关键词：工业锅炉；检验；问题；裂纹；措施
前言
锅炉是工业生产中常用的现代机械设备，在工业生产领域占据着重要的地位，锅炉的检验工作关系着企业中工作人员的生命安全以及企业的经济财产安全。锅炉在长时间的使用过程中因为受高温、高压等因素的影响造成受压元件不断地出现一系列的质量缺陷，这些质量缺陷归纳下来有因变形产生的问题、因腐蚀产生的问题、因水处理设备运行不当导致的结垢缺陷、因过度燃烧产生的问题、因操作不当产生的泄露问题、因长时间运行且维护不到位产生的磨损等问题。在日常使用的过程中，如果发生的这一系列的问题没有及时进行处理，其中任一问题都可能会造成锅炉在运行过程中发生事故甚至会发生爆炸。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，采取科学合理的防治措施，具有十分重要的作用和意义。
1 工业锅炉检验的内容和方法
（1） 内部检验、外部检验、水压试验
工业锅炉的定期检验包括内部检验、外部检验以及水压试验三个方面。在外部检验方面，实际的检验过程中，首先进行工业锅炉的资料审查、外观质量、安全保护装置、支承情况、管道情况等内容；其次检查锅炉和管道的保温、管道走向等方面情况，必要时测试管道安装缝隙、管道膨胀质量等内容。实时监控疏水情况，审查水汽化验报告和化验项目。外部检验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进行一次外部检验，对新装锅炉投入运行之前还需要做好外部检验，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验。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变化。工业锅炉的内部检验需要在停运状态下进行，每两年进行一次，内部检验主要是检查锅炉受压部件是否存在裂纹、起槽、过热、变形、泄漏、腐蚀、磨损、结垢、积碳等影响安全的缺陷，对于上次检验存在缺陷的部位、缺陷修复的部位以及运行中有怀疑的部位应重点检查；工业锅炉的水压试验主要是检验人员和使用单位对锅炉安全状况有怀疑时应当进行水压试验，锅炉因结构原因无法进行内部检验时应当每3年进行一次水压试验。
（2）工业锅炉内部检验易发现裂纹的重点部位
工业锅炉的内部检验主要是为了更好的保证工业锅炉运行的安全稳定性，在实际的检验过程中，主要抽查锅炉受压部件内外表面和对接焊缝及热影响区是否有裂纹；抽查拉撑件、人孔圈、手孔圈、下降管、立式锅炉的炉门圈、冲天管、喉管、进水管等处的角焊缝表面是否有裂纹；抽查部件扳边区是否有裂纹；抽查高温辐射和存在较大应力的部位是否有裂纹；抽查高温烟气区管板，胀接管口和孔桥是否有裂纹；抽查管子表面是否有裂纹；抽查锅炉范围内管道和管道支吊架是否有裂纹；抽查阀门阀体外表面是否有裂纹；受压部件与非受压部件连接的角焊缝是否有裂纹。
2 检验中发现裂纹的主要形式
（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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆借助显微镜观察，可以发现晶粒表面存在有氧化晶界网络以及较大孔洞。在工业锅炉制造过程中，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 工业锅炉裂纹的预防措施
首先，制造厂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，严格控制工业锅炉制造质量，能够很大程度上减少工业锅炉问题出现的可能。
再次，要规范司炉工和水质化验员的操作和日常管理，锅炉在运行中应严格控制水位，避免低水位运行，尽量避免负荷经常波动；严格控制锅炉给水质量，保证汽水品质，避免结垢和高碱度运行。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，操作人员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.完善锅炉的质量检验体系
4.1保障原材料的质量
在锅炉制造的任何一个环节中，要想保证产品的施工质量，就必须要确保原材料的质量，显然，这是因为原材料会直接影响锅炉制造的质量，同时它也是锅炉维修检验的关键环节，它本身的性质也能有效抵抗裂纹的产生。总之，唯有控制原材料的质量才能确保产品的施工质量。
4.2严格控制锅炉的生产质量
工艺流程是生产锅炉不可回避的环节，它一旦确定就要被严格执行，这是由于锅炉的生产是一个严谨的工作，是不允许有丁点过失，否则将会造成严重的生产问题。因此在制造流程还未开始之前，就必须要认真检查图纸，认真审视明确要求，经过研究制定出针对某些部件特定的加工和生产工艺。除此之外，在进行生产活动时，参与工作的人员必须严格按既定的工艺流程执行，坚决防止过失的产生。
4.3锅炉质量的严格控制
锅炉是一种极易产生裂纹的设备，同时它还极具危险性，因此，整项工程的重点应该放在如何确保锅炉检验的质量，在人工控制的锅炉中，这种缺陷就更难避免了，要解决这些问题就必须要认真研究参考标准，将误差控制在安全范围内。因此，对于监察制度而言，应该将自我检查与相互检查相结合，将生产工序规范化科学化，只有这样才能确保锅炉的质量。
综上所述，只要进行焊接工作，那么裂纹问题就是必须面对的，裂纹产生的原因经过总结大致有两种，一种来自客观条件，还有一个就是内在因素。就客观条件而言，主要影响因素是部件的受力状态和环境条件，由于长时间的受力部件极易产生疲劳效应，这样不正常的作业就不能预测使用寿命的长短，并且腐蚀缺陷也常为环境因素所引发，即产生腐蚀裂纹。就内在因素而言，由上文介绍可以看出，最常见的就是原材料质量的缺陷，铸钢件缺陷等，问题的关键在于这些缺陷残留在承压件上永不扩张，他就会导致更复杂的内外因素等，这就将留下极大的安全隐患。
5 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、工业锅炉制造质量三个方面出发，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。
参考文献
[1] 蔡政国.工业锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法分析[J].现代制造技术与装备，2017.
[2] 李广彬.工业锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题的研究与处理[J].山东工业技术，2015.
[3] 康新刚.压力容器及管道检验中存在的问题及对策探究[J].中国新技术新产品，2016.
[4] 杨军，黄伟娱.工业锅炉压力容器压力管道检验的裂纹问题探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017，02：223.
[5] TSGG7002-2015.锅炉定期检验规则
论文作者: 程德永
论文发表刊物:《科技新时代》2018年3期
论文发表时间:2018/6/6
标签：裂纹论文; 工业锅炉论文; 锅炉论文; 应力论文; 过程中论文; 疲劳论文; 质量论文; 《科技新时代》2018年3期论文;