对于承压特种设备检验检测中裂纹问题的思考

对于承压特种设备检验检测中裂纹问题的思考

芮斌

身份证号:640321199006040918

摘要：裂纹问题的产生会直接导致承压特种设备运行安全水平的下降，因此在实际的承压特种设备检验检测中，必须要着重关注、控制裂纹问题。基于此，对承压特种设备检验检测中裂纹问题展开深入性探究有着极高的现实意义，同时需要加大对承压特种设备检验检测中裂纹问题的防控力度以及相应策略的应用深度，实现对裂纹问题产生可能性的大幅降低。

关键词：承压特种设备；设备检验检测；裂纹问题

引言

化工企业特种设备种类多、数量多，难以依靠人工实时筛查出超期未检的特种设备。特种设备的登记和使用状态变更由监察机构负责，特种设备检验由检验机构负责，目前国内没有相关的系统实现精准的超期预警。笔者就数字化技术在压力容器超期未检的应用进行探讨，运用数字化技术统一监察和检验机构数据库、接口和业务流程，同时应用电子签章和二维码技术对系统应用功能升级，以解决化工企业特种设备的监察与检验机构系统不能高度耦合精准预警超期未检的问题。

1承压特种设备检验检测的必要性分析

承压特种设备在工业生产等方面发挥着重要作用，如压力设备、锅炉等等，相比于一般工业生产设备而言，其应用具有一定的特殊性，例如，承压特种设备中拥有相对特殊的介质、承压结构以及密封结构等等。同时，在承压特种设备的实际运行过程中，如果未对其落实严格管控，则极容易导致安全事故的发生。基于此，为避免承压特种设备存在更大的安全隐患，展开对承压特种设备的检验检测工作是必然选择，以此保证这种特殊设备可以长时间稳定运行。

2承压特种设备检验检测中裂纹问题

2.1疲劳裂纹

疲劳裂纹主要是指由于压力设备材料的缺陷或布置结构不合理，在循环应力，温度的作用下而产生的局部应力过高情况，经一定的循环次数就会形成疲劳裂纹。疲劳裂纹形成的起始阶段，形态微小，随时间的推移裂纹逐渐向纵深扩展,最终形成疲劳断裂，因此疲劳裂纹具有一定的隐蔽性，但疲劳裂纹多发生于腐蚀凹坑或表面缺陷处（表面焊迹、焊波、引弧坑等），或在应力集中并存在较大焊接残余应力的地方。疲劳裂纹可分为热疲劳裂纹，腐蚀疲劳和机械疲劳等。

2.2冷热裂纹

在承压特种设备的焊接位置，更容易观察到冷热裂纹，特别是在焊接点位置相应裂纹形式更为密集。在过烧、过热等承压特种设备温度大幅变化的条件下，热裂纹更容易产生。一般而言，在进行承压特种设备的制作、焊接以及热处理过程中，将金属加热至温度临界点后持续升温，就会由于氧化反应或是金属部分熔化从而产生破裂、变形、大量裂纹等问题。在焊接冷却阶段，产生冷裂纹的概率偏高，其有着较强的晶间穿透性。同时，在湿硫化氢环境中，承压特种设备表面产生鼓包现象更为常见，在相应鼓包中所包含着的氢分子由于无法扩散，所以会促使压力增大，最终导致局部变形问题的发生，以此生成不规则的裂纹。对于沉淀强化的钢种来说，其表面更容易生成冷热裂纹，主要形式为在焊接残余应力的作用下，沿着晶界形成开裂，从而产生表面裂纹。

2.3应力腐蚀裂纹

应力腐蚀裂纹主要是管道在应力与腐蚀环境共同作用下产生的裂纹。常见的应力腐蚀裂纹有碳钢在碱液中发生开裂，奥氏体不锈钢在氯离子溶液中开裂以及金属在湿硫化氢溶液中腐蚀开裂。应力的来源可以是外加应力，也可以是在经过焊接、冷加工后管道内部的残余应力。残余应力可能由于内部结构改变引起体积改变造成的，也有可能是升温后降温不均匀造成的。应力腐蚀破裂通常有一个孕育周期，有经过几天就开裂，也有可能数年后才开裂。应力腐蚀裂纹通常发生在焊缝的焊波处、引弧坑、焊缝的咬边以及孔蚀的凹坑等应力集中处，因此，裂纹发生时通常不止有一条裂纹，而常常是多源的裂纹。应力腐蚀裂纹的形态主要是不断扩展的裂纹，具有分叉、多源和宏观走向与主应力大致垂直等特征。

3承压特种设备检验检测中裂纹问题的处理策略探究

3.1提升特检工作质量

特种设备与人们的日常生活息息相关，在过往的时间里，由于特检工作质量不高造成的安全事故案例并不鲜见。特检工作质量不高很大程度上是因为特检机构内部对检验检测人员的管理出现了问题，将全面质量管理的方法应用到特检机构的内部管理中能有效地解决此问题。特检机构内部良好的培训能使检验检测人员检验技术能力得到提高；质量安全风险教育以及质量监督检查机制能使检验检测人员质量安全意识得到增强；资源配置的完善能使特检工作的后顾之忧得到有效解决。

3.2注重前期采购选型

采购选型是特种设备检验检测仪器设备管理的首要环节，关乎特种设备检验检测设备应用效果。在采购选型时，负责人员应从检验检测仪器设备效用、效率两个方面展开全面调研，确保检验检测仪器设备的配套性、便携性。一般对于大型检验检测仪器设备采购，各部门需要向采购部门报告，由采购部门成立技术调查研究小组，对现有市场中检验检测仪器设备的技术水平、性能、价格进行调查。根据调查结果，选择适宜的仪器设备型号并报上级审批；而对于小型检验检测仪器设备采购，则需要设备管理员直接制定计划上报，上级批准后自行填写耗材使用记录表自行采购。

3.3提高特检工作效率

将全面质量管理方法应用到特检机构后，机构内部质量目标明确，各个岗位能够各司其职，围绕质量目标这一中心，分工协作，严格按照本岗位的工作职责开展工作，避免了各岗位由于目标不明确、岗位职责不清晰造成的工作重复或互相推诿，能够有效地提升特检工作效率。

3.4焊接工艺的控制

压力设备安装时的焊接过程直接关系到是否产生焊接缺陷，因此焊接工艺十分重要。首先要做好焊接前的准备工作，包括管材材质的检验、接头选型以及施焊处的清理和预热等，都应严格按照国家的相关标准和规范进行。施焊过程中，在焊接工艺规程规定的范围内应选择较大焊接线能量及其他方法减慢焊缝的冷却速度，这样有助于氢的扩散，防止气孔及氢致裂纹的发生。宜采用连续焊的方法焊接每道焊缝,不应任意中断,如意外中断,应严格根据工艺规范采用预热的措施，防止产生裂纹。拆除工、卡具时应注意不能使管道受损伤，拆除工、卡具后应采取打磨平滑的措施,并应进行磁粉或渗透探伤检查管道。焊接后应立即对焊缝进行后热消氢处理，并确保加热温度与保温时间。焊接后如发现焊缝处如出现气孔、裂纹等缺陷,应打磨去除并且重焊。焊缝同一位置的补焊次数不应该超过两次，如若超过两次,焊补前应当经过技术负责人批准,同时应采取可靠的防范措施。

结束语

总而言之，为持续增强无损检测技术在特种设备中的应用效能，建议在今后的应用研究过程中，行业内部人员应该加强对无损检测技术应用优化问题以及发展问题的重视程度。一方面，有关人员应结合无损检测技术类型的内容和原理性能，通过科学运用无损检测技术，对特种设备内部质量缺陷进行定位分析和故障排除管理。另一方面，有关人员应借鉴无损检测技术的发展趋势，及时补充现有无损检测技术内容中存在的短板问题，进一步确保特种设备安全规范的有效使用。此外，在工业生产领域，必须加强特种设备无损检测技术系统的完整性，以便从根本上提高特种设备的安全效能。

参考文献

[1]王成竹,谭明波,刘心悦,蓝麒.特种设备检验事业单位转为法定机构探究[J].中国特种设备安全,2020,36(12):7-11.

[2]廖博群.基于化工工艺条件的承压类特种设备检验[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(24):41-43.

[3]张义军,李浩.建立压力容器生产单位质量保证体系模式化文件的研究[J].化工机械,2020,47(06):721-736+792.

[4]于春雨.高校实验室特种设备现状分析及管理探讨[J].中国现代教育装备,2020(23):36-38+45.

[5]韩世勋.特种设备检验中无损检测技术的应用分析[J].甘肃科技,2020,36(24):24-25+3.

单位：宁夏特种设备检验检测院 宁夏 755000