对于承压特种设备检验检测中裂纹问题的探析

对于承压特种设备检验检测中裂纹问题的探析

郭颖

浙江省特种设备科学研究院    浙江杭州

摘要：承压类特种设备最常见的问题就是裂纹问题，这会威胁到设备的运行安全，所以，针对承压类特种设备展开检验检测时，要尤为关注裂纹的控制问题，如此才能够保证承压类特种设备的运行质量和效果。基于此，文章分析了承压类特种设备存在的主要裂纹问题，并提出了裂纹问题的有效控制策略，希望能够提高设备的运行效率，延长设备的使用寿命。

关键词：承压特种设备；检验检测；裂纹问题

承压类特种设备在正常使用时，因为存储物质存在的特殊性，以及高温高压的运行环境，就有可能出现开裂的情况。根据裂纹程度，主要分成两种形式，一为宏观裂纹，二为微观裂纹。宏观裂纹利用目测法、内窥镜或是无损检测等技术就能够检测出，微观裂纹必须要通过金相分析法才可获得精准的检测结果。微观裂纹能够转化成宏观裂纹，但宏观裂纹若不能得到及时的处理，长此以往，就会逐渐扩大，从而形成材料的断裂或者设备的失效破坏等问题，所以，针对承压特种设备检验检测中的裂纹问题展开分析和研究极为必要。

1承压类特种设备存在的主要裂纹问题

1.1疲劳裂纹问题

通常情况下，疲劳裂纹是承压类特种设备在长时间运行时最常出现的开裂问题，若不能及早的发现，并得到有效的处理，就可能发展成机械疲劳裂纹或是腐蚀疲劳裂纹。前者是燃料等物质和设备表面接触较为集中的位置受到过大的压力而引起的，后期会在接触面周边形成大范围的裂纹，此时裂纹还在持续扩展，一些不显眼的裂纹会随着长期的使用朝着容器内以隧道的形式蔓延。后者是某些承压类设备在蒸汽时，由于剧烈燃烧震动生成的应力，以及物质之间接触形成的压力共同作用下所形成的裂纹，因为设备使用时间的增加会导致既有的疲劳裂纹的长度与宽度扩大，致使腐蚀性物质会逐渐的填满裂缝，最终引发重大的安全事故[1]。

1.2应力腐蚀裂纹问题

承压类特种设备在使用时，因为储存的物质属于强碱性，在一定程度上会发生化学反应，生成明显的电位差。另外，在粒子的影响下，应力腐蚀会在设备的腐蚀面上形成辐射性的扩散，由此就有了裂纹的出现。从一定意义上来说，承压类特种设备的内部压力和外部压力，在相应的位置上也会因为苛性脆化导致既有的裂纹以自内至外的辐射状态呈现，长此以往，就可能引发重大的安全事故。这种辐射性的裂纹一般会顺着主裂纹的方向不断朝外扩散，在接近一定程度后，就会有质变的发生，从而影响设备的运行质量。

1.3焊接裂纹问题

基于焊接裂纹生成的条件，焊接裂纹主要有四种，即热裂纹、冷裂纹、再热裂纹与层状撕裂。热裂纹一般顺着晶界开裂，表面呈现氧化色，金属既有的光泽消失，这种裂纹发生在不纯的碳钢、奥氏体不锈钢或者低合金钢等材质的焊缝之中。冷裂纹一般在焊接后的一定时间后出现，主要是因为钢的拘束应力以及焊接接头中的扩散氢含量导致。再热裂纹一般出现在焊接接头冷却之后又被加热到600℃左右时产生的，此类裂纹一般从熔合线朝着热影响区的粗晶区延伸，呈现出晶间开裂的特性。层状撕裂是因为焊接过程中焊接件内顺着钢板轧制方向生成的阶梯状的裂纹，从一定程度上来说，此类裂纹也属于冷裂纹的范围。

2承压类特种设备裂纹问题的解决策略

2.1有效管控设备制造质量

承压类特种设备是工业生产中经常用到的设备，为了使设备的裂纹问题得到有效的控制，就必须严格管控设备的制造质量，合理选择设备所用的原材料。在实际的生产制造中，应保证所用的原料具有较强的安全性和可靠性，若原料本身就有质量上的问题存在，就可能导致设备产生裂纹而引发故障问题。所以在生产制造前，要把控好原料的质量门槛，确保所选材料的质量满足承压类特种设备的国家标准[2]。另外，原料在制造前，还要进行复检工作，避免不合格的材料流入生产流程中。在制造过程中，还要严格把控制造流程，以确保承压类设备的各项功能与质量满足相关要求。此外，在图纸设计之后，也要展开分析工作，确保设备制造与图纸设计能够保持高度统一，从而保证承压类特种设备的运行安全。在设备开始应用之后，还要做好维护与保养工作，确保设备能够良好的运行，并延长使用寿命。

2.2合理应用检验方法

想要有效的检验承压类特种设备，以便能够及时的发现设备存在裂纹或故障问题，就要利用各种检测方法，全面探索设备运行中存在的各类问题，这是确保设备能够安全、可靠运行的基础条件。承压类特种设备在运行时势必会有相应的裂纹出现，部分裂纹利用磁粉检测技术就能够被发现，然而类似于焊接或是蠕变类的裂纹，在设备的表面和内部都有存在，若依旧用磁粉检测技术就难以发现内部存在的裂纹，因此，要利用超声波检测技术加以实现。针对承压类特种设备裂纹的检测，应该大力引进先进的技术与仪器，如此才能够及时的发现裂纹问题，并得到有效的预防和控制。

2.3强化维修人员的专业能力

一般来说，承压类特种设备出现裂纹问题也与设备维保技术人员的专业能力有很大的关系。承压类特种设备长时间的处在高温高压的环境中运行，就会在设备的表面产生裂纹。有关人员在维修和保养设备时，可以及时的发现设备存在的裂纹问题，并采取有针对性的措施给予高效的处理。另外，承压类特种设备的某些裂纹的产生还与设备的高强压力有关

[3]。所以，在设备故障的处理时，若维保人员具备较强的专业能力，并积累了扎实的工作经验，如此就可以在裂纹生成的初期给予有效的处理。所以，应该针对维保人员展开业务能力的专项培训，以此控制承压类特种设备裂纹出现的概率。

3结束语

综上所述，承压类特种设备在实际运行时，势必会有相关的裂纹出现，长此以往，就可能导致裂纹的扩大，甚至可能引发严重的安全事故，从而带来不同程度的后果。为了避免安全事故的发生，必不可少的就是对承压类特种设备展开检验检测工作，针对此类设备展开定期的检测与维护，控制好设备制造的质量，就能够有效的控制设备各种类型的裂纹问题，从而保证承压类特种设备的安全稳定运行。

参考文献

[1]马崇泰.承压特种设备检验的裂纹问题分析[J].中国高新区,2018(08):87-88.

[2]赵洪波,刘文斌.承压特种设备检验检测中的裂纹问题探究[J].名城绘,2019(06):156-157.

[3]吴祖利.对于承压特种设备检验检测中裂纹问题的思考[J].化学工程与装备,2022(11):200-200.