承壓特種設備檢驗檢測中的裂紋問題探究

摘要：承壓設備是眾多特種設備中的一種。承壓特種設備在使用過程中危險性較大，關系到人民的生命和財產安全問題，而承壓特種設備在日常生活中也發揮著重要作用。因此，技術人員對承壓特種設備的檢查和測試要落實到實處，定期對承壓設備進行準確檢查，排除安全隱患。裂紋是承壓特種設備常見的故障問題，一旦設備產生裂縫，輕則影響生產，重則引發重大風險事件，對人民生命和財產造成威脅。本文針對承壓特種設備檢驗檢測產生裂紋問題類型和原因展開探討，提出相關預防措施，以期為有關部門提供有益參考。

關鍵詞：承壓特種設備；檢驗檢測；裂紋問題

隨著工業化的快速發展，承壓特種設備的應用越來越廣泛。對于承壓特種設備中存在的裂紋問題，相關企業作人員必須具備豐富的工作經驗與技術能力，并對裂紋問題引起足夠的重視，提高檢測水平，在裂紋發生時第一時間制定應急措施，更好的預防和解決裂紋問題，切實提高承壓特種設備的運行效率。

一、承壓特種設備裂紋的檢驗檢測技術

（一）滲透檢測

滲透檢測是一種常用的裂紋檢測技術，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，尤其是小裂紋和細微裂紋。滲透檢測具有以下優點：高靈敏度。滲透檢測能夠檢測出細小和細微的裂紋，對于高精度和高靈敏度的檢測非常有效。可視化。滲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，否則可能會導致檢測精度不高。

（二）磁粉檢測

磁粉檢測是一種基于磁學原理的裂紋檢測方法，借助于磁場的作用來發現和識別裂紋。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，裂紋處會發生磁場集聚或漏磁現象，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確識別^[1]。

二、承壓特種設備檢驗檢測中的裂紋問題分析

（一）機械疲勞裂紋

機械疲勞裂紋是承壓特種設備在實際使用中經常產生的裂紋現象。由于部分承壓特種設備的工作用途在于幫助機械、齒輪運行，而長時間處于高強度工作狀態下會導致承壓特種設備出現機械性疲勞，進而產生裂紋現象。機械疲勞裂紋的產生位置一般位于承壓特種設備的表面，通常在剛剛產生時非常細小，通過肉眼難以有效觀察。因此，針對機械疲勞裂紋的檢測難度較大，而在裂紋產生后期，由于大量細小裂紋影響承壓特種設備的整體質量，導致裂紋不斷擴大，在承壓特種設備表面持續不斷延伸，最終造成承壓特種設備損壞，無法正常使用。

（二）冷熱裂紋

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

（三）應力腐蝕裂紋

承壓類特種設備在使用時，由于儲存的物質屬于強堿性，在一定程度上會發生化學反應，生成明顯的電位差。另外，在粒子的影響下，應力腐蝕會在設備的腐蝕面上形成輻射性擴散，由此產生裂紋現象。從一定意義而言，承壓類特種設備的內部壓力和外部壓力，在相應的位置上也會因為苛性脆化導致既有的裂紋以自內至外的輻射狀態呈現。長此以往，可能引發重大的安全事故。這種輻射性的裂紋一般會順著主裂紋的方向不斷朝外擴散，在接近一定程度后，會產生質變，從而影響設備的運行質量。

（四）熱疲勞裂紋

熱疲勞裂紋是設備在高溫循環載荷作用下產生的裂紋。在高溫環境中，設備各部件之間會存在溫度差異，導致熱應力的產生，當這種熱應力以交變的方式作用于材料時，會在材料內部產生疲勞損傷，進而形成裂紋，熱疲勞裂紋通常出現在設備的熱影響區或溫度梯度較大的部位，如鍋爐的過熱器、再熱器等，這些裂紋的擴展速度取決于材料的熱疲勞性能、溫度循環的幅度和頻率以及應力水平等因素，長期作用下，熱疲勞裂紋會逐漸擴展，嚴重影響設備的結構完整性和使用壽命。

三、承壓特種設備檢驗檢測裂紋預防的措施

（一）加強專業化操作

在承壓特種設備檢驗檢測期間，首先應加大技術人員的培訓力度，全面系統地培訓承壓特種設備操作工人的作業程序、作業標準和設備保養。有關部門要加大設備使用期間的監督力度，制定健全的設備管理體系，強化對承壓特種設備的監督與檢測，要按照規定的要求，對設備進行巡視與維修，對出現的問題要進行迅速解決，保證整個設備系統平穩運行。針對承壓特種設備需要引進專門的技術支持小組，對設備應用中出現的問題給予幫助，保證設備能夠安全平穩運行生產。

（二）定期檢驗設備工作狀態

在對承壓特種設備進行檢驗檢測的過程中，檢驗工作主要包括宏觀檢驗、設備外表瑕疵檢驗和安全配件等，因此，檢驗人員要按照具體的要求增加相關的測試項目，對開裂問題仔細檢查，從而掌握壓力爐運行工作狀態和能源消耗，并對設備在使用過程中是否會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備表面粗略檢查，必要時通過檢測儀器對管道和鍋爐開展檢測工作，不能錯過任何一個微小裂紋問題，并且要檢測其內部有沒有殘余物質。檢測人員對承壓設備的磨損和裂紋進行總結和記錄，根據檢驗結果對特種設備的磨耗腐蝕情況精準分析，判斷出壓力鍋的實際試用期限^[2]。

（三）嚴格檢查內部構件

在設備制造完成后，檢驗人員必須對其性能開展嚴密檢驗，以保證承壓特種設備的使用安全性。檢驗人員針對設備外觀仔細觀察檢測，以保證設備達到既定的使用標準，主要檢驗設備表面有無凹陷，扭曲，刮傷等情況出現，確保設備無顯著的開裂痕跡。在此過程中，認真對各接頭進行檢測，保證接頭無松動或破損。檢驗人員通過對特種設備管線，閥門，泵和其它重要零件實施內部檢測，以保證各個構件無裂縫或其它損壞^[3]。對設備結構支撐和密封性構造檢測，保證設備內部達到應用標準。在檢驗結束后，還要把承壓特種設備做好記錄存檔工作，以便后期檢驗檢測工作使用，準確記錄設備類型，生產商，檢驗時間，檢驗人員、維修狀態等等，以保證承壓特種設備出現裂紋問題。

四、結語

承壓特種設備的安全運行對于工業生產具有重要意義，針對設備檢驗中常見的裂紋問題進行分析和探討，并提出相應的預防措施，對于提高設備的安全性和可靠性具有重要意義。未來，隨著科技的不斷發展和進步，相信會有更多先進的檢測技術和手段應用于承壓特種設備的檢驗中，為設備的安全運行提供更加有力的保障。

文章來源：《產品可靠性報告》 http://www.007hgw.com/w/kj/32519.html