承压特种设备检验检测中的裂纹问题探究

付军德

甘肃省特种设备检验检测研究院 甘肃兰州 730050

承压特种设备运行过程中，检验检测工作非常重要，可及时查出设备的质量缺陷与安全隐患，便于相关工作人员进行检修维护。其中裂纹问题对承压特种设备的影响非常大，需对承压特种设备检验检修中的相关裂纹问题进行分析，采取合理的处理方式，有效预防承压特种设备裂纹风险出现。

1 承压特种设备检验检测中的裂纹种类与成因探析

1.1 冷、热裂纹

承压特种设备进行加工生产过程中，需对设备进行过冷与过热处理，如设备焊接施工过程中，设备焊接区域（多在固相线附近）产生热裂纹，而设备的焊件在室温阶段产生开裂出现冷裂纹。通过对冷热裂纹进行对比分析可知，承压特种设备的热裂纹呈现蓝色或者黑色，冷裂纹形状较细，可以穿透晶体，对承压设备造成一定质量影响。冷热裂纹主要集中于设备焊接区域，密集出现在焊接点位置[1]。

1.2 蠕变裂纹

蠕变裂纹的产生时间周期非常长，在承压特种设备运行使用过程中，逐渐积累的材质变化，最终导致设备出现蠕变裂纹。因为承压特种设备运行过程中，需持续承受内部与外部的压力，其材质存在一定的不均匀，局部位置的应力值发生变化，最终导致承压特种设备出现裂纹。基于微观视域进行观察分析可知，设备出现蠕变裂纹，主要是由于材质受热、局部分子出现剧烈摩擦，进而导致设备出现物理性变形，影响到承压特种设备的整体运行安全性与可行性。

1.3 热疲劳裂纹

金属在反复拉伸过程中，将使得金属内部产生应力，一旦相关应力超出金属的特质极限时，则会出现粗大裂纹。鉴于承压特种设备运行的特殊性，热疲劳裂纹主要出现与喷水设备与排气管设备，直接影响到相关设备的运行安全性与可靠性。如设备加工材料晶体大且不均匀，在反复的温度变化场景下，将可能导致设备出现热疲劳裂纹，且部分材料的塑性较差，更易出现热疲劳裂纹。通过对热疲劳裂纹进行观察分析可知，裂纹内部呈现灰色，且裂纹表面存在一定的氧化物。

1.4 腐蚀疲劳裂纹

承压特种设备加工生产过程中，腐蚀疲劳裂纹的出现，直接影响到设备的整体运行稳定性。如承压式锅炉设备运行过程中，设备材质在水蒸气的作用下，使得材质表面形成特殊的覆盖物。在长期运行过程中，材质受到交变应力的影响，一旦材质表面出现问题，将导致水蒸气进入设备表面，进而对设备表面产生一定腐蚀。且在交变应力的作用下，设备腐蚀区域相对集中，多种因素影响下，使得承压特种设备出现腐蚀疲劳裂纹，间接影响到设备的运行寿命与安全。

1.5 过烧裂纹

承压特种设备长时间高温运行状态下，将导致设备出现过热或过烧裂纹，相关裂纹的出现影响到设备运行安全性与可靠性。通过肉眼对其裂纹进行观察可知，外表存在一定的碎裂痕迹。若利用专用显微镜进行观察可知，设备裂纹区域的内部晶粒出现变化，并形成明显的魏氏组织，导致金属结构强度出现下降，不利于设备运行的安全性与可靠性。如锅炉设备加工过程中，需对锅炉的局部进行轧制处理、弯制处理，保证设备局部经过特殊高温处理。如工作人员对锅炉设备进行电焊处理，并保证热处理达到一定阈值，而设备投入使用后，将受到高温的侵蚀，导致设备出现过烧裂纹，降低相关承压特种设备的安全系数[2]。

1.6 机械疲劳裂纹

机械疲劳裂纹是承压特种设备常见的问题之一，即设备在反复工作运行过程中，设备某一区域受到不可逆损伤，并在后续运行过程中导致设备损伤加剧，进而使得设备出现机械疲劳裂纹，该种裂纹问题的出现，给设备运行造成很大隐患。承压特种设备运行过程中，应当合理规避机械疲劳裂纹，保证承压特种设备运行的安全性与可靠性，发挥出承压特种设备应用价值。

2 承压特种设备裂纹预防措施解析

2.1 专业操作控制

承压特种设备加工生产过程中，专业操作工艺的质量，直接影响到设备的加工安全性。为规避设备加工风险，需加强专业操作控制，对承压特种设备的工艺操作进行流程化管理，保证承压特种设备的加工质量与可靠。通过专业操作工艺控制，可有效对设备裂纹问题进行抑制，同时设备出厂前，需对设备质量性能进行综合全面检验检测，将承压特种设备裂纹出现概率控制在一定范围内，保证承压特种设备的整体运行可靠性。

2.2 设计加工监管

承压特种设备设计加工过程中，必须严格依循国家标准要求，对设计方案、加工工艺、性能参数进行全过程审核监管，由特殊单位对设备设计方案进行可行性评估，保证设备加工生产的质量与安全，避免由于设计缺陷，影响到承压特种设备的运行质量与安全。

2.3 检修养护管理

承压特种设备使用过程中，为有效控制设备裂纹，需对特种设备进行有效检修养护，及时发现设备出现的裂纹隐患，并对其进行专业分析，选择针对性的裂纹处理技术方案，对承压特种设备裂纹进行合理处理，将裂纹风险控制在一定范围内，确保承压特种设备的整体运行安全性与可靠性[3]。

3 结语

综上，承压特种设备设计、加工、使用过程中，设备裂纹问题直接影响到设备安全。文中对不同类型裂纹进行分析，并提出几点预防措施，以有效规避裂纹风险。未来承压特种设备设计使用过程中，需对相关行业安全标准不断完善提高，保证承压特种设备的加工生产安全性与可靠性，推动我国承压特种设备生产水平提升。