龍曉輝

摘 要：特種設(shè)備作為一種高危設(shè)備其在使用中的安全性與穩(wěn)定性是其生產(chǎn)應(yīng)用中的重要部分，為此對于特種設(shè)備的檢驗是其投入使用中的重要環(huán)節(jié)，尤其是對于承壓類特種設(shè)備的檢驗需要從其失效形式進行研究，以此作為基礎(chǔ)探討在實際中應(yīng)用的現(xiàn)場金相檢驗方法，指出金相檢驗在應(yīng)用中需要著重注意的要點、難點，并對其在實際中的工藝、技術(shù)、流程等進行多方面的分析解讀，從而使檢驗工作更加標準化，進而使承壓類特種設(shè)備可以穩(wěn)定、安全地投入生產(chǎn)使用中。

關(guān)鍵詞：承壓類特種設(shè)備 現(xiàn)場金相檢驗 檢驗方法 材質(zhì)劣化

中圖分類號：TH121 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（c）-0081-02

在承壓類特種設(shè)備使用中其由于受到溫度、壓力等作用，其材質(zhì)微觀組織會在時間的作用下出現(xiàn)一定的變化，設(shè)備金屬材料的組織結(jié)構(gòu)決定了特種設(shè)備在實際使用中的壽命及作用，并且關(guān)系著特種設(shè)備使用的安全性。由于特種設(shè)備的金屬材料的化學(xué)性質(zhì)屬于固定的部分，因此其微觀組織結(jié)構(gòu)可以說是影響設(shè)備整體性能的最主要因素。而在進行微觀檢驗中，金相檢驗方法在實際的應(yīng)用中可以反映出金屬材料組織變化產(chǎn)生的規(guī)律，在分析的基礎(chǔ)上確定特種設(shè)備失效的原因。

1 在承壓類特種設(shè)備檢驗中現(xiàn)場金相檢驗方法應(yīng)用的重要性

在社會生產(chǎn)活動中特種設(shè)備的工作環(huán)境無疑是非常嚴苛的，其事故所帶來的損傷威脅著人們的生命財產(chǎn)安全，為此必須要通過檢驗的手段來控制特種設(shè)備的使用質(zhì)量。目前在承壓類特種設(shè)備中所出現(xiàn)的問題主要是由材料劣質(zhì)化造成部分失效所引起的，為此必須要將此部分作為研究中的重點。金相檢驗可以通過其微觀顯示技術(shù)來展示出材料變化情況，確立定量分析結(jié)構(gòu)，從多角度來準確找出材料劣質(zhì)化的情況，全面分析材料失效原因。這種檢驗方法對于設(shè)備壽命及強度可以有效的評價，并且在檢驗中需要著重注意一些使用年限較長及設(shè)定壽命較長的設(shè)備，進而保證特種設(shè)備在服役期間可以安全使用。

2 承壓類特種設(shè)備的失效形式

承壓類特種設(shè)備的失效形式種類較多，諸如剛度、強度等，失效因素的不同其所產(chǎn)生的后果也有一定的區(qū)別，但是無論是哪種失效情況都可能造成災(zāi)難性的事故危害。目前在特種設(shè)備失效形式中最常發(fā)生的就是強度失效，在高壓、易燃、易爆、劇毒等特點的影響下設(shè)備一旦出現(xiàn)強度失效將會產(chǎn)生爆炸或是泄漏等非常嚴重的危害。以鍋爐為例，其在使用中根據(jù)使用要求的不同所需要承受著不同介質(zhì)所帶來的侵蝕作用，其受壓部分因內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)所來的不同介質(zhì)影響極易出現(xiàn)部件強度失效的問題，例如產(chǎn)生裂紋或是損壞等情況，壓力系統(tǒng)受到損壞造成設(shè)備整體運行出現(xiàn)較為嚴重的故障情況，在內(nèi)部壓力值或是設(shè)備材料強度受損達到一定的臨界值后就會出現(xiàn)爆炸事故或是泄漏事故。因此在檢驗中特種設(shè)備的強度應(yīng)是其重要的檢測部分之一，同時在失效檢驗中還需注意剛度、泄漏、失穩(wěn)等失效問題，采用金相檢驗方法來進行針對性檢測。

3 現(xiàn)場金相檢驗的應(yīng)用

3.1 對進場原材料進行復(fù)驗

原材料在進場使用之前必須要通過復(fù)檢來對其進行全面的檢查，其主要是將進場原材料按照相關(guān)規(guī)定標準對其規(guī)格、質(zhì)量、性質(zhì)、性能等進行核定。根據(jù)金相檢驗的特點可以將其檢驗環(huán)節(jié)分為宏觀及微觀兩個部分，首先是宏觀檢驗，主要利用酸蝕試驗來鑒定產(chǎn)品是否存在著質(zhì)量問題及冶煉是否合格，例如材料密度與設(shè)計標準之間的差距、原材料內(nèi)部是否存有雜質(zhì)、材料整體性等，以此來避免材料存在裂縫、氣孔等問題所造成的特種設(shè)備承壓能力下降，增加事故發(fā)生風(fēng)險；其次是微觀檢驗，通過金相檢驗顯微檢測的特點對材料組織結(jié)構(gòu)進行判斷，并且在材料熱處理性質(zhì)的檢查上需要通過其微觀檢測來對材料的晶粒度進行分析，以此來核定材料是否達到相關(guān)標準要求。

3.2 檢驗產(chǎn)品制造以及安裝工藝的質(zhì)量

在特種設(shè)備產(chǎn)品制造及安裝的過程中需要由常規(guī)檢測來對其進行質(zhì)量控制，而金相檢驗則是對質(zhì)量檢查工作進行的一種強化。首先，需要對其焊接質(zhì)量進行全面檢查及分析，其中焊縫問題則可以利用金相檢驗來判斷其微觀組織結(jié)構(gòu)是否存在異常情況；其次是在熱影響的檢驗中利用金相檢驗來判斷其是否存在影響質(zhì)量的組織結(jié)構(gòu)，例如魏氏組織超標等問題。

3.3 檢驗在用設(shè)備的材質(zhì)質(zhì)量

特種設(shè)備中主要使用的材料為金屬，而在這些金屬材料中又以鋼為最主要的材料部分，根據(jù)特種設(shè)備的使用環(huán)境、使用要求及使用特點等因素來看，這些鋼制材料多數(shù)都要具有極高的耐腐性，但是在長時間的使用中具有腐蝕性的介質(zhì)仍會造成使用材料出現(xiàn)劣質(zhì)化的問題，而采用金相檢驗可以定點取材進行現(xiàn)場檢驗工作，可以更好地對設(shè)備所承受的侵蝕情況進行判斷，并利用科學(xué)的檢測方法來檢驗材料的劣質(zhì)化情況。例如對珠光體耐熱鋼的球化以及石墨化進行檢查；判斷在高溫高壓環(huán)境下造成的脫碳、氫腐蝕裂紋是否嚴重；對腐蝕環(huán)境導(dǎo)致的晶間腐蝕或者應(yīng)力腐蝕裂紋進行檢查，斷口金相檢驗可以對具體的類型進行判定，對設(shè)備損壞的原因進行科學(xué)分析，并且金相檢驗還可以將那些不易發(fā)現(xiàn)的顯微裂紋找出來，這是無損探傷做不到的，還能對材料偏析老化進行檢查。例如某廠的爐管材質(zhì)為不銹鋼、化工管道材質(zhì)為碳鋼，這些材料劣化都是因為使用的時間過久，已經(jīng)超過了設(shè)計使用年限，所以出現(xiàn)了嚴重的老化情況。對這些設(shè)備進行金相檢驗，結(jié)果均為不合格組織并且需要報廢，具有不可恢復(fù)的缺陷，如果不予報廢將會帶來非常危險的后果，由此可見金相檢驗是非常重要的。

4 現(xiàn)場金相檢驗的流程以及未來的發(fā)展

4.1 現(xiàn)場金相檢驗一般程序

選擇金相檢測點→角磨機粗磨（深度一般大于1mm）→水砂紙細磨（150#、300#、600#依次研磨）→金相砂紙精磨→拋光（一般用金剛石研磨膏）→根據(jù)材質(zhì)選用相應(yīng)的侵蝕劑腐蝕→顯微鏡觀察→現(xiàn)場拍照或復(fù)膜。

4.2 全新的金相檢驗技術(shù)

在計算機不斷普及與應(yīng)用的形勢下金相檢驗的發(fā)展主要向著信息化的方向發(fā)展，這也決定了此種檢驗方法更加標準化、精確化、智能化與高效化。目前對于此種檢驗方法與計算機技術(shù)的結(jié)合已經(jīng)有了初步的成果，金相顯微鏡系統(tǒng)就是兩種技術(shù)融合的產(chǎn)物，此系統(tǒng)現(xiàn)今已經(jīng)投入到了現(xiàn)場檢測中。并且在進行金相分析中，應(yīng)用計算機的定量技術(shù)可以幫助其將特種設(shè)備材料的微觀結(jié)構(gòu)組織進行高效轉(zhuǎn)化，為動力學(xué)研究提供更加精準的數(shù)據(jù)。同時需要注意的是在計算機技術(shù)與金相檢驗技術(shù)結(jié)合應(yīng)用中的數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究及發(fā)展，其可以為定量金相分析提供更加直觀的材料，為微觀組織測算提供一定的依據(jù)，從而保證檢驗工作進行中失誤及錯誤可以有效減少。

5 結(jié)語

通過上文的分析及總結(jié)可以得出現(xiàn)場金相檢驗是對承壓類特種設(shè)備常規(guī)檢驗的一種強化及補充，尤其是現(xiàn)今各類特種設(shè)備的使用要求及使用環(huán)境趨于復(fù)雜的形勢下，其必須要保證設(shè)備可以承受高溫度及高壓力等環(huán)境要求。對于承壓類特種設(shè)備在現(xiàn)場金相檢驗中的幾個重點以上有了詳細介紹，相關(guān)工作人員需要對其進行全面掌握，嚴格遵循檢驗標準及工藝流程來使用相關(guān)技術(shù)，進而保證此種檢驗方法可以在實際中發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，及時找出設(shè)備中的隱患，為特種設(shè)備的使用提供一份安全保障。

參考文獻

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