摘要：在工厂中一般都使用压力容器来盛装易燃、易爆以及有毒介质，用锅炉进行生产生活。锅炉压力容器的工作状态一般都是在高温高压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。鉴于此，文章就锅炉压力容器检验中裂纹产生的原因进行探究，并提出了具体的防治措施，以供参考。
关键词：锅炉压力容器；裂纹分析；防治措施
引言
锅炉压力容器在运行中一直处于高温高压状态，如果出现故障问题，最终可能引起破坏、产生影响恶劣的爆炸事故，对周围工作人员的生命和企业的财产都会造成一定威胁，甚至带来严重的经济损失。因此在日常设备检修过程中，在锅炉压力容器检验时，要充分重视裂纹问题，分析裂纹的性质、产生原因，针对裂纹的预防管理做好相关工作，最大限度确保锅炉压力容器运行的安全可靠性。
1 锅炉压力容器常见裂纹分析
1.1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。
1.2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危害性。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。
1.3过热与过冷型裂纹
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。
1.4蠕变裂纹
锅炉压力容器压力管道如果受到较多的损伤，受到温度和压力的共同作用，在长时间的应用过程中，将会形成蠕变裂纹。弯道上轴曲周边分布的蠕变裂纹较多，主要是以平行的形式存在。并且裂纹形成过程中，多数分布在集装箱和管道区域之中。这些蠕变裂纹的出现，表现出不确定的变化数量，同时这些裂缝的连接之间没有规律，多数是空洞状和米粒状。
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2 预防锅炉压力容器裂纹的有效策略
2.1完善设备质量控制体系
2.1.1原材料的控制
设备原材料的质量直接关系到设备的缺陷问题及疲劳强度，不合格的金属材料是造成锅炉压力容器裂纹的一个重要因素。因此，需要对锅炉设备的材料质量进行严格的把控。第一，做好金属板材性能的调查研究工作，寻找适合生产锅炉设备的材料，并具有国家质检合格证书。第二，做好材料入厂检查工作，包括材料的外观及性能等方面，对不合格的材料返厂处理。
2.1.2生产过程控制
设备生产设计图纸完成后，需要专家及经验丰富的操作人员进行图纸会审，确保设备各项参数的理性，有效的保证设备的安全系数。生产过程中需要做好抽样检查，并对各生产工序加工精度及加工余量严格把控。严格控制锅炉及相关的焊接过程，焊接过程要规范操作，并做好焊接后的热处理工作，消除焊接应力。同时减少受压元件板边处弯曲次数，避免材料在扳边成型过程中造成。产品出厂前需要按行业规定做好整体检验。
2.2建立并完善对锅炉压力容器质量检验的相关机制
锅炉压力容器质量不仅关系到自身的实际使用年限，还与一线生产者的生命安全有着直接关联，企业在生产中要充分重视设备质量把控，根据过往生产过程中容易出现质量问题的环节与相关因素，制定锅炉压力容器设备质量检验机制，严格按照机制要求来判断设备的性能状态、发现可能存在的问题。在检验锅炉压力容器质量过程中，一般需要检验锅炉压力容器压力管道材料的性能、具体施工的流程与工艺等内容，还需要检查生产中的相关责任制度，明确划分每个人的职责。
2.3提高操作人员的技能水平
锅炉实现了化学能、电能向热能的转换过程，锅炉及其管道系统工作环境一般是高温、高压。大部分裂纹的出现都是内部压力剧烈或短周期变化引起的。与操作人员的操作水平直接关系，例如，锅炉在启动、运行、停炉时应实现平稳过渡，这个过程需要锅炉温度缓慢变化，减少单位时间温差，避免由于温度变化剧烈引起材料的交变内应力分布不均匀产生裂纹。如果操作人没经过专业教育和训练，对操作规范和方法不熟悉，会出现错误操作和不规范操作，使锅炉及管道系统的压力或温度不能在规定的区域变化。加速锅炉及材料的疲劳。容易出现裂纹。因此，需要加强锅炉操作人员专业知识教育及操作规范培训，制定适当的考核办法，从操作方面尽量避免裂纹的产生。
2.4设备的合理维护
首先，应采用交替工作制度，避免锅炉及高压管道系统长时间工作在高温高压状态。使设备的有一定的停机时间，一方面有利于应力的释放，另一方面并便于维修人员对其性能进行检查，延长锅炉及其高压管道系统的使用寿命。其次，做好锅炉内壁的清洁工作，及时清理锅炉内壁集聚的杂质，避免锅炉因为局部受热不均匀引起裂纹。第三，按规定时间落实锅炉及的检查工作，提早发现裂纹发生的迹象，并对重点部位进行定期检测，必要时更换相关的零部件。做到提前预防，避免引起安全事故。
3 结语
综上所述，随着工业化的快速发展，锅炉压力容器的与应用越来越广泛，对于压力容器中存在的裂纹问题，相关企业必须引起足够的重视，避免造成不必要的经济损失。因此相关企业应该严格控制锅炉的生产与使用，提高检验检测水平，更好的预防和解决裂纹问题的产生。这就要求工作人员具备丰富的工作经验与技术能力，在裂纹发生的第一时间制定应急措施，有准备的开展补救处理，切实提高锅炉运行效率。
参考文献：
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论文作者:张为涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/21
标签：裂纹论文; 锅炉论文; 压力容器论文; 疲劳论文; 应力论文; 设备论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第18期论文;