王冰心

摘要：隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)鍋爐在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位不斷提升，工業(yè)鍋爐的應(yīng)用范圍廣泛，能源效應(yīng)也十分明顯。但是工業(yè)鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，由于受到各種因素的影響，比如高溫、腐蝕等因素，導(dǎo)致裂紋、腐蝕等各種損壞現(xiàn)象的發(fā)生，如果不能及時(shí)消除這些問(wèn)題，不僅會(huì)影響到鍋爐的正常運(yùn)行，還容易造成各種安全事故。本文針對(duì)工業(yè)鍋爐的檢驗(yàn)進(jìn)行分析，主要對(duì)檢驗(yàn)的內(nèi)容、方法、發(fā)生裂紋的原因等進(jìn)行詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐 裂紋 內(nèi)容 原因 方法 問(wèn)題 措施

Abstract： With the development of industry， the status of industrial boilers in my country's economic development continues to increase. Industrial boilers have a wide range of applications and their energy effects are also very obvious. However， during the operation of industrial boilers， due to various factors， such as high temperature， corrosion and other factors， various damages such as cracks and corrosion will occur. If these problems cannot be eliminated in time， it will not only affect the normal operation of the boiler， but also easy to cause various safety accidents. Therefore， this article analyzes the inspection of industrial boilers， and mainly analyzes the contents， methods， and causes of cracks.

Key words： industrial boiler， crack， content， cause， method， problem， measure

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家也在逐漸調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和環(huán)保政策，工業(yè)鍋爐的數(shù)量雖然逐年減少，但是依然在大量地使用。由于工業(yè)鍋爐的用戶(hù)屬性多樣，在使用中安全保障體系不夠完善，導(dǎo)致許多安全問(wèn)題的發(fā)生，不僅會(huì)影響正常生產(chǎn)，也會(huì)對(duì)人們的人身安全造成影響。所以做好對(duì)工業(yè)鍋爐的定期檢驗(yàn)十分關(guān)鍵，是保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，目前我國(guó)工業(yè)鍋爐發(fā)生安全事故的概率逐年下降，這都源于定期對(duì)鍋爐進(jìn)行安全檢查，因此做好對(duì)工業(yè)鍋爐的科學(xué)檢查十分關(guān)鍵。

1 工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)的內(nèi)容

1.1 內(nèi)部檢查

在進(jìn)行工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)時(shí)，主要的檢驗(yàn)內(nèi)容有3項(xiàng)，分別是內(nèi)部檢查、外部檢查和水壓檢查。進(jìn)行內(nèi)部檢查時(shí)，必須要保證鍋爐是處于停止運(yùn)作的情況。關(guān)于鍋爐內(nèi)部檢查，每?jī)赡晷枰獧z查一次，如果在使用中發(fā)現(xiàn)鍋爐內(nèi)部存在問(wèn)題，就要立刻進(jìn)行檢查和處理。在內(nèi)部檢查中，主要分成兩個(gè)部分，第一是需要對(duì)鍋爐的內(nèi)壁進(jìn)行檢查，因?yàn)殄仩t內(nèi)壁在使用過(guò)程中，由于經(jīng)常接觸到水或水蒸氣，因此容易出現(xiàn)腐蝕;第二是需要對(duì)鍋爐的管道進(jìn)行檢查，鍋爐在運(yùn)行中，管道所受到的損傷程度雖然會(huì)低于內(nèi)壁，但是依然需要進(jìn)行檢查，因?yàn)楣艿赖慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其檢查和維修的難度比較大。詳細(xì)的檢查內(nèi)容見(jiàn)表1。

1.2 外部檢查

關(guān)于工業(yè)鍋爐的外部檢查，首先需要對(duì)鍋爐的外觀、制造商資料、管道、支座等各種情況進(jìn)行檢查，保證資料合格，質(zhì)量合格。其次，檢查人員需要借助超聲探傷的方式來(lái)對(duì)鍋爐的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)鍋爐的焊接安全性進(jìn)行檢查，保證鍋爐的焊接質(zhì)量、安全性以及正常安全運(yùn)行。此外，檢查人員還需要對(duì)鍋爐的管道走向和保溫性能進(jìn)行檢查，比如，需要對(duì)管道的安裝縫隙質(zhì)量和膨脹質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。最后，還需要對(duì)鍋爐的疏水情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。所有的外部檢查工作都要保證在鍋爐處于正常運(yùn)行的情況下開(kāi)展，這樣才能保證檢查人員能夠更加直觀地發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的外部問(wèn)題，并及時(shí)處理。一般情況下，鍋爐每年都需要進(jìn)行檢查，特別是在運(yùn)行之前，必須要做好外部的檢查工作，如果鍋爐存在停工一年以上的情況，也需要先做好外部檢查才能重新投入使用。如果鍋爐的燃燒方式以及安全控溫系統(tǒng)發(fā)生了改變，工作人員也要先對(duì)鍋爐的外部進(jìn)行檢查之后才能重新使用。在檢查時(shí)，必須要明確檢查內(nèi)容。比如：在檢查壓力表時(shí)，要保證壓力表在檢驗(yàn)的有效期內(nèi)，要有鉛封。關(guān)于水位表的檢查，要保證水位表的數(shù)量和安裝都要符合相關(guān)的規(guī)定和要求，要求水位表要具有最低水位、最高水位和正常水位的標(biāo)志，檢查水位是否能夠清晰可見(jiàn)，兩只水表的水位是否一致等。

1.3 水壓試驗(yàn)

對(duì)工業(yè)鍋爐進(jìn)行水壓試驗(yàn)，主要是為了保證鍋爐的密閉性，一般情況下，鍋爐的水壓試驗(yàn)周期為6年，如果部分企業(yè)無(wú)法順利開(kāi)展內(nèi)部檢測(cè)工作，則必須要做好水壓試驗(yàn)工作，如果在水壓試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則必須要解決問(wèn)題后才能繼續(xù)使用鍋爐。

1.4 檢驗(yàn)重點(diǎn)

在進(jìn)行工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)時(shí)，要明確好檢驗(yàn)的重點(diǎn)，保證檢驗(yàn)工作的順利開(kāi)展，從而全面保證鍋爐使用的安全性和穩(wěn)定性。在檢查過(guò)程中，首先要確保檢查人員具備檢查資質(zhì)，開(kāi)展鍋爐壓力檢查工作的人員要具備相關(guān)的特種設(shè)備檢測(cè)資格證。比如進(jìn)行焊接質(zhì)量檢查的要具備從業(yè)資格證。在進(jìn)行鍋爐焊接質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)范來(lái)開(kāi)展工作，不能違反規(guī)程。其次，在鍋爐檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員之間還要相互溝通，及時(shí)反饋實(shí)時(shí)的工作情況，比如設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了圖紙的設(shè)計(jì)變更，要及時(shí)向相關(guān)人員反饋。針對(duì)檢查出來(lái)存在的問(wèn)題，各個(gè)相關(guān)部門(mén)也要開(kāi)會(huì)，集中分析問(wèn)題發(fā)生的原因，制定解決措施，保證鍋爐的正常運(yùn)行。

2 工業(yè)鍋爐產(chǎn)生裂紋的原因

造成工業(yè)鍋爐裂紋的原因主要有3方面，分別是腐蝕原因、金屬疲勞原因以及高溫原因。

2.1 腐蝕原因

腐蝕是導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)裂紋的重要原因之一，因?yàn)殄仩t在使用過(guò)程中，始終都會(huì)存在腐蝕物質(zhì)，從而導(dǎo)致腐蝕裂紋的發(fā)生，這些裂紋主要是垂直的形狀，并且主要發(fā)生在鍋爐管道的彎曲處，隨著裂紋的發(fā)展，其形狀會(huì)從原有的垂直形狀發(fā)展成為樹(shù)枝形狀。

2.2 金屬疲勞原因

工業(yè)鍋爐在使用過(guò)程中基本是不間歇的，所以鍋爐表面所受到的應(yīng)力作用時(shí)間比較長(zhǎng)，很容易出現(xiàn)金屬疲勞的現(xiàn)象。如果鍋爐是新機(jī)器，發(fā)生裂紋的現(xiàn)象是比較少的，但是隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，裂紋的數(shù)量會(huì)增多，長(zhǎng)度也會(huì)逐漸延伸，從而影響鍋爐的正常使用。

2.3 高溫原因

工業(yè)鍋爐的工作時(shí)間很長(zhǎng)，容易處于高溫的狀態(tài)，更容易導(dǎo)致金屬出現(xiàn)氧化的情況，鍋爐的內(nèi)壁也會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而出現(xiàn)金屬熔化和燒灼的現(xiàn)象，甚至還會(huì)出現(xiàn)表面碎裂。鍋爐在使用過(guò)程中，如果進(jìn)入了少量的氧氣，就會(huì)加劇裂紋的氧化速度，從而使得裂紋的范圍不斷擴(kuò)大。

3 工業(yè)鍋爐裂紋檢驗(yàn)的方法

3.1 做好檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行工業(yè)鍋爐裂紋檢驗(yàn)之前，需要確定鍋爐的實(shí)際使用時(shí)間，檢測(cè)過(guò)程中要先對(duì)鍋爐的溫度、輸水和放水情況進(jìn)行檢測(cè)，避免鍋爐出現(xiàn)內(nèi)外溫度差過(guò)大的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)鍋爐處于運(yùn)行的情況，檢測(cè)人員還需要做好鍋爐供能情況和控溫系統(tǒng)的檢測(cè)工作。

3.2 對(duì)鍋爐技術(shù)資料進(jìn)行核對(duì)

檢測(cè)人員在檢測(cè)工業(yè)鍋爐時(shí)，需要先對(duì)鍋爐的外部檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，核對(duì)的內(nèi)容包括鍋爐的最大承受壓力、剛度等。檢測(cè)鍋爐的內(nèi)外部時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差，則表明鍋爐的質(zhì)量存在問(wèn)題，并且發(fā)生過(guò)安全事故，需要對(duì)鍋爐進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的檢查。正常的鍋爐在使用過(guò)程中，需要進(jìn)行定期的檢測(cè)。即使鍋爐在使用過(guò)程中從未發(fā)生過(guò)安全問(wèn)題，也仍然需要做好定期檢測(cè)工作，做好安全事故的排除工作，有效地保證鍋爐的安全。

3.3 使用物理方法進(jìn)行裂紋檢測(cè)

關(guān)于工業(yè)鍋爐裂紋的物理檢測(cè)，主要的方法有兩種，分別是燈光檢測(cè)法和樣板檢測(cè)法。采用物理檢測(cè)的方法進(jìn)行鍋爐裂紋檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度比較高，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐在運(yùn)行中存在的各種問(wèn)題。物理檢測(cè)方法不僅檢測(cè)準(zhǔn)確度高，操作也比較簡(jiǎn)單，成本低，但是該檢測(cè)方法對(duì)于檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)性要求比較高，不僅要求具備良好的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還要求具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。

4 工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)中存在的裂紋問(wèn)題

工業(yè)鍋爐在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的裂紋問(wèn)題主要有5種類(lèi)型，分別是應(yīng)力腐蝕裂紋、機(jī)械疲勞裂紋、過(guò)熱和過(guò)燒裂紋、腐蝕疲勞裂紋以及熱疲勞裂紋。

4.1 應(yīng)力腐蝕裂紋

應(yīng)力裂紋的發(fā)生，是由于應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)之間共同作用所導(dǎo)致的，主要在汽水管道和管座中發(fā)生。該裂紋形狀一般呈垂直狀，如果是在奧氏體不銹鋼中發(fā)生，則其形狀為樹(shù)枝形狀。在火電廠中，該裂紋一般發(fā)生在彎道內(nèi)壁的中性區(qū)域，因?yàn)槭艿綉?yīng)力的作用，所以彎道內(nèi)壁部分會(huì)出現(xiàn)腐蝕的情況，故形成應(yīng)力腐蝕裂紋。

4.2 機(jī)械疲勞裂紋

在鍋爐設(shè)備中的葉輪、大軸等部位比較常見(jiàn)的裂紋類(lèi)型是機(jī)械疲勞裂紋，在鍋爐中的應(yīng)變集中部位比較常見(jiàn)。因?yàn)闄C(jī)械疲勞裂紋在剛開(kāi)始時(shí)，裂紋比較短小，發(fā)展比較難，但是隨著裂紋的發(fā)展，會(huì)逐漸向里擴(kuò)散，并且在中間區(qū)域產(chǎn)生較長(zhǎng)的裂紋，該裂紋在之后的擴(kuò)展速度比較快。因此，工作人員一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)械疲勞裂紋就要立刻進(jìn)行處理。一般情況下，該裂紋在發(fā)展中，和拉伸應(yīng)力之間的角度呈45°，但是隨著裂紋的逐漸發(fā)展，最后兩者之間形成的角度可以達(dá)到90°。

4.3 過(guò)熱和過(guò)燒裂紋

工業(yè)鍋爐在工作中，需要溫度的作用，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱或者過(guò)燒的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生大小不同的裂紋，導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品會(huì)存在晶界融化或者氧化的現(xiàn)象，甚至還會(huì)在表面形成比較嚴(yán)重的碎裂。通過(guò)微觀觀察，可以發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)品的表面，會(huì)覆蓋著大面積的魏氏組織，同時(shí)還有其他粒子的沉淀物。在顯微鏡的觀察之下，我們可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的晶粒表面存在著有氧化晶界網(wǎng)絡(luò)和孔洞。因?yàn)楣I(yè)鍋爐在制作過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)焊接等熱處理的工序，一旦出現(xiàn)金屬加熱量超標(biāo)，將會(huì)導(dǎo)致過(guò)燒和過(guò)熱問(wèn)題的發(fā)生，并不斷地進(jìn)行積累，從而影響之后鍋爐的使用安全。

4.4 腐蝕疲勞裂紋

腐蝕疲勞裂紋主要在集裝箱管座和汽包的位置發(fā)生，因?yàn)檫@個(gè)位置都不存在介質(zhì)的壓力，所以當(dāng)出現(xiàn)震動(dòng)現(xiàn)象的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。一旦出現(xiàn)腐蝕疲勞裂紋，如果不加以制止，其情況會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，裂紋的寬度會(huì)增大，間隙也會(huì)隨之增大，并且會(huì)在其中出現(xiàn)腐蝕物質(zhì)，從而影響管道內(nèi)壁的質(zhì)量。腐蝕疲勞裂紋是具有破壞性的，能夠穿過(guò)晶界，會(huì)不斷地造成新的裂紋產(chǎn)生，因此工作人員必須及時(shí)處理腐蝕疲勞裂紋。

4.5 熱疲勞裂紋

當(dāng)金屬處于拉伸強(qiáng)度極限的狀態(tài)下，如果不斷地受到反復(fù)應(yīng)力的影響，則會(huì)出現(xiàn)熱疲勞裂紋，主要發(fā)生在排氣管管座和壓力表等部位。發(fā)生在管道的熱疲勞裂紋的表現(xiàn)形式主要有刀痕、缺口等。雖然部分熱疲勞裂紋不明顯，但是依然會(huì)對(duì)管道的使用壽命造成較大的影響。

5 預(yù)防鍋爐裂紋的措施

5.1 要做好裂紋的預(yù)防工作

在鍋爐制作過(guò)程中，工作人員要有預(yù)防裂紋產(chǎn)生的意識(shí)，做好相關(guān)的預(yù)防工作。比如，鍋爐在工作中，必須保證其壓力在規(guī)定的范圍之內(nèi)，嚴(yán)禁出現(xiàn)超壓運(yùn)行的現(xiàn)象。鍋爐在制作過(guò)程中，相關(guān)的材料必須符合標(biāo)準(zhǔn)，比如金屬材料、構(gòu)件材料、焊接材料等。在選用材料時(shí)，不僅要加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)度和剛度的篩選，還要保證材料的有效性，從而更好地保證材料的質(zhì)量。

5.2 做好圖紙的嚴(yán)格審核

在進(jìn)行鍋爐制造的時(shí)候，必須要做好對(duì)圖紙的嚴(yán)格審核，按照?qǐng)D紙的要求開(kāi)展工作。在挑選原材料的時(shí)候，要控制好質(zhì)量，保證原材料質(zhì)量合格，達(dá)到制作要求。為了更好地減少裂紋的出現(xiàn)，工作人員可以對(duì)生產(chǎn)原材料進(jìn)行改革，整體提高鍋爐的制作質(zhì)量。

5.3 提高鍋爐的制作工藝

鍋爐的制作工藝水平直接影響到制作質(zhì)量，影響鍋爐裂紋的產(chǎn)生，如果在制作過(guò)程中，存在工藝水平不高的情況，將會(huì)直接導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。在制作鍋爐時(shí)，要對(duì)制作的工序進(jìn)行檢查，保證工序的科學(xué)性和規(guī)范性，最大程度地保證鍋爐的制作質(zhì)量。在完成鍋爐制作之后，工作人員還需要對(duì)鍋爐質(zhì)量進(jìn)行再次檢查，有效地避免裂紋的產(chǎn)生。

5.4 嚴(yán)格控制鍋爐的內(nèi)部元件質(zhì)量

鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，其壓力管道會(huì)出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，因此工作人員必須要控制好內(nèi)部元件的質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)管材質(zhì)量的控制。比如在進(jìn)行鍋爐制作之前，制作單位要加強(qiáng)對(duì)圖紙的審核;在材料選擇上，要控制好各個(gè)部件的質(zhì)量，比如要選擇耐受性好的材料。在進(jìn)行鍋爐內(nèi)部元件生產(chǎn)時(shí)，也要保證其生產(chǎn)工藝的合理性和標(biāo)準(zhǔn)性，并落實(shí)到具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。

5.5 保證鍋爐運(yùn)作的規(guī)范性

在進(jìn)行鍋爐的制作和運(yùn)作過(guò)程中，都要保證操作的規(guī)范性，工作人員要編制好規(guī)范的操作流程，按照流程來(lái)保證鍋爐的正常使用，避免鍋爐在使用過(guò)程中出現(xiàn)各種問(wèn)題和錯(cuò)誤，進(jìn)而起到預(yù)防裂紋產(chǎn)生的作用。

5.6要恰當(dāng)使用鍋爐

在使用鍋爐時(shí)，必須要保證使用的恰當(dāng)性，特別是當(dāng)鍋爐在連續(xù)使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)金屬疲勞的現(xiàn)象，因此工作人員要控制好鍋爐的啟停，并且做好相關(guān)儀表的檢查和維護(hù)，保證各種儀器的正常運(yùn)行。鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中之所以會(huì)出現(xiàn)疲勞的現(xiàn)象，主要是因?yàn)楦邷厮鸬?，?dāng)鍋爐處于不間歇的工作狀態(tài)中，部分元件會(huì)出現(xiàn)損壞，因此工作人員必須合理恰當(dāng)?shù)厥褂缅仩t，做好對(duì)鍋爐的保養(yǎng)，保證鍋爐的正常運(yùn)行。

6 小結(jié)

工業(yè)鍋爐在我國(guó)工業(yè)發(fā)展中有著廣泛且重要的應(yīng)用，但是在運(yùn)行中存在著較多的問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)重視并且處理這些問(wèn)題，保證鍋爐的安全運(yùn)行。所以，企業(yè)要重視對(duì)工業(yè)鍋爐的檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的問(wèn)題，做好日常的檢查工作，針對(duì)存在的裂紋問(wèn)題要做好詳細(xì)的解決措施，保證鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]王永輝.工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及分析[J].鍋爐制造，2020（4）：42-43，48.

[2]萬(wàn)明松.工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)中裂紋問(wèn)題分析[J].化工管理，2020（14）：139，141.

[3]樸正哲.工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)中存在的問(wèn)題與安全運(yùn)行措施[J].農(nóng)家參謀，2020（15）：254.

[4]曲先民，于濤.工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2020（1）：147-148.

[5]李占斌.工業(yè)鍋爐檢驗(yàn)中裂紋問(wèn)題探究[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2017（9）：122-123.