压力管道检验中的裂纹问题探讨

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  摘要:压力管道的安全问题一直是各方重点关注的内容,压力管道目前管理不规范,纳入特种设备管理较晚,企业不够重视,检验检测人员经验不足。而压力管道裂纹的产生是造成安全事故的首要因素,对其进行解决就成为了重点。基于此,本文对裂纹的产生原因及其检测方法进行了简述,并详细论述了压力管道裂纹问题的预防措施,为今后压力管道的检验检测提供有效参考。
  关键词:压力管道;裂纹问题;预防措施
  引言:压力管道是日常生产生活中不可或缺的设备,但它是却是一种具有一定危险性的特殊设施,在长期运行当中,难免会发生裂纹问题,这些裂纹问题如不及时处理,则极易造成严重安全事故。随着压力管道纳入特种设备专门管理之后,对管道的研究才不断受到重视,但是对压力管道的研究仍然不够完善。为此,作为一名特种设备检验人员必须明确裂纹产生的原因,以及裂纹造成的后果。只有了解清楚这些问题才能更好的实施压力管道的检验检测,并做到指导现场管理人员和相关技术人员对压力管道出现的问题进行改进。
  1压力管道裂纹分类及其产生原因
  1.1压力管道裂纹的分类
  不同的设备在运行中起着不同的作用,所发生的物理化学过程也有所不同,因此所形成的压力管道裂纹也有很多种类,大体来看,大部分裂纹问题都可以分为以下几种:
  (1)焊接裂纹:由于焊接环境的影响,某些部位的材料晶体结构遭到破坏,从而产生细小裂缝,这些裂缝逐渐扩大就演变成焊接裂纹,在初始阶段通常不易察觉,需要借助显微镜观察才能发现。(2)腐蚀裂纹:这种裂纹多发于用于化学反应的设备,在容器受压状态下,受到碱性物质的侵蚀产生脆化现象,其会使容器内金属材料的微观结构发生不可逆的损伤;(3)疲劳裂纹:金属疲劳几乎是不可避免的问题,在设备实际运行中,各部分的应力作用往往是不均匀的,这就使得金属材料出现疲劳裂纹,导致压力管道抗拉伸能力变差,容易引发爆裂等安全事故。(4)蠕变裂纹:多发于温度过高区域,温度过高会对管道材料造成损伤而穿孔,这些穿孔逐渐发展,则会使管道产生形变,进而使设备难以正常运行。(5)过冷或过热产生的裂纹:大多在设备制造阶段就已经形成,由于很多企业使用金属板焊接和卷制的方法来制造,这一阶段涉及到高温焊接和冷却,材料由于热胀冷缩,就容易出现热裂纹和冷裂纹,特别是冷裂纹的隐蔽性更强,在初期极难发现,往往是在焊接后很长时间才能够发现,具有很大的隐患危害[1]。
  1.2安装环节的裂纹现象原因
  除了上述裂纹,在设备安装环节中也可能产生裂纹,具体来看,主要体现在以下两方面:一方面,一部分安装操作人员对当前常用的曲线铺设管道方案不够熟悉,在使用弯曲操作技术时操作不当,导致管道连接处出现裂纹;另一方面,没有做好管道的预处理工作使管道表面凹凸不平,也是产生裂纹问题的一个重要原因。
  目前,一部分企业对于压力管道的管理不够重视,缺乏相关的检测规范和管理制度,使得很多压力管道处于不正常的工作状态下而又不为人知,同时由于企业缺乏对检测人员的培训工作,导致很多检测人员经验不足,这些经验不足的检测人员对于检测工作往往难以成功完成,具体表现在,对于材料检验工作,不注重对于原始数据的保存,导致后期缺乏数据参考,无法确认压力管道的质量是否合格;在宏观检验方面,对于施工单位的管道安装工作检测不到位,没有及时发现管道安装中已损坏的零件,更无法发现材料变形情况;在安全附件检查方面,没有对安全附件做到定期定时检查,同时又因为忽略了管道检测过程中运行参数的变化,导致无法对管道的气密性和压力进行有效测试,由于忽略了这些参数,对于这些参数的变化导致的裂纹也就不得而知了。
  2压力管道裂纹的检测方法
  2.1裂纹检验方法
  在检验裂纹时,要从外观入手,来直观地检验设备运行状态是否正常,如条件允许,检验工作人员可以将检验数据传输到计算机平台上进行检验,并以这些数据为基础来做进一步的分析。在此过程之后,就要检测压力管道实际承受的压力范围,并将检测结果与管道的性能参数对比,查看是否超标,因为压力超标经常是管道产生裂纹的最主要原因。在裂纹检测中最常用的方法是水压检测法,这种方法具有直观和快捷的优点。
  2.2检验过程的注意事项
  整体来看,在检验过程中,相关工作人员需要做到以下几点:(1)工作人员必须提高安全意识,做好其本职工作;(2)积极研究或引用智能化监测技术,降低人为因素造成的错误,提高检测效率,降低人力成本;(3)制定检测工作的规范化操作流程和标准,并按照这些标准规范严格执行,确保检测工作的高效和高质量。
  3压力管道裂纹的预防措施
  3.1指导操作人员正确操作
  生产操作人员的技能也是确保压力管道能夠正常运行的关键,为此,企业应当定期组织这些工作人员参与技能培训和相关学习活动,由相关技术人员对其进行讲解,确保生产操作人员在培训中能学到相关的安全理念,并能将这些理念应用于今后的工作当中。需要注意的是,不仅要开展培训,还要以考核的形式来验证培训效果,考核通过的人员才能继续上岗操作。同时,还应该对表现优异的工作人员积极奖励,提升工作人员的积极性,从更高层面来降低裂纹发生的几率[2]。
  3.2建立质量维护体系和检查体系
  企业要明确的是,压力管道的正确使用关系着工作人员的人身安全,也关系着整体的效益。为此,企业要确保设备的质量,就应当注重总结日常生产过程中的经验,并以此为依据,建立健全质量维护体系和检查体系。并确保检查人员能够及时发现、判断和解决相应的问题。这一体系的建立,主要包括以下三个方面:(1)对压力管道材料的性能参数要求;(2)施工流程和工艺的规范化要求;(3)企业需要明确工作人员的职责,在发生问题的时候能准确追查到责任人,防止互相推诿的情况发生,从而提高工作人员的责任意识和工作效率。
  3.3运用新技术提高检验效率
  单一的检验手段对于压力管道裂缝的检测程度不够,经常存在遗漏的情况,为此,检测人员应当注重多种检验手段的共同采用,多措并举,根据实际情况选择最合适的几种方式,提高检验效率和质量。在确保安全生产的基础上,要积极引进新的检测技术,如涡流检测、漏磁检测和TOFD检测等技术,来提高检测水平,更为精准地确定裂纹发生的位置。
  结语:压力管道在多个环节当中都容易出现裂纹,这就需要多措并举来解决这些问题,从制造、安装、维护和定期检验入手解决问题。只有通过各个环节质量的严格控制和把关才是解决压力管道产生裂缝问题的有效方式。
  参考文献:
  [1]邱卓.冶金工业炉高压容器压力管道检验中的裂纹问题研究[J].世界有色金属,2018(12):64-66.
  [2]韩志扬.锅炉高压容器压力管道检验中的裂纹问题与预防办法[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):49-50.
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