锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题.pdfVIP

第10期 ．51一 锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题 项智 (浙江省特种设备检验研究院，浙江杭州310020) [摘 要]本文对锅炉压力容器压力管道检验中常见的几种裂纹形式~-4~T简要分析，概述了裂纹的宏观特征和微观特征。 [关键词]压力容器；压力管道；检验；裂纹；分析 裂纹分析是失效分析 的基础 。通过裂纹分 力条件、环境介质等因素均直接影响疲劳裂纹的 析可 以判别裂源 的位置、扩展的方 向、开裂的性 萌生与扩展，情况比较复杂。 质、受力状态、环境条件等信息。锅炉压力容器 疲劳裂纹开裂 的区域无显著 的塑性变形 ， 压力管道检验的主要任务是通过检验发现承压件 形如脆性开裂 ；疲劳裂纹一般是穿晶的，发展趋 的缺陷，尤其是裂纹缺陷来预测其安全性能水 势与主应力垂直 ，裂纹 比较弯 曲 (高强度钢平 平 。受压件 中隐藏 的裂纹缺陷可能来 自制造 、加 直)，在塑性疲劳痕中可观察到二次裂纹。接触 工、安装及运行等不同过程 ，它是各种缺陷中最 机械疲劳裂纹开 口较宽，开 口处有严重的粘结斑 不稳定 的一种形式 ，是影响设备安全性能的主要 坑，尾端锋利，裂纹两侧 比较平整，深度较浅。 因素 。在裂纹分析 中，宏观分析除用 肉眼、放大 2应力腐蚀裂纹 镜观察外，还可应用无损检测和金相低倍检验方 法来显示裂纹的形貌 。微观分析主要应用光学显 应力腐蚀裂纹系指构件在应力及腐蚀介质共 微镜 、电子显微镜来判断裂纹 的性质 、断裂路径 同作用下形成的开裂 。 及微观特征 。 汽水管道、集箱管座是常见的应力腐蚀裂纹 裂纹分类的方法 目前 尚不统一。按裂纹形成 萌生的区域 。奥 氏体不锈钢是极易形成应力腐蚀 的先后可分为主裂纹与二次裂纹 ；按裂纹 的途径 的材料，在汽水介质工作条件下只要很小的应力 可分为沿 晶裂纹与穿晶裂纹 ；按裂纹 区塑性变形 就可引起应力腐蚀开裂，冷加工变形、振动、残 的大小可分为脆性裂纹与塑性裂纹。习惯上按裂 余应力都可成为开裂的应力源 。 纹萌生与扩展的机理分类。 应力腐蚀裂纹基本上垂直于张应力，奥 氏体 不锈钢上裂纹呈落叶后的树枝状，裂纹有分枝特 1机械疲劳裂纹 征，且尾部较尖 。 通过对本省 内多数火 电厂的检验结果分析， 火 电厂汽水管道应力腐蚀开裂多发生在弯 此种裂纹多发生在汽轮机大轴、叶轮、叶片及辅 管内壁 中性层区，此种开裂实际上是腐蚀过程并 助转动机械上 。疲劳裂纹通常在应变集 中处形 受应力促进 的局部腐蚀 ，或称 由应力来导向的腐 成 ，大多数起源于部件表面 。 蚀 。裂缝在弯管 中性 区呈带状沿轴 向延伸 ，裂缝 宏观特征：疲劳裂纹初始阶段与拉伸应力 呈群状，一般较短、开 口较宽而数量较多。 轴呈45。的滑移面扩展，接着裂纹很快地开始进