淺析壓力容器管道形成裂紋問題范文

本站小編為你精心準備了淺析壓力容器管道形成裂紋問題參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：壓力容器壓力管道對生產效率有很大影響，需要進行全面有效的控制，但壓力容器壓力管道經常會發生裂紋問題，從而為系統的持續運行埋下安全隱患，對壓力容器壓力管道進行全面細致的檢查，并加強管理工作，可有效解決裂縫問題。基于此，本文結合理論實踐，先分析了壓力容器壓力管道形成裂紋問題，然后闡述了裂紋形成的原因，并提出相應的開展措施。旨在提升壓力容器壓力管道運行的安全性和穩定性。

關鍵詞：壓力容器；壓力管道；裂紋；機械疲勞

壓力容器和壓力管道是存儲和運輸流體物料的主要設備，是工業生產中常用的設備，長期在高溫、高壓等環節下運行，對壓力管道的密封性有極高的要求。因此，在具體應用過程中，為提升壓力容器壓力管道生產效率和安全性，就必須切實做好檢驗工作，以便及時發現裂紋，并采取有效的措施進行處理。

1壓力容器壓力管道形成裂紋的問題

（1）機械疲勞裂紋。機械疲勞裂紋主要發生在應力比較集中處，并在壓力容器壓力管道表面呈現出來。其宏觀特征是：從裂紋的初始階段開始，和應力方向成45°擴展，然后進入和拉伸應力成90°的發展階段。此種裂紋通常呈現直線狀，開始時裂紋比較小，隨著時間的推移不斷擴大。微觀特征是：壓力容器壓力管道材料的結構、顯微組織狀態、環境介質等對機械疲勞裂紋的形成和發展有密切聯系。在裂縫附件無顯著的塑性變形，發展趨勢和主應力垂直，開口比較寬，并在開口附件有明顯的粘結斑坑，深度比較淺。（2）應力腐蝕裂紋。此種裂紋是在應力和腐蝕的共同作用下形成的，汽水壓力管道中最常的裂紋，而奧氏體不銹鋼則是形成應力腐蝕裂的主要材料。在運輸汽水介質時，往往只需要很小的應力就能引發應力腐蝕裂紋，此外，振動頻率過高、殘余應力得不到及時釋放，都是形成應力腐蝕裂紋的主要應力源[1]。此種裂縫通常和應力的方向垂直，呈現分枝狀，尾部比較尖。壓力容器壓力管道中應力腐蝕裂縫主要出現在彎管內壁中性層區，在一種由應力導向腐蝕的裂紋。（3）蠕變裂紋。蠕變裂紋是一種在溫度和應力長期作用下，隨著變形和金屬組織損傷而形成的裂紋。宏觀特征為：垂直于壓力容器壓力管道最大應力方向，沿著軸線分布，主要呈現曲折發展狀態，逐步形成一個較寬的裂紋帶，在主裂紋兩側平行分布了大量副裂紋。微觀特征為：在管道和容器金屬通體中形成大量無規則的米粒狀孔洞，在晶界上進行規則連接，最后形成蠕變裂紋。（4）堿脆裂紋。堿脆是壓力容器管一種特殊的腐蝕形式，主要原因是介質中含有苛性鈉，導致受腐蝕的金屬發生脆化。當壓力容器管道的介質滿足較高濃度的氫氧化鈉溶液、較高的溫度、大于材料屈服限的應力這三個條件時就會發生堿脆裂紋。

2壓力容器壓力管道形成裂紋的原因

（1）壓力容器壓力管道設計不合理。在壓力容器壓力管道設計中，忽略了柔性。比如：某工業生產企業，在2017年對4#壓力容器壓力管道重新設計，由于生產任務中，為盡快完成改造任務，設計單位在設計過程中，沒有充分開裂管道尺寸、支架結構、管件、閥門連接形式合理性，降低管道柔性。投入運行2個月以后，壓力容器壓力管道振動異常激烈，使得焊縫處發生嚴重的機械疲勞裂紋，導致管道破裂。（2）材質不達標或者誤用代材。在進行壓力容器壓力管道生產過程中，金屬材料中可能存在夾雜、縮孔、疏松等質量缺陷，在加工生產中，會形成一些線形裂紋。在原材料采購過程中，要根據國家相關規范和標準認證檢查壓力容器壓力管道的性能，如果應用在強腐蝕性、有毒介質等物料運輸和存儲中，還要進行抗腐蝕性能、機械性能、化學分析等檢驗，確認達到設計標準后才能投入使用。選用材料不符合壓力容器壓力管道設計要求或者發生誤用，也是導致裂紋形成的主要原因。此外，在管道連接時焊接質量不達標，存在焊縫裂紋、錯位、燒穿、咬邊等缺陷，也會引發裂紋。

3針對壓力容器壓力管道裂紋問題的防治措施

（1）加強原材料檢驗工作，滿足規范技術要求。原材料的質量和性能，對壓力容器壓力管道持續、安全、穩定運行有重要作用，也是降低裂紋問題形成的主要途徑之一。通過原材料進行全面、系統、科學的檢驗，可以從根源上保證壓力容器壓力管道的質量，降低應力、腐蝕、外交因素的影響，進而減少裂紋的形成，提升壓力容器壓力管道運行的安全性。具體而言可以從以下幾個方面同時入手：第一，要根據壓力容器壓力管道運行的實際情況和設計質量標準要求，擬定有針對性的原材料采購計劃，包括：原材料的性能、規格、價格、生產廠家、運輸時間等。第二，在原材料和零件加工時，要嚴格按照技術工藝流程進行加工，確保整個加工過程的規范性和標準性，壓力容器壓力管道生產的尺寸誤差控制在允許范圍中，避免影響后期安裝和焊接的效率，從根本上確保壓力容器壓力管道各項標準符合設計技術要求，以免在使用過程中發生裂紋。第三，在壓力容器壓力管道出廠前，生產廠家要進行自檢，并邀請第三方機構進行全面監督，以便廠家虛報產品生產信息和性能。并及時發現壓力容器壓力管道中存在的問題，要求生產廠家及時整改，直到滿足設計技術標準和規范要求后才能出廠，以降低壓力容器壓力管道抽檢不嚴密，引發形成裂紋的風險。（2）嚴格控制壓力容器壓力管道限制，提升整體性。

壓力容器壓力管道裂紋的防治工作要貫穿整個生產過程，并將壓力值控制在允許范圍中。具體而言可以從以下兩個方面同時入手：第一，采用PLC控制系統，對壓力容器壓力管道的運行工況進行全面實時監督。第二，針對壓力容器壓力管道比較薄弱的環節，要進行加固防裂處理。（3）提升人員技能，全面落實維護保養工作。大量實例表明，在壓力容器壓力管道運行中，工作人員技能水平的高低，直接決定了壓力容器壓力管道的運行效率和質量。因此，企業要不斷引進高素質人才，并定期開展培訓教育，創新工作模式，培養一支高素質、高水平的壓力容器壓力管道工作人員，提升壓力容器壓力管道運行的安全性和可靠性。壓力容器壓力管道是工業生產中比較特殊的設備，具有明確的使用壽命和特定的工作環境。做好維護保養工作，既能減輕設備損耗，提升使用壽命，又能避免裂紋形成。因此制定科學合理的維護保養方案，合理安排壓力容器壓力管道使用時間、維護周期等，及時發現存在的問題，消除裂紋隱患，確保壓力容器壓力管道能夠安全、持續運行。

4結語

綜上所述，本文結合理論實踐，分析了壓力容器壓力管道形成裂紋的問題，分析結果表明，裂紋對壓力容器壓力管道的運行質量、安全性等方面有至關重要的影響。為避免裂紋形成，要先掌握不同裂縫形成的原因和容易發生裂紋位置，加強原材料檢驗、嚴格控制壓力容器壓力管道限制、提升工作人員技能水平，促使壓力容器壓力管道安全運行。

參考文獻

[1]謝覲安,張城松.對壓力容器壓力管道檢驗中裂紋問題的探析[J].智能城市,2018,4(21):100-101.

作者：林慶茂 單位：中國鋁業股份有限公司廣西分公司