現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法在承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)中的運(yùn)用初探

朱曉智（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 杭州 310020）

現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法在承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)中的運(yùn)用初探

朱曉智（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 杭州 310020）

在工業(yè)生產(chǎn)中所使用的承壓類特種設(shè)備需要面臨高溫、高壓、劇烈循環(huán)工況等苛刻環(huán)境，與其他工業(yè)設(shè)備相比，這種設(shè)備的檢驗(yàn)要求更加嚴(yán)苛。一旦承壓類特種設(shè)備存在重大隱患或缺陷，使用中極有可能出現(xiàn)泄露、燃燒、爆炸等嚴(yán)重危害，因此有必要加強(qiáng)對(duì)承壓類特種設(shè)備的檢驗(yàn)。本文以現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)法為例，簡(jiǎn)要說明其在承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)中應(yīng)用的意義，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法在檢驗(yàn)承壓類特種設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行論述。

現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)；承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)

承壓類特種設(shè)備在不同溫度、壓力和介質(zhì)等環(huán)境的作用下，其材質(zhì)的微觀組織會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，進(jìn)而直接影響到承壓類特種設(shè)備自身的使用壽命以及使用性能。因此人們非常重視對(duì)承壓類特種設(shè)備的檢驗(yàn)，而在目前的眾多檢驗(yàn)方法當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)法能夠較好地展示出金屬材料組織的具體變化情況，因而被廣泛運(yùn)用在承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)當(dāng)中。為此，本文將著重圍繞承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)中現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)法的運(yùn)用進(jìn)行初步探究。

1 承壓類特種設(shè)備運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)的意義

筆者通過查閱大量與承壓類特種設(shè)備故障的文獻(xiàn)資料和相關(guān)記錄，了解到在當(dāng)前的絕大多數(shù)承壓類特種設(shè)備當(dāng)中，因金屬材料發(fā)生質(zhì)變而導(dǎo)致的性能失效是影響承壓類特種設(shè)備正常使用的一大關(guān)鍵原因[1]。因此在對(duì)承壓類特種設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中，也一直將檢驗(yàn)材料質(zhì)量及變化情況作為檢驗(yàn)的重點(diǎn)。相比于其他的檢驗(yàn)方法，現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法能夠運(yùn)用微觀顯示技術(shù)，在對(duì)結(jié)構(gòu)定量分析進(jìn)行明確的基礎(chǔ)上，清晰直觀地展現(xiàn)出承壓類特種設(shè)備的材質(zhì)變化情況，由此幫助檢驗(yàn)人員對(duì)設(shè)備的當(dāng)前材質(zhì)狀況和失效原因進(jìn)行評(píng)估和分析，從而確定設(shè)備安全狀況，使之在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中充分發(fā)揮自身的應(yīng)有效用。

2 現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)法在檢驗(yàn)承壓類特種設(shè)備中的具體應(yīng)用

2.1 檢驗(yàn)材料質(zhì)量

現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法在材料質(zhì)量檢驗(yàn)方面的應(yīng)用，能夠?qū)Πú牧戏N類、組織成分在內(nèi)的眾多項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)、精確的檢查，將檢查結(jié)果與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行比對(duì)，即可對(duì)材料的材質(zhì)、質(zhì)量情況進(jìn)行準(zhǔn)確判定。譬如說在鍋爐廠當(dāng)中，為了準(zhǔn)確檢驗(yàn)新購(gòu)爐管的質(zhì)量，避免鋼管材質(zhì)誤用而影響后續(xù)的正常使用，質(zhì)檢人員從采購(gòu)的鋼管中隨機(jī)截選一段作為檢驗(yàn)樣品，進(jìn)行金相檢驗(yàn)。對(duì)樣品橫截面進(jìn)行研磨處理，在研磨處滴入濃度為4%的硝酸酒精，使用金相顯微鏡對(duì)樣品鋼管橫截面的侵蝕情況進(jìn)行觀察，比較其與正常母材組織在宏觀特征方面是否存在鮮明的差異，對(duì)材料金相組織特征的準(zhǔn)確判定。將得到的檢驗(yàn)結(jié)果和質(zhì)量證明書進(jìn)行比較即可準(zhǔn)確判定鋼管的真實(shí)質(zhì)量情況。

2.2 檢驗(yàn)產(chǎn)品工藝

承壓類特種設(shè)備的制造以及安裝環(huán)節(jié)的檢驗(yàn)也經(jīng)常會(huì)采用現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法。運(yùn)用該方法能夠?qū)Τ袎侯愄胤N設(shè)備的厚度、損傷等情況進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn)[2]。通常情況下，通過微觀金相的檢驗(yàn)方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)，可以全方位地檢驗(yàn)承壓類特種設(shè)備的焊縫以及熱影響區(qū)組織，檢驗(yàn)人員根據(jù)最終獲得的微觀組織特征便可以準(zhǔn)確判定承壓類特種設(shè)備的工藝質(zhì)量。例如使用現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法對(duì)承壓類特種設(shè)備的焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)后，在其得到的微觀組織特征當(dāng)中發(fā)現(xiàn)存在馬氏體組織，或是在其最終得到的熱影響區(qū)組織中發(fā)現(xiàn)存在魏氏組織超標(biāo)，即代表承壓類特種設(shè)備的產(chǎn)品工藝不合理，需要技術(shù)人員盡快采取相應(yīng)的解決對(duì)策，避免產(chǎn)品不合格造成損失。

2.3 檢驗(yàn)設(shè)備材質(zhì)

現(xiàn)如今的大多數(shù)承壓類特種設(shè)備都使用了包括合金鋼、不銹鋼等為主的鋼材，在長(zhǎng)時(shí)間的高溫高壓環(huán)境下，部分鋼材料可能發(fā)生形變或是質(zhì)變，進(jìn)而影響承壓類特種設(shè)備的使用壽命和使用性能，因此需要使用現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法對(duì)承壓類特種設(shè)備中的鋼材質(zhì)量狀況進(jìn)行有效檢驗(yàn)。譬如說在長(zhǎng)時(shí)間的高溫運(yùn)行下，電站鍋爐的集箱出現(xiàn)了球化現(xiàn)象，檢驗(yàn)人員通過現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法，檢查珠光體耐熱鋼在高溫、高壓的情況下是否存在脫碳、是否存在氫腐蝕開裂等問題，不僅可以發(fā)現(xiàn)無損檢測(cè)難以發(fā)現(xiàn)的顯微裂紋，同時(shí)還為材料質(zhì)量和老化現(xiàn)象的分析研究提供了必要的參考和幫助。目前不斷發(fā)展成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)也為現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)的優(yōu)化創(chuàng)造了良好條件，在與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行充分結(jié)合之下，當(dāng)前最新的現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法，已能夠直接將檢驗(yàn)的圖像顯示在計(jì)算機(jī)當(dāng)中，并利用專業(yè)的計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)完成對(duì)圖像的深入分析，包括測(cè)算檢驗(yàn)材料當(dāng)中微觀組織的平均尺寸、面積百分比等各種參數(shù)，并以此為基礎(chǔ)分析材料設(shè)備的具體性能，能夠有效幫助檢驗(yàn)員更好地完成對(duì)承壓類特種設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與安全狀況評(píng)估。

3 結(jié)語

將現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)法運(yùn)用在承壓類特種設(shè)備的檢驗(yàn)當(dāng)中，通過揭示設(shè)備材質(zhì)變化以及變化規(guī)律的方式不僅可以幫助檢驗(yàn)人員準(zhǔn)確評(píng)估承壓類特種設(shè)備的安全狀況，在此基礎(chǔ)上也可以完成設(shè)備失效原因的深入分析。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)證明，現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)在對(duì)承壓類特種設(shè)備的材料質(zhì)量、產(chǎn)品安裝工藝等方面確實(shí)能夠起到良好的檢驗(yàn)效果。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)方法、工藝與設(shè)備都將得到進(jìn)一步的優(yōu)化完善，其檢驗(yàn)操作將更加簡(jiǎn)便，檢驗(yàn)可靠性也會(huì)得到有效提升。

[1]齊曉冰.現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)在承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，11(14):49-50.

[2]王大剛，權(quán)磊，王振江.淺析現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)在承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].河南科技，2013，23(14):67-68.

朱曉智(1974-)，男，漢族，黑龍江綏棱人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)。