金相復(fù)膜技術(shù)在鍋爐壓力容器中的檢測應(yīng)用

（內(nèi)蒙古自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

鍋爐壓力容器設(shè)備在我國的工業(yè)化進(jìn)程中被熟知，其應(yīng)用廣泛，對生產(chǎn)效率的提高有很大幫助，對社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有推動意義。鍋爐壓力容器設(shè)備通常在高溫和高壓等特殊環(huán)境下運(yùn)行，如果有缺陷出現(xiàn)可能會埋下隱患，導(dǎo)致事故的發(fā)生。如何保證鍋爐壓力容器的正常運(yùn)行，排除隱患，是需要關(guān)注的重點(diǎn)?，F(xiàn)階段，針對鍋爐壓力容器的材料易老化的問題，主要使用金相復(fù)膜技術(shù)對其進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)合化學(xué)物理分析，提高檢驗(yàn)效率，彌補(bǔ)了無損金相分析技術(shù)的不足之處，可以更精確地了解鍋爐壓力容器的狀態(tài)，進(jìn)而為其安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

一、金相復(fù)膜技術(shù)的應(yīng)用原理

通常我們把金相復(fù)膜技術(shù)稱為復(fù)膜金相，可以將其理解為單層鍍層，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的金相通過處理后能夠和鍋爐壓力容器內(nèi)壁貼合，貼合后展示出的紋理可以展示出鍋爐壓力容器是否存在裂縫等信息。使用金相復(fù)膜技術(shù)進(jìn)行檢測貼合之前，要對鍋爐壓力容器的內(nèi)壁進(jìn)行簡單處理，如拋光打磨、侵蝕等，再用特定溶液對其軟化，讓鍍層可以完全貼合在鍋爐壓力容器內(nèi)壁，使金相復(fù)膜有很大的貼合性和延展性，然后觀察金相發(fā)生的變化，得出結(jié)論信息。完成后要收集復(fù)膜金相，以便日后對相同壓力容器金相觀察時有對照樣品。

二、金相復(fù)膜的制作

對于金相復(fù)膜的制備，要嚴(yán)格按照下列流程。1.對需要進(jìn)行金相檢測的位置進(jìn)行定位，以提高檢測效率，同時方便后期工作的落實(shí)。當(dāng)確定檢測位置時要對鍋爐壓力容器的型號、材料、使用狀況和熱處理工藝等角度出發(fā)，確定合適位置進(jìn)行檢測。檢測時對常出和易出問題的位置優(yōu)先、重點(diǎn)進(jìn)行檢測，進(jìn)而得到故障原因，迅速制定解決對策。2.準(zhǔn)備復(fù)型材料。目前主要有兩種方式準(zhǔn)備復(fù)型材料，一是CHCl3加有機(jī)玻璃片法。該方法存在的缺點(diǎn)是復(fù)膜時間長，且工作現(xiàn)場的環(huán)境對該方法有較高的影響，同時，也受到檢測位置的具體情況限制，該方式不適合在曲率小的地方使用。二是丙酮加AC紙（醋酸纖維紙）法。該種方法相比前一種方法有明顯的優(yōu)點(diǎn)，AC紙與丙酮復(fù)型的時間較短，更加適合在工作現(xiàn)場操作使用，這個特點(diǎn)使其在金相復(fù)膜制作中廣泛應(yīng)用。3.進(jìn)行金相復(fù)膜，分為以下兩步進(jìn)行。第一步是準(zhǔn)備工作，對要檢測的位置進(jìn)行清理，不允許存在油漆、金屬屑等雜質(zhì)，清理時可適當(dāng)增加清理面積。第二步是進(jìn)行金相復(fù)膜，在試樣的表面涂抹一定量溶劑，從而保證復(fù)型材料和金屬的貼合度，以防止貼合效果不佳帶來的后期問題。要注意的是溶劑要避免過量，防止損傷AC紙，影響復(fù)膜效果，甚至給操作人員帶來危險和麻煩。將AC紙覆蓋到試樣的表面，排除氣泡和貼合度不夠的情況，期間要防止灰塵雜質(zhì)落入貼片的夾層，要按壓貼片一分鐘左右，來保證牢固粘貼。第三步是等待材料干燥后使用鑷子等工具將復(fù)型夾起并逐步揭開，然后妥善保管分離后的樣品。在分離時要保證復(fù)型完全干燥，分離力度均勻，以避免因受力不均而破壞樣品；有機(jī)玻璃需要的干燥時間要求一個小時以上，AC紙干燥時間在10分鐘左右。

三、金相復(fù)膜技術(shù)的應(yīng)用

鍋筒和鍋爐的集箱因?yàn)樘貏e出現(xiàn)鼓包裂紋、水冷壁現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生鍋爐爆管問題和變形現(xiàn)象。在高溫時，鍋爐壓力容器也會發(fā)生變形、蠕變、裂紋現(xiàn)象，金相復(fù)膜技術(shù)對于這些問題的檢測有非常好的應(yīng)用。在相關(guān)人員進(jìn)行金相復(fù)膜技術(shù)操作時，有下面幾點(diǎn)需要注意，第一，要控制金相復(fù)膜的時間，如果在其干燥前便進(jìn)行分離很容易將復(fù)型材料殘留到上面，表現(xiàn)為在復(fù)型片上有一些亮點(diǎn)，在照片上表現(xiàn)為黑色斑點(diǎn)。第二，在金屬復(fù)膜后，金屬表層有凹凸部位輪廓形象出現(xiàn)。第三，多次復(fù)膜。同時要選取清晰的復(fù)膜圖像，從而對其變化進(jìn)行觀察。

四、金相復(fù)膜技術(shù)的注意事項(xiàng)

若在復(fù)膜后的金相表面有凹凸現(xiàn)象發(fā)生，其形貌與試樣的形貌剛好相反，因此，復(fù)膜后的金相通常被稱作負(fù)型金相。與此同時，因?yàn)閺?fù)型材料黏度相對高，同時，流動性低，造成復(fù)膜金相圖像上的圖案通常大于常規(guī)金相。在做蠕變孔洞大小時要將其考慮進(jìn)去。在使用有機(jī)玻璃片或者是AC紙進(jìn)行復(fù)膜時，由于要檢測的部位通常會附有雜質(zhì)，所以在復(fù)膜前要清理干凈，從而確保待測位置保持清潔狀態(tài)，拋去初期復(fù)膜結(jié)果，在多次復(fù)膜后進(jìn)行觀察，這樣可以保證圖像的清晰和準(zhǔn)確。

五、結(jié)語

由于金相復(fù)膜技術(shù)的應(yīng)用，使鍋爐壓力容器檢驗(yàn)技術(shù)從宏觀檢驗(yàn)向圍觀檢驗(yàn)發(fā)展，加速了多元化安全評測工作的發(fā)展，其應(yīng)用降低了安全事故的發(fā)生，簡化的檢測步驟，縮短了檢測時間。但是應(yīng)用時有一定危險性，因此，要加強(qiáng)對操作人員的培訓(xùn)，提高危險防范意識。金相復(fù)膜技術(shù)的應(yīng)用前景廣泛，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其檢測精度也會得到不斷地提高。