承壓特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測中的裂紋問題探究

摘要：承壓設(shè)備是眾多特種設(shè)備中的一種。承壓特種設(shè)備在使用過程中危險(xiǎn)性較大，關(guān)系到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全問題，而承壓特種設(shè)備在日常生活中也發(fā)揮著重要作用。因此，技術(shù)人員對承壓特種設(shè)備的檢查和測試要落實(shí)到實(shí)處，定期對承壓設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確檢查，排除安全隱患。裂紋是承壓特種設(shè)備常見的故障問題，一旦設(shè)備產(chǎn)生裂縫，輕則影響生產(chǎn)，重則引發(fā)重大風(fēng)險(xiǎn)事件，對人民生命和財(cái)產(chǎn)造成威脅。本文針對承壓特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測產(chǎn)生裂紋問題類型和原因展開探討，提出相關(guān)預(yù)防措施，以期為有關(guān)部門提供有益參考。

關(guān)鍵詞：承壓特種設(shè)備；檢驗(yàn)檢測；裂紋問題

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，承壓特種設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。對于承壓特種設(shè)備中存在的裂紋問題，相關(guān)企業(yè)作人員必須具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)能力，并對裂紋問題引起足夠的重視，提高檢測水平，在裂紋發(fā)生時(shí)第一時(shí)間制定應(yīng)急措施，更好的預(yù)防和解決裂紋問題，切實(shí)提高承壓特種設(shè)備的運(yùn)行效率。

一、承壓特種設(shè)備裂紋的檢驗(yàn)檢測技術(shù)

（一）滲透檢測

滲透檢測是一種常用的裂紋檢測技術(shù)，也被稱為液體滲透檢測或熒光滲透檢測。它通常用于檢測表面裂紋，尤其是小裂紋和細(xì)微裂紋。滲透檢測具有以下優(yōu)點(diǎn)：高靈敏度。滲透檢測能夠檢測出細(xì)小和細(xì)微的裂紋，對于高精度和高靈敏度的檢測非常有效?？梢暬B透檢測染色后的裂紋能夠在紫外光或可見光下清晰可見，方便觀察和評估。然而，滲透檢測對承壓特種設(shè)備表面要求較高，被測物表面必須清潔，并去除油脂和污垢等，否則可能會(huì)導(dǎo)致檢測精度不高。

（二）磁粉檢測

磁粉檢測是一種基于磁學(xué)原理的裂紋檢測方法，借助于磁場的作用來發(fā)現(xiàn)和識(shí)別裂紋。這種方法通常適用于鐵磁性材料，通過在被測材料表面涂布磁粉，形成磁場，裂紋處會(huì)發(fā)生磁場集聚或漏磁現(xiàn)象，從而通過觀察磁粉的聚集或散落來判斷是否存在裂紋。然而，磁粉檢測也有其局限性。磁粉檢測只適用于鐵磁性材料，對于一些非鐵磁性材料如銅、鋁、鎳合金等，并不適用。磁粉檢測對裂紋的尺寸和方向也有一定的限制，對于微小裂紋以及非平行于表面的裂紋，磁粉檢測可能無法準(zhǔn)確識(shí)別^[1]。

二、承壓特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測中的裂紋問題分析

（一）機(jī)械疲勞裂紋

機(jī)械疲勞裂紋是承壓特種設(shè)備在實(shí)際使用中經(jīng)常產(chǎn)生的裂紋現(xiàn)象。由于部分承壓特種設(shè)備的工作用途在于幫助機(jī)械、齒輪運(yùn)行，而長時(shí)間處于高強(qiáng)度工作狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致承壓特種設(shè)備出現(xiàn)機(jī)械性疲勞，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象。機(jī)械疲勞裂紋的產(chǎn)生位置一般位于承壓特種設(shè)備的表面，通常在剛剛產(chǎn)生時(shí)非常細(xì)小，通過肉眼難以有效觀察。因此，針對機(jī)械疲勞裂紋的檢測難度較大，而在裂紋產(chǎn)生后期，由于大量細(xì)小裂紋影響承壓特種設(shè)備的整體質(zhì)量，導(dǎo)致裂紋不斷擴(kuò)大，在承壓特種設(shè)備表面持續(xù)不斷延伸，最終造成承壓特種設(shè)備損壞，無法正常使用。

（二）冷熱裂紋

在承壓特種設(shè)備的焊接位置，更容易觀察到冷熱裂紋，特別是在焊接點(diǎn)位置相應(yīng)裂紋形式更為密集。在過燒、過熱等承壓特種設(shè)備溫度大幅變化的條件下，熱裂紋更容易產(chǎn)生。一般而言，在進(jìn)行承壓特種設(shè)備的制作、焊接以及熱處理過程中，將金屬加熱至溫度臨界點(diǎn)后持續(xù)升溫，就會(huì)由于氧化反應(yīng)或是金屬部分熔化從而產(chǎn)生破裂、變形、裂紋等問題。在焊接冷卻階段，產(chǎn)生冷裂紋的概率偏高，其有著較強(qiáng)的晶間穿透性。同時(shí)，在濕硫化氫環(huán)境中，承壓特種設(shè)備表面產(chǎn)生鼓包現(xiàn)象更為常見，在相應(yīng)鼓包中所包含氫分子由于無法擴(kuò)散，會(huì)促使壓力增大，最終導(dǎo)致局部變形問題產(chǎn)生，以此生成不規(guī)則的裂紋。

（三）應(yīng)力腐蝕裂紋

承壓類特種設(shè)備在使用時(shí)，由于儲(chǔ)存的物質(zhì)屬于強(qiáng)堿性，在一定程度上會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成明顯的電位差。另外，在粒子的影響下，應(yīng)力腐蝕會(huì)在設(shè)備的腐蝕面上形成輻射性擴(kuò)散，由此產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象。從一定意義而言，承壓類特種設(shè)備的內(nèi)部壓力和外部壓力，在相應(yīng)的位置上也會(huì)因?yàn)榭列源嗷瘜?dǎo)致既有的裂紋以自內(nèi)至外的輻射狀態(tài)呈現(xiàn)。長此以往，可能引發(fā)重大的安全事故。這種輻射性的裂紋一般會(huì)順著主裂紋的方向不斷朝外擴(kuò)散，在接近一定程度后，會(huì)產(chǎn)生質(zhì)變，從而影響設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。

（四）熱疲勞裂紋

熱疲勞裂紋是設(shè)備在高溫循環(huán)載荷作用下產(chǎn)生的裂紋。在高溫環(huán)境中，設(shè)備各部件之間會(huì)存在溫度差異，導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生，當(dāng)這種熱應(yīng)力以交變的方式作用于材料時(shí)，會(huì)在材料內(nèi)部產(chǎn)生疲勞損傷，進(jìn)而形成裂紋，熱疲勞裂紋通常出現(xiàn)在設(shè)備的熱影響區(qū)或溫度梯度較大的部位，如鍋爐的過熱器、再熱器等，這些裂紋的擴(kuò)展速度取決于材料的熱疲勞性能、溫度循環(huán)的幅度和頻率以及應(yīng)力水平等因素，長期作用下，熱疲勞裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)展，嚴(yán)重影響設(shè)備的結(jié)構(gòu)完整性和使用壽命。

三、承壓特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測裂紋預(yù)防的措施

（一）加強(qiáng)專業(yè)化操作

在承壓特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測期間，首先應(yīng)加大技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，全面系統(tǒng)地培訓(xùn)承壓特種設(shè)備操作工人的作業(yè)程序、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備保養(yǎng)。有關(guān)部門要加大設(shè)備使用期間的監(jiān)督力度，制定健全的設(shè)備管理體系，強(qiáng)化對承壓特種設(shè)備的監(jiān)督與檢測，要按照規(guī)定的要求，對設(shè)備進(jìn)行巡視與維修，對出現(xiàn)的問題要進(jìn)行迅速解決，保證整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。針對承壓特種設(shè)備需要引進(jìn)專門的技術(shù)支持小組，對設(shè)備應(yīng)用中出現(xiàn)的問題給予幫助，保證設(shè)備能夠安全平穩(wěn)運(yùn)行生產(chǎn)。

（二）定期檢驗(yàn)設(shè)備工作狀態(tài)

在對承壓特種設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)檢測的過程中，檢驗(yàn)工作主要包括宏觀檢驗(yàn)、設(shè)備外表瑕疵檢驗(yàn)和安全配件等，因此，檢驗(yàn)人員要按照具體的要求增加相關(guān)的測試項(xiàng)目，對開裂問題仔細(xì)檢查，從而掌握壓力爐運(yùn)行工作狀態(tài)和能源消耗，并對設(shè)備在使用過程中是否會(huì)對周邊容器和管線造成磨損和侵蝕。檢測工作使用輔助工具，避免簡單的對承壓特種設(shè)備表面粗略檢查，必要時(shí)通過檢測儀器對管道和鍋爐開展檢測工作，不能錯(cuò)過任何一個(gè)微小裂紋問題，并且要檢測其內(nèi)部有沒有殘余物質(zhì)。檢測人員對承壓設(shè)備的磨損和裂紋進(jìn)行總結(jié)和記錄，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對特種設(shè)備的磨耗腐蝕情況精準(zhǔn)分析，判斷出壓力鍋的實(shí)際試用期限^[2]。

（三）嚴(yán)格檢查內(nèi)部構(gòu)件

在設(shè)備制造完成后，檢驗(yàn)人員必須對其性能開展嚴(yán)密檢驗(yàn)，以保證承壓特種設(shè)備的使用安全性。檢驗(yàn)人員針對設(shè)備外觀仔細(xì)觀察檢測，以保證設(shè)備達(dá)到既定的使用標(biāo)準(zhǔn)，主要檢驗(yàn)設(shè)備表面有無凹陷，扭曲，刮傷等情況出現(xiàn)，確保設(shè)備無顯著的開裂痕跡。在此過程中，認(rèn)真對各接頭進(jìn)行檢測，保證接頭無松動(dòng)或破損。檢驗(yàn)人員通過對特種設(shè)備管線，閥門，泵和其它重要零件實(shí)施內(nèi)部檢測，以保證各個(gè)構(gòu)件無裂縫或其它損壞^[3]。對設(shè)備結(jié)構(gòu)支撐和密封性構(gòu)造檢測，保證設(shè)備內(nèi)部達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。在檢驗(yàn)結(jié)束后，還要把承壓特種設(shè)備做好記錄存檔工作，以便后期檢驗(yàn)檢測工作使用，準(zhǔn)確記錄設(shè)備類型，生產(chǎn)商，檢驗(yàn)時(shí)間，檢驗(yàn)人員、維修狀態(tài)等等，以保證承壓特種設(shè)備出現(xiàn)裂紋問題。

四、結(jié)語

承壓特種設(shè)備的安全運(yùn)行對于工業(yè)生產(chǎn)具有重要意義，針對設(shè)備檢驗(yàn)中常見的裂紋問題進(jìn)行分析和探討，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，對于提高設(shè)備的安全性和可靠性具有重要意義。未來，隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，相信會(huì)有更多先進(jìn)的檢測技術(shù)和手段應(yīng)用于承壓特種設(shè)備的檢驗(yàn)中，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供更加有力的保障。

文章來源：《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》 http://m.00559.cn/w/kj/32519.html