腐蚀裂纹的形式一般为垂直状，如果应力腐蚀裂纹发生在奥氏体不锈钢，那么裂纹会表现为树枝状。在火电厂，应力腐蚀裂纹主要出现在弯道内壁中性区域，受到应力作用，局部会出现腐蚀现象，这种应力腐蚀也可以叫做应力导向腐蚀，在中性区域表现为延伸带状。

（2） 机械疲劳裂纹

机械疲劳裂纹更多的出现在设备的叶轮、大轴等部位，在工业锅炉应变集中部位较为常见。机械疲劳裂纹最初较为短小，之后裂纹在发展过程中逐渐向里扩散，中间区域会产生一段较长的裂纹，之后裂纹加速扩展。机械疲劳裂纹发展过程中，其裂纹与拉伸应力之间的角度一般为45°，随着裂纹与拉伸应力之间的角度逐渐增大，裂纹加速发展，最后两者之间的角度可以达到90°。

（3） 过烧和过热裂纹

工业锅炉在温度作用下，还可能会出现有过热过烧裂纹，其宏观上为大小不等的裂纹，产品存在有晶界氧化以及融化现象，另外，其表面还存在有较为严重的碎裂；在微观上，存在有魏氏组织大面积覆盖现象，同时还存在有Mn、S粒子沉淀。借助显微镜观察，可以发现晶粒表面存在有氧化晶界网络以及较大孔洞。在工业锅炉铸造过程中，受到焊接、轧制等热处理工序影响，一旦金属加热量超过Ac3，将会有过烧过热裂纹出现，并不断积累加深。导致工业锅炉在之后的使用过程中存在有较大的安全隐患。

（4） 腐蚀疲劳裂纹

腐蚀疲劳裂纹与机械疲劳裂纹不同，主要出现在集装箱管座以及汽包位置，这些部位不处不存在介质压力，受到震动会有应力产生。腐蚀疲劳裂纹随着时间的延长逐渐发展严重，裂纹的宽度会随着时间的增大而增大，裂纹缝隙内部会充满腐蚀物质，管道内壁会出现有较多的腐蚀坑以及沟槽。这些腐蚀疲劳裂纹有着一定的破坏性，会穿过晶界，不断衍生新的次生裂纹。

（5） 热疲劳裂纹

如果金属在拉伸强度极限状态下受到反复应力作用，将会逐渐出现有热疲劳裂纹，热疲劳裂纹在排气管管座、管道压力表等位置，热疲劳管道主要表现有刀痕、孔洞和缺口，部分热疲劳裂纹不是十分明显，但是会很大程度上降低管道的使用寿命。

3 工业锅炉裂纹预防措施

首先，制造商对工业锅炉生产图纸认真审核，结合图纸比例完成工业锅炉的制造。做好对原材料的控制，产品原材料的控制对产品质量和性能有极大的影响，在工业锅炉生产过程中，为了减少裂纹出现的可能，就必须要不断改革工业锅炉生产材料，提高工业锅炉的整体质量。其次，工业锅炉的质量很大程度上受到制作工艺因素的影响，在制作过程中，任何一方面的失误和疏忽都可能会导致工业锅炉在使用过程中反复出现问题。做好工业锅炉的质量控制，只有做好质量控制工作，才能最大限度的降低裂缝出现的可能，仔细阅读参考要求，反复检查工序，保证产品的质量。在工业锅炉出厂时，严格控制工业锅炉质量，能够很大程度上减少工业锅炉问题出现的可能。

再次，要规范司炉工的操作，使用单位在实际的应用过程中需要编制专门的操作规程，以规范性的流程指导工业锅炉的使用。在实际的操作过程中，需要严格按照相关的操作标准规范进行操作，避免在操作过程中出现重大的过失。

4 结束语

工业锅炉在实际的使用过程中非常容易出现裂纹，一方面会影响工业锅炉的正常运行，同时还会带来较大的安全隐患，导致安全事故出现，常见的裂纹形式有应力腐蚀裂纹、机械疲劳裂纹、过烧和过热裂纹、腐蚀疲劳裂纹、热疲劳裂纹等，为了降低裂纹出现的可能，必须要从操作规范、原材料、工业锅炉质量三个方面出发，保证工业锅炉使用过程中的安全有效性，实现对工业锅炉裂纹的有效预防。

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