锅炉产生裂纹的原因与解决措施
摘要
关键词
锅炉;裂纹;措施
正文
引言锅炉已经成为现代工业中最常用的一种设备,在冶金、机械、电力、石化等行业的应用日益受到人们关注。从生产工艺来看,为达到节能的目的,现在锅炉主要是以大型设备为主,结构更加复杂。在运行过程中锅炉压力容器会发生不同程度的结构破坏,从而引起锅炉设备产生裂纹,严重影响着锅炉设备的安全稳定运行,进而影响企业的生产进度。
1锅炉检验中各环节质量控制意义
锅炉长期处于高温高压条件下运行,具有一定的危险性,与人民生命财产安全紧密相关。基于此,我国规定制造、安装、使用、改造和维修等整个过程,都必须进行强制性的检验工作。开展锅炉检验工作,是为了延伸国家监察的核心职能,利用合理的监督手段和技术检验手段,保证锅炉设备稳定安全运行。锅炉压力容器和管道的工作条件恶劣,有很多的因素都会对压力容器和管道的质量产生影响和损害,无论压力容器和管道的质量如何,都不可避免的会在锅炉生产中出现这样或者那样的质量缺陷,最终导致生产事故的产生。因而及时发现和妥善处理锅炉、压力容器的缺陷就成为十分重要的问题。
2运行中锅炉裂纹产生的原因
2.1腐蚀
锅炉使用中容易出现腐蚀缺陷,金属材料在周围空气、烟气、灰渣、锅水以及水蒸气等共同作用下,会发生化学与电化学作用,最终引起裂纹问题。锅炉受热面长时间处在高温烟气环境下,烟气中往往带有二氧化硫等腐蚀性气体,在高温条件下与受热面管子表面发生化学反应,形成外部腐蚀。受热面管内水往往携带有氧气等气体或杂质,在高温下与管子内表面金属发生化学反应,形成内部腐蚀。锅炉内腐蚀物质的长期存在,将使受热面越来越薄,最后会产生裂纹。
2.2疲劳裂纹
在长期使用中,某些压力容器、压力管道会因交流负载而产生裂纹,如蒸压釜、灭菌锅、压力管道的膨胀节等,在运转时会由于受力不均极易产生裂纹。在许多压力管道难免会产生一些裂纹,称为疲劳裂纹。所以,有关主管部门应根据管道的质量和工作环境,对管道进行定期的检查和维修,及时发现问题。在检修和维护此类管道时,应重点关注应力集中的位置。这种疲劳裂纹的产生通常与设计工艺、材料、焊接工艺密切相关,可以通过改进工艺流程、合理选用材料,改进现有的不合理之处。其中每一步都是相辅相成、相互影响的,任何一个环节出现问题都会影响制造和生产,从而造成疲劳裂纹。
3锅炉裂纹的解决措施
3.1严格控制生产材料与制作材料的科学性
首先,必须做好对制作材料的严格审查。压力管道将长期处在高强度的运行状况下,所以对其本身制造材质的要求相对较高,一旦造成材料品质不合格,那就会造成压力管道的品质出现问题,更易产生裂缝等现象,危害到压力管道的正常运用。所以一定要做好对材质的挑选与审查,要挑选资信好、产能规模大的供货厂商,在对材质进行挑选时还必须充分结合压力管道的用途与使用状况,挑选可以满足高压管道制造的材质,在开展高压管道制造前还必须对材质进行抽检,保证材质合格,才能进行高压管道制造流程中。其次,一定要做好对压力管道的制造;另一方面,还必须要严格审查设计图纸,有关人员应当按照设计图纸的具体内容、结合压力管道的作用原理等,分析压力管道设计图纸的科学性与有效性。另外,还需要进一步提升制造人员的能力,在制造流程中需要严格地依照工艺及制造规范实施,以防止由于个人原因对压力管道的质量产生不良影响。在制造流程中还需要针对压力管道经常产生的裂缝问题进行剖析,并通过各种技术手段进行合理规避,提升压力管道的品质,从而降低裂缝形成的概率。最后,还必须严格审核制造流程,生产阶段的压力管道制造质量关键,一旦制造流程出现不符或者遗漏工艺的情况,那将会影响到最后的成果,也会导致资金耗费。所以一定要在制造前对生产流程进行仔细检查,保证工艺完整性,并且还必须对制造工艺的顺序进行分析,保证制造工艺的合规性。
3.2规范压力管道设备安装与操作行为
人为因素是造成压力管道中出现裂缝的最主要原因,所以一定要做好对作业人员的监督管理,以减少人为因素对压力管道的危害。首先,一定要进行好高压管道安装工作,因为一旦高压管道安装出现了问题,就会直接影响高压管道使用情况,也将带来很大的经济损失,所以在对高压管道进行安装工作时,一定要设计科学合理的施工方法,并根据高压管道的实际使用状况以及相关经验进行科学方案设计。在安装过程中还必须严格遵照安装流程实施,特别要控制气密性、水密性等。其次,一定要严格规范人员的操作过程,建立好操作平台,做好技术指导,以确保操作的准确性。还必须做好对操作者的思想指导工作,并采用事例剖析等手段详细地告知正常动作的必要性,以及因违规操作所能造成的其他严重后果,并由此来培养对的警惕性,同时做好对的操作技能训练,并详尽说明作业过程以及压力管道的运行机理等。最后,必须建立监控体系。高压管道处在长时间工作阶段,在运营中必然会遇到大大小小的提问,唯有完善监测,可以即时掌握高压管道的工作情况,也可以协助维护管理人员发现问题,适时加以处理,最大限度减少风险。
3.3保障设备处于长期稳定运行状态
首先,人员必须严格保证压力管道运行稳定性,为更好保证工作的稳定性与可靠性。必须严格控制锅炉温度的启动、运行和终止三个阶段,以保证在这三个阶段中压力管道一直稳定的工作状况,以防止温度出现太大的起伏影响到压力管道的工作质量,尤其是对高温变化必须进行严格管理,否则如果高温变化过大,在短时内极有可能会对锅炉温度产生很大危害,人员如果需要进行加温作业或降温操作时都必须遵守循序渐进的准则,以防止温度瞬间性改变,在进行加热作业时,人员也一定要着重注意质量,保证在加热时操作准确无误,以防止因违规行为而产生的裂纹问题。其次,一定要进行养护管理工作,机械产品由于运行期限的增长势必会出现相应的损坏,而搞好养护管理工作,可以有效增长机械设备使用寿命,保证机械产品正常工作状态,及时发现问题并进行处理。所以一定要设置专业的维修人员,要求技术人员应该掌握压力管道的原理裂纹产生类型维修的基础知识,在维修过程中要严格遵照有关标准进行,将压力管道的维修状况进行定期记录,在维修过程中一旦发觉有异常情况,应该及时和有关人员进行交流,仔细分析原因并加以处理。
结束语
为了提高锅炉的使用安全性,必须严格对设备进行检查和维修,合理运用现行的检测技术,以最低的成本发现裂纹,并采用相应的防治措施保障锅炉、压力容器及压力管道的安全、平稳运行。
参考文献
[1]阳佳莉.锅炉压力容器压力管道中的裂纹问题探讨[J].科技创新与应用,2021(5):11-14.
[2]赵晓钧.锅炉压力容器压力管道中的裂纹问题研究[J].中国设备工程,2022(6):106-108.
[3]赵勇.锅炉压力容器压力管道中的裂纹问题研究[J].科学大众:科技创新,2020(2):16.
[4]马良帮,王海宝.关于锅炉压力容器压力管道中裂纹问题的探讨[J].安防科技,2021(8):23-24.
...