金相检验在锅炉定期检验中的应用

金相检验在锅炉定期检验中的应用

程明明 刘太浩

山东中琦环保设备制造有限公司，山东 济南 250400

摘要：处于不同温度、介质及压力环境中的锅炉，其材质的微观组织也会发生一定的变化，并因此对锅炉设备的使用寿命和性能造成影响。为此，人们往往十分关锅炉设备的检验，在当下所使用的检验方法之中，现场金相检验法因其突出的直观性而在锅炉设备检验中得到广泛运用，金相检验是结合光学和电子显微技术，展开对于金属材料组成结构的观测，确定金属材料中的组成相、组成物和相应微观缺陷情况，以确定金属材料质量的一种检验手段，一般可以分成摄像技术和显微观察技术两种类型。对于常规检测手段所难以发现的缺陷，可以通过金相检验的形式予以检测。

关键词：金相检验；锅炉；定期检验；应用

前言

锅炉是一种高压设备，在工作的过程中温度较高，同时经过长时间的使用往往极易出现一定的安全故障。假如不能对故障进行处理，那么将会导致锅炉效率低下以及导致出现安全事故。为此需要对锅炉的使用情况进行定期检查，同时需要对设备维护情况进行验收。因此锅炉检验人员必须认真学习检验规则，同时提升检验锅炉检验质量。

1 锅炉定期检验的重要性

定期检查锅炉质量，能够有效地保障锅炉安全运行。其一，在进行检查时发现安全隐患能够及时进行排查，从而可以避免不必要的安全隐患。由于锅炉工况相对恶劣，在运行的过程中，往往会出现一定的问题，诸如由于过热导致变形、出现裂纹、腐蚀以及渗透等问题。当出现问题后不能进行及时处理，那么将会导致出现中重大的安全问题。当锅炉受火部位出现一定的裂纹时，其在高温火焰的冲击下导致水出现渗透，从而迅速变成蒸汽与烟气一起漏掉。即便渗透出现在可见的位置，工人也不能发现。比如锅炉的受压部件出现变形，那么工作人员将不会发现该问题，主要是由于变形量比较小。其二，对锅炉进行定期检查，在检查时重点检查设计、制造、安装方面的原始缺陷。锅炉投入使用之后，需要对其进行登记，同时需要对锅炉进行相应的检验，通常能够查出一般性的问题，但是去不能发现隐藏性的问题，因此当锅炉投入使用之后，需要定期对锅炉进行检查。

2 现场金相检验方法的操作流程

（1）取样。可以结合具体的检验目的确定相应的取样部位，综合利用纵向及横向取样等不同方法从原材料和锻件之中取样。其中纵向取样主要包括类型、带状组织及非金属夹杂物大小等多种形式；而横向取样则包含覆盖层及表面缺陷等多种类型。在进行事故分析取样时，需要分别挑选损坏和未损坏的零件，以便进行后续对比。可以分别使用切割、锯、刨等多种形式进行取样操作。（2）在磨制过程中，可以结合具体材料的特性确定相应的磨制工具和磨制方法。在粗磨时，可以使用砂轮机处理硬材料，如果处理的材料为软材料，则需使用工具锉进行处理；在细磨时，可以运用金相砂质实施手工细磨处理，也可以使用机械予磨机实施机械细磨。（3）实施抛光处理时，可以结合具体情况综合对比确定相应的抛光方法，如机械抛光、化学抛光、电解抛光等。（4）在侵蚀过程中需要以科学的方法确定侵蚀剂。例如，针对淬火处理后的钢晶和组织可以用酒精、苦味酸等物质进行侵蚀，而对于低合金钢和碳钢类物质，则可以使用硝酸酒精类物质予以处理。（5）在显微镜拍照及观察时，可以使用先进的观察仪器，并运用计算机设备呈现金属材料组织的表面状态，以便进行后续对比。（6）在复膜的过程中，需要针对复膜材料进行软化处理，以便复膜材料可以在流动后和金属面进行严密接触。通过加压的形式，填补材料和金属面图像及磨面之间的空隙。

3 现场金相检验在锅炉设备中的应用

3.1 材料质量检验

在材料质量检验过程中应用现场金相检验方法，可以实现对材料种类、组织成分等内容的细致核查，以便建立对项目内容的深刻认知，借助对检查结果和设计要求的详细对比，确定具体的材料材质和质量情况。例如，在锅炉厂工作时，为了实现对新购炉管质量的精准检验，以免因钢管材质误用而对材料的后续使用造成影响，需要材料质检人员针对采购的钢管进行核查，并从中随机选取一段样品用于金相检验。在此过程中，需要研磨样品的横截面，并在研磨处滴入浓度系数为4%的硝酸酒精，同时，利用金相显微镜展开对样品钢管横截面侵蚀情况的细致观察，明确样品和界面和正常木材组织在宏观特征等方面的差异性，并据此准确判断材料金相组织特征。最后，只要将现有的质量证明书和检验结果进行对比即可确定钢管的真实质量情况。

3.2 产品工艺检验

现场金相检验方法也常用于锅炉设备的制造及安装检验之中。通过现场金相检验方法可以实现对锅炉设备的损失及厚度情况的细致检验。一般而言，借助微观金相形式实施现场金相检验，可以实现对锅炉设备焊缝及热影响区组织的全面检验。在检验结束后，相关人员只需结合最终的微观组织特征便可以建立对锅炉设备工艺质量的清晰认知和精准判定。

3.3

设备材质检验

现阶段，以合金钢、不锈钢为主要材料的钢材已经广泛应用于锅炉设备之中。如果长时间处于高温高压环境之中，就可能导致某些钢材料出现形变或质变，进而影响承压类特种设备的使用性能及使用寿命。为此，可以通过现场金相检验方法展开对锅炉设备中钢材质量的有效检验。例如，长期处于高温状态可能导致电站锅炉的集箱发生球化反应，此时需要检验人员运用现场金相检验方法予以检验，确定如果长期处于高温高压状态，珠光体耐热钢是否会发生脱碳及氢腐蚀开裂等问题。通过这种方式予以检验，既可以挖掘出通过无损检测无法发现的显微裂纹，也可以为材料质量及老化现象研究奠定坚实的基础。随着计算机技术的不断发展，现场金相检验也得到一定优化。当下所使用的现场金相检验方法已经和计算机技术进行了高度融合，可以将检验所得图像直接显示在计算机屏幕上，通过专业的计算机分析处理系统实现对面积百分比、微观组织在检验材料中尺寸等参数图像的深入分析，并据此确定材料设备的具体性能，让检验员可以建立对锅炉设备现场检验情况及安全状况的深入评估。

4 现场金相检验的发展前景

科技水平的日益提升，让我国在现场金相检验领域也取得全新的进展，成功研制出金相显微镜系统，并在检验工作实践中得到广泛运用。对于金相检验工作而言，在金相分析的过程中展开对于计算机图像处理和识别技术的深入分析，充分利用计算机计算展开对于图像的处理，是其发展的必然趋势，可以切实提升检验工作的整体质量。借助计算机技术进行图像研究，可以发现微观环境中的各类数据，确定设备的面积百分比结构和平均尺寸，并结合具体的信息确定材料的实际性能，从根本上提升检验工作的效率，充分彰显材料评价工作的有效性。同时，借助数字图像处理技术，可以建立对于材料组织的深刻认知，以推动技术的优化发展。针对金相检验技术和数字图像处理技术进行优化整合，以充分发挥技术的优势，可以更好地达到预期工作目标，让我国的特种设备水平得到切实提升。

5 结束语

总而言之，由于锅炉在运行的过程中，工况条件相对复杂极易带来安全隐患。为了能够有效地优化锅炉运行的情况，需要对锅炉进行检验。与此同时，对于出现的问题，相关工作人员可以编制有效的解决办法，从而可以有效地促进锅炉高效的运行，避免不必要的安全隐患。

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