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[摘 要]锅炉压力容器在制造和安装、运行过程中不可避免地会产生一些缺陷。本文通过对锅炉受压元件裂纹产生原因进行分析，提出了裂纹焊接处理工艺，以预防和减少锅炉安全事故。
[关键词]锅炉 受压元件 裂纹 焊接
锅炉压力容器在制造和安装、运行过程中不可避免地会产生一些缺陷，如腐蚀、裂纹、夹渣、未焊透等。其中，裂纹是锅炉受压元件最危险的缺陷，极易引起爆管甚至是锅筒爆炸。近年来，锅炉正向大型化、复杂化发展，运行参数越来越高，如何及时发现这些缺陷并妥善处理，以保证锅炉的安全运行日益引起人们的高度关注。2007年8月，我处对某炼油厂厂内上百台压力容器的定期检验项目，在对液化气脱硫醇抽提塔（C2601）内部检验过程中，通过对焊缝磁粉检测抽查时，发现塔体底部筒节纵焊缝、环焊缝（筒节与封头连接）热影响区及底部筒节接管焊缝存在大量表面裂纹。
一、锅炉受压元件裂纹成因及分类：
1.过载裂纹。过载裂纹是因为外加载荷超过了钢材的强度极限而产生的裂纹，常发生在受力最大或引力集中部位。锅炉的受热面绝大多数是受压元件，尤其是过热器和再热器系统，其管内工质的温度和压力均很高，工作状况较差，此时对于焊口、管孔边缘、焊缝及其热影响区，由于是应力过大，一般形成的裂纹细而且尖锐。
2.疲劳裂纹。疲劳裂纹是受压元件上最容易产生裂纹，主要是由于锅炉在结构上或是在组装、焊接等方面存在缺陷，在使用中又受到交变应力的影响而产生的裂纹。其破坏形式分为低周疲劳和热疲劳。低周疲劳的特点是应力值较高而在破裂时应力交变的频率较低，主要出现在受压元件的焊缝接头周围。热疲劳是由于温度变化引发的热应力引起的，一般都伴有腐蚀、氧化等现象，极易发生在锅炉尾部烟道附近。
二、裂纹的处理
对于受压元件产生的裂纹，应首先分析裂纹产生的原因和性质，根据不同情况制定相应的处理工艺。
1.不允许焊补的裂纹：
①苛性脆化的裂纹不能采用焊补的方法处理。对于材质不合要求或母材由于腐蚀、疲劳等原因产生的裂纹不易焊补，而应采用更换或挖补；
②锅壳式锅炉锅壳上裂纹超过每节锅壳长度50%时，不易焊补；
③在封头、管板板边缘弧处裂纹长度超过圆弧周长25%时，不易焊补；
④管板上管孔四周均有裂纹时，不能焊补。
2.焊补前的准备工作
①为了防止裂纹的继续扩展，对钢板上的裂纹，首先应沿着裂纹发展方向在裂纹的起止端处约20～50mm处，各钻一截止孔（直径8mm），然后从截止孔开始，沿裂纹方向剔出V形或U形坡口，坡口表面应清洁平整(图一)；
②在焊缝上及其热应力区周围内若存在其它裂纹，必须查明裂纹性质及产生原因，在确认可焊补基础上，沿裂纹方向剔出V形或U形坡口，坡口深度和长度超出裂纹并打磨干净；
③对于未穿透裂纹，必须将母材穿透，清除母材内部缺陷。
3.焊补工艺
①焊补裂纹长度在200mm以下，可采用单向焊法，焊接前在钢板边缘打木楔；
②焊补裂纹长度在200~400mm时，可采用步退法分段焊接，焊补前在中间加木楔，由两端向中间焊接（图二）；
③焊接裂纹大于400mm时，应从两端用步退法分段焊接, 在中间加木楔；
④多层焊补较深的焊缝，每层焊接接头不应重迭，上下层必须错开，每层焊接后应及时清除熔渣，焊缝不允许有夹渣、咬边等存在，杜绝新的裂纹产生；
⑤焊补后应进行无损探伤待检验合格后方可投入使用。
三、结束语
以上简单介绍了锅炉压力容器裂纹的成因及处理，在日常的锅炉运行中，影响锅炉安全运行的因素很多，这不仅仅是由于使用者操作不当单方面造成的，也是锅炉从设计、选材到制造、安装等各方面问题的综合反映。因此，防止应力腐蚀裂纹应注意去除管子的残余应力；加强安装期的保护，注意停炉时的防腐；防止凝汽器泄漏，降低蒸汽中的氯离子；加强锅炉设计、制造等方面的安全监察，提高安装、施工质量，强化在用锅炉的定期检查，健全锅炉安全操作技术和设备管理规程并认真实施才是避免各种事故、保证锅炉安全经济运行的根本所在。
参考文献:
[1]梁建勋.低压锅炉水处理基本知识[M].北京：中国建筑工业出版社,1994年
[关键词]锅炉 受压元件 裂纹 焊接
锅炉压力容器在制造和安装、运行过程中不可避免地会产生一些缺陷，如腐蚀、裂纹、夹渣、未焊透等。其中，裂纹是锅炉受压元件最危险的缺陷，极易引起爆管甚至是锅筒爆炸。近年来，锅炉正向大型化、复杂化发展，运行参数越来越高，如何及时发现这些缺陷并妥善处理，以保证锅炉的安全运行日益引起人们的高度关注。2007年8月，我处对某炼油厂厂内上百台压力容器的定期检验项目，在对液化气脱硫醇抽提塔（C2601）内部检验过程中，通过对焊缝磁粉检测抽查时，发现塔体底部筒节纵焊缝、环焊缝（筒节与封头连接）热影响区及底部筒节接管焊缝存在大量表面裂纹。
一、锅炉受压元件裂纹成因及分类：
1.过载裂纹。过载裂纹是因为外加载荷超过了钢材的强度极限而产生的裂纹，常发生在受力最大或引力集中部位。锅炉的受热面绝大多数是受压元件，尤其是过热器和再热器系统，其管内工质的温度和压力均很高，工作状况较差，此时对于焊口、管孔边缘、焊缝及其热影响区，由于是应力过大，一般形成的裂纹细而且尖锐。
2.疲劳裂纹。疲劳裂纹是受压元件上最容易产生裂纹，主要是由于锅炉在结构上或是在组装、焊接等方面存在缺陷，在使用中又受到交变应力的影响而产生的裂纹。其破坏形式分为低周疲劳和热疲劳。低周疲劳的特点是应力值较高而在破裂时应力交变的频率较低，主要出现在受压元件的焊缝接头周围。热疲劳是由于温度变化引发的热应力引起的，一般都伴有腐蚀、氧化等现象，极易发生在锅炉尾部烟道附近。
二、裂纹的处理
对于受压元件产生的裂纹，应首先分析裂纹产生的原因和性质，根据不同情况制定相应的处理工艺。
1.不允许焊补的裂纹：
①苛性脆化的裂纹不能采用焊补的方法处理。对于材质不合要求或母材由于腐蚀、疲劳等原因产生的裂纹不易焊补，而应采用更换或挖补；
②锅壳式锅炉锅壳上裂纹超过每节锅壳长度50%时，不易焊补；
③在封头、管板板边缘弧处裂纹长度超过圆弧周长25%时，不易焊补；
④管板上管孔四周均有裂纹时，不能焊补。
2.焊补前的准备工作
①为了防止裂纹的继续扩展，对钢板上的裂纹，首先应沿着裂纹发展方向在裂纹的起止端处约20～50mm处，各钻一截止孔（直径8mm），然后从截止孔开始，沿裂纹方向剔出V形或U形坡口，坡口表面应清洁平整(图一)；
②在焊缝上及其热应力区周围内若存在其它裂纹，必须查明裂纹性质及产生原因，在确认可焊补基础上，沿裂纹方向剔出V形或U形坡口，坡口深度和长度超出裂纹并打磨干净；
③对于未穿透裂纹，必须将母材穿透，清除母材内部缺陷。
3.焊补工艺
①焊补裂纹长度在200mm以下，可采用单向焊法，焊接前在钢板边缘打木楔；
②焊补裂纹长度在200~400mm时，可采用步退法分段焊接，焊补前在中间加木楔，由两端向中间焊接（图二）；
③焊接裂纹大于400mm时，应从两端用步退法分段焊接, 在中间加木楔；
④多层焊补较深的焊缝，每层焊接接头不应重迭，上下层必须错开，每层焊接后应及时清除熔渣，焊缝不允许有夹渣、咬边等存在，杜绝新的裂纹产生；
⑤焊补后应进行无损探伤待检验合格后方可投入使用。
三、结束语
以上简单介绍了锅炉压力容器裂纹的成因及处理，在日常的锅炉运行中，影响锅炉安全运行的因素很多，这不仅仅是由于使用者操作不当单方面造成的，也是锅炉从设计、选材到制造、安装等各方面问题的综合反映。因此，防止应力腐蚀裂纹应注意去除管子的残余应力；加强安装期的保护，注意停炉时的防腐；防止凝汽器泄漏，降低蒸汽中的氯离子；加强锅炉设计、制造等方面的安全监察，提高安装、施工质量，强化在用锅炉的定期检查，健全锅炉安全操作技术和设备管理规程并认真实施才是避免各种事故、保证锅炉安全经济运行的根本所在。
参考文献:
[1]梁建勋.低压锅炉水处理基本知识[M].北京：中国建筑工业出版社,1994年