金相检验技术与锅炉检验

毛明志 卢建军

摘 要：对金相检验技术做出简单介绍，并介绍了金相检验技术在锅炉的监督检验和定期内部检验的应用。

关键词：金相检验；锅炉监督检验；锅炉定期内部检验

引言

在锅炉的制造、安装、运行检验中，都少不了以各种检验检测手段作为技术支撑，这其中就包括金相检验，其主要是为检验提供了材料的微观信息，让检验人员能够深层次地了解锅炉金属材料的性能，从而更好地对检验中发现的问题做出更好更准确的判断。如一台锅炉在从制作厂出来到安装结束，锅炉的金属材料因未运行并未产生组织的变化，而锅炉在运行一段时间后，當我们对金属材料进行金相检验后发现组织发生了变化，这就为我们检验提供了依据，判断此锅炉是否在运行中出现过超温、过热等影响锅炉安全运行的问题。所以，金相检验是锅炉检验中重要的一环。

1 金相检验技术

金相检验是一种理化无损检验技术，在被检对象不破坏的前提下能够对金属部件的微观组织的状态和分布情况进行分析，并且判断设备安装质量、金属材料的制造质量和组织性能的变化情况，以及判断老化部件的蠕变损伤程度。其操作一般为现场金相，实验室金相与复膜金相。现场金相与实验室金相过程为通过金相砂纸对试样进行粗磨、细磨，抛光，清洗、腐蚀、清洗，显微镜观看，拍照；复膜金相则是在腐蚀好的试样上通过丙酮与AC试纸或有机玻璃对金属试样进行贴合，以取得金属组织形貌的方法。但是无论金相检验使用的是那种方法，在检验项目中始终要遵守金相组织应当能如实反映受检试样的真实组织的原则，所拍照的组织图像能代表整个试样。

2 金相检验技术在锅炉检验的应用

2.1 锅炉的监督检验

锅炉的监检又分为产品监检与安装监检。锅炉产品及受压元件的制造与安装过程中，应当经过检验检测机构依照相关安全技术规范进行监督检验[1]。

锅炉受压元件在制造与安装时，可以通过金相检验对金属材料的组织进行原始的记录，这将为锅炉今后的定期检验与金属监督检验提供重要的参考依据。如某660MW电站锅炉在安装时对其主蒸汽管进行金相检验，材质为P91，其金相组织为板条状的马氏体，如图1。

图1 200X

2.2 锅炉的定期内部检验

锅炉的定期内部检验为锅炉在停炉检修期间对锅炉的受压部件进行定期检验。锅炉部件的钢材长期在高温应力条件下使用，其内部组织会发生明显的变化，随着组织的变化，钢材的性能也会改变。其变化程度及速度与原始材料的组织成分、使用的温度和应力以及使用时间等因素有关。在锅炉的使用过程中，随着锅炉服役期的延长，珠光体球化、石墨化、蠕变、回火脆化等导致失效的金属组织变化都会逐渐出现[2]。所以，这就需要对锅炉金属材料进行金相检验。如某200MW电站锅炉对其水冷壁管进行检验，材质为20号钢，金相组织为珠光体+铁素体，珠光体未球化，如图2；对其屏式过热器管进行检验，材质为钢102，金相组织为贝氏体，组织粗大，如图3。

图2 200X

图3 200X

3 结束语

总而言之，金相检验技术是保证锅炉安全运行的一种重要的检验手段。在锅炉制造、安装、运行之中存在的问题，以及长期在高温、高压的恶劣条件下存在老化、疲劳、蠕变等原因，致使锅炉材料材质发生变化，从而导致锅炉无法安全运行。这就需要对锅炉材质进行现场金相检验分析或者实验室金相组织分析，配合相关的理化检验，如力学性能试验、扫描电镜分析等手段，用科学的方法和准确的数字和图片来分析失效的原因与失效的程度，为检验提供正确的、科学的依据。从而使锅炉检验工作由细至微，提高检验工作的检验效率与检出率，为锅炉使用单位保驾护航。

参考文献

[1]锅炉安全技术监察规程[Z].2012，53.

[2]郭志强，胡越峰.金相检验在锅炉定期检验中的应用[J].河南科技，2011：71-72.

作者简介：毛明志（1983，7-），男，柳州，广西壮族自治区特种设备检验研究院，工程师，研究方向：锅炉检验，本科学历。