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金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備安全生產(chǎn)及檢驗(yàn)中的應(yīng)用

文檔作者：劉仲海文檔來(lái)源：天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月14日
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Internal Combustion Engine &amp;amp; Parts
0 引言
隨著市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的特種設(shè)備有著應(yīng)用范
圍廣泛、數(shù)量巨大的特點(diǎn)。但是，由于很多使用者的安全意
識(shí)淡薄，在使用中存在一定的隱患。因此，只有對(duì)特種設(shè)備
加強(qiáng)管理，才能在本質(zhì)上保證安全事故的發(fā)生。在特種設(shè)
備的使用中，要結(jié)合日常的檢測(cè)工作，通過(guò)金相檢驗(yàn)檢測(cè)
技術(shù)對(duì)設(shè)備及材料進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)和管理。尤其是在特種
設(shè)備的安全生產(chǎn)中，應(yīng)用金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備中存在
的隱患和問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)，從而達(dá)到保障設(shè)備安全運(yùn)
行的目的。
1 金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備安全生產(chǎn)中的有效
應(yīng)用
1.1 金相檢驗(yàn)檢測(cè)的技術(shù)原理
金相檢驗(yàn)檢測(cè)的概念就是指金相學(xué)，其將金屬或者是
金相內(nèi)部結(jié)構(gòu)作為主要的研究對(duì)象[1]。金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)
也可稱為金相分析，其應(yīng)用金相學(xué)的方式方法，以此來(lái)有
效對(duì)金屬材料展開(kāi)宏觀和微觀的檢測(cè)檢驗(yàn)工作。除此之
外，其還能夠有效地研究當(dāng)受到外界條件影響或者是內(nèi)在
條件影響時(shí)，其對(duì)金屬或是合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)的顯著影響。若
出現(xiàn)溫度的不斷變化、金屬在加工時(shí)受到變形、出現(xiàn)澆注
情況等現(xiàn)象，這些不良現(xiàn)象被稱作是外界條件因素，而內(nèi)
在條件影響因素則體現(xiàn)在金屬或者是合金的化學(xué)成分。
金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)體現(xiàn)了金屬金相的主要形式。比如，
馬氏體、奧氏體、鐵素體等形式。將金屬材料進(jìn)行有效的檢
驗(yàn)精測(cè)，其直接影響著特種設(shè)備零件的使用性能以及使用
壽命，金相檢驗(yàn)檢測(cè)成為控制特種設(shè)備零件內(nèi)在條件影響
因素的重要途徑。因此，在展開(kāi)新材料、新工藝、新產(chǎn)品的研
發(fā)過(guò)程中，應(yīng)有效提升金屬或是合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
1.2 金相檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)在使用過(guò)程中的劣化程度
應(yīng)用
由于承壓類特種設(shè)備具有特殊性的特點(diǎn)，其所處的運(yùn)
行環(huán)境較為惡劣。因此，處在較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作過(guò)程中，其特
種設(shè)備材料出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象，甚至還會(huì)劣化，從
而使得承壓類特種設(shè)備在使用過(guò)程中，存在著諸多安全隱
患。因此，針對(duì)承壓類特種設(shè)備運(yùn)用金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，為
其更換設(shè)備提供諸多有力條件。通過(guò)金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的
有效應(yīng)用，將承壓類特種設(shè)備所具有的耐高溫性以及抗腐
蝕性進(jìn)行有目的性的監(jiān)測(cè)，從而降低金屬或合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)
的損傷，提高其抗腐蝕能力。
1.3 金相檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)承壓類特種設(shè)備的失效形
式檢驗(yàn)
由于受到長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作以及所處環(huán)境較為惡劣的因素
影響，導(dǎo)致承壓類特種設(shè)備失去效率的情況。其失效因素主
要包括以下幾個(gè)方面：剛度及強(qiáng)度、泄漏情況以及失去穩(wěn)定
性等，這些不良影響因素勢(shì)必會(huì)對(duì)承壓類特種設(shè)備的運(yùn)行
帶來(lái)巨大的障礙。例如，珠光體具有耐熱鋼性的特點(diǎn)，在受
到高溫且長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，珠光體會(huì)發(fā)生一定的變化，這
嚴(yán)重的影響了鋼的耐熱性，使其運(yùn)行狀態(tài)受到限制。
1.4 承壓類特種設(shè)備的定期檢驗(yàn)應(yīng)用
就承壓類特種設(shè)備的檢驗(yàn)情況而言，金相檢驗(yàn)技術(shù)可
以很好地判定所使用的材料是否存在劣質(zhì)現(xiàn)象。對(duì)于已經(jīng)
發(fā)生變形的承壓類特種設(shè)備。比如，脫碳、脆化、遇高溫易
腐蝕等現(xiàn)象，采用金相檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)，可以很好地對(duì)變形
的部分進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)其展開(kāi)相應(yīng)的分析?；诖?，金相檢
測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)不僅可以為設(shè)備的安全性提供有效保障，還可
以為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)數(shù)據(jù)支撐。
2 紅外檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備安全生產(chǎn)中的高效應(yīng)用
2.1 展開(kāi)高溫設(shè)備襯里損傷的檢測(cè)
金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備安全生產(chǎn)及檢驗(yàn)中的應(yīng)用
劉仲海
（天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350）
摘要： 金相檢驗(yàn)技術(shù)與紅外線檢測(cè)技術(shù)在保障特種設(shè)備的安全生產(chǎn)和檢驗(yàn)中有著重要的作用，尤其是在展示技術(shù)對(duì)設(shè)備及材料
的安全隱患方面可以及時(shí)的排除，從而保障特種設(shè)備的生產(chǎn)安全。本文通過(guò)金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備安全生產(chǎn)中的有效應(yīng)用，紅
外檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備安全生產(chǎn)中的高效應(yīng)用兩個(gè)方面進(jìn)行論述，以金相檢驗(yàn)檢測(cè)的技術(shù)原理，金相檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)在使用過(guò)程中
的劣化程度應(yīng)用，金相檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)承壓類特種設(shè)備的失效形式檢驗(yàn)，展開(kāi)高溫設(shè)備襯里損傷的檢測(cè)，高溫爐管結(jié)焦缺陷的監(jiān)
測(cè)，對(duì)儲(chǔ)液設(shè)備的液位進(jìn)行檢測(cè)方面進(jìn)行具體的闡述，希望對(duì)以后金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)可以更好的應(yīng)用在特種設(shè)備安全生產(chǎn)及檢驗(yàn)
中提供幫助。
關(guān)鍵詞： 金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)；特種設(shè)備；安全生產(chǎn)；有效應(yīng)用
如一次調(diào)整無(wú)法滿足要求，則重復(fù)調(diào)整程序，直到非線性
誤差的消失。
3 結(jié)論
綜上所述，本文對(duì)精密壓力表在使用過(guò)程中出現(xiàn)的一
些故障及其原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決方法，
希望對(duì)相關(guān)工作人員在進(jìn)行精密壓力表的使用和調(diào)修過(guò)
程中有所幫助。
參考文獻(xiàn)：
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·85·
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
內(nèi)燃機(jī)與配件
圖3 襯里夾層串氣熱相圖
依據(jù)襯里損傷程度溫度限可以對(duì)損傷程度進(jìn)行診斷。
在襯里保持完好的情況下，通過(guò)對(duì)外壁溫度進(jìn)行傳熱計(jì)算
得到的即是設(shè)備外壁的下限溫度。在假設(shè)襯里已經(jīng)完全遭
到損壞的情況下，設(shè)備內(nèi)部介質(zhì)產(chǎn)生的溫度直接傳導(dǎo)在外
壁的金屬材料之上，為在安全系數(shù)下的材料確定最高的溫
度值，便得出了襯里在嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)的危險(xiǎn)報(bào)警限[2]。然后基
于上下溫度限值，結(jié)合實(shí)際情況，依據(jù)總結(jié)得出的損傷判
斷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)襯里的從損傷程度進(jìn)行診斷。
目前，襯里損傷可以分為6 種形式：減薄型，其表現(xiàn)是
襯里的表面上具有大面積的磨損并且襯里變??；裂紋型即
襯里的表面產(chǎn)生開(kāi)裂，并且裂隙發(fā)育有明顯的寬度以及深
度；鼓包型即襯里的結(jié)構(gòu)有輕微隆起的現(xiàn)象；夾層串氣型
具有襯里疏松并發(fā)育有裂紋的現(xiàn)象，保溫層間與容器聯(lián)通
并存在空隙，造成串氣失去了保溫效果；空洞型即襯里在
局部位置有一定程度的掏空現(xiàn)象；脫落型即襯里的表面材
料形成塊狀的脫落，損傷較為嚴(yán)重。
通過(guò)儀器設(shè)備采集的紅外熱像圖可以看出在超溫區(qū)
表現(xiàn)為嚴(yán)重?fù)p傷，具有局部襯里脫落的現(xiàn)象[3]。在圖1 中超
溫區(qū)是中等程度，為一般性裂紋。圖2 中，超溫區(qū)是中下程
度，溫度具有較小的梯度分布，作出減薄診斷；圖3 中超溫
區(qū)是中下程度，保溫層之間發(fā)育有裂隙與裂紋，作為夾層
串氣診斷依據(jù)。
通過(guò)一系列襯里損傷檢查相與紅外熱像圖之間進(jìn)行
對(duì)比發(fā)現(xiàn)，損傷部位都能映射出規(guī)律性的紅外熱線圖像，
呈現(xiàn)出長(zhǎng)條形或者細(xì)長(zhǎng)條形的現(xiàn)象則證明襯里發(fā)育有裂
紋。當(dāng)溫度處在中上程度之上時(shí)，則可斷定襯里發(fā)育有貫
穿性裂紋。當(dāng)最高溫度處在中等程度時(shí)，可以襯里發(fā)育有
一般裂紋。超溫區(qū)形成的平均溫度在中下程度，并呈較小
梯度狀態(tài)分布，則可以做出減薄的診斷。診斷進(jìn)程中不需
要開(kāi)罐、停車與直接接觸，具有操作便捷的特征，同時(shí)可精
準(zhǔn)的的發(fā)現(xiàn)加熱爐等相關(guān)設(shè)備內(nèi)部的損傷部位，并進(jìn)行損
傷程度評(píng)估。其具有的非接觸以及快速的特征在在線監(jiān)測(cè)
以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并可以為維修提供
預(yù)知性的科學(xué)依據(jù)。
2.2 高溫爐管結(jié)焦缺陷的監(jiān)測(cè)
結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生是由于爐管內(nèi)的油溫超過(guò)了一定的
期限，達(dá)到一定數(shù)值后發(fā)生破裂，從而變成游離狀態(tài)，有效
的堆集在爐管的內(nèi)壁上[4]。其結(jié)焦缺陷主要體現(xiàn)在以下幾
個(gè)方面：減壓爐、焦化爐、潤(rùn)滑油加熱等現(xiàn)象。由于發(fā)生結(jié)
焦缺陷，其使得爐管內(nèi)壁的溫度不斷升高，從而加快了爐
管內(nèi)壁的腐蝕性以及高溫氧化性，進(jìn)而引起爐管發(fā)生鼓包
或是破裂等現(xiàn)象，還不斷使?fàn)t管內(nèi)壁的壓力差提升，使得
爐管內(nèi)壁的各項(xiàng)性能發(fā)生變化，甚至還會(huì)出現(xiàn)被迫停止運(yùn)
行的操作。
2.3 對(duì)儲(chǔ)液設(shè)備的液位進(jìn)行檢測(cè)
化工廠中有許多的特種設(shè)備，而特種設(shè)備對(duì)物料的控
制采用的是液位傳感器的控制，利用紅外檢測(cè)技術(shù)對(duì)液位
進(jìn)行控制，防止整個(gè)特種設(shè)備在傳感器的失靈時(shí)導(dǎo)致的斷
流或者逆流現(xiàn)象，保障整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。對(duì)特種
技術(shù)的液位監(jiān)測(cè)，常見(jiàn)光下只能看見(jiàn)設(shè)備的表面，而在紅
外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用上，可以對(duì)設(shè)備的物料及內(nèi)部構(gòu)造都有
相應(yīng)的可見(jiàn)度[5]。尤其是因設(shè)備內(nèi)原材料的比熱容不同，所
呈現(xiàn)的熱成像也不進(jìn)相同。因此，應(yīng)用紅外線檢測(cè)技術(shù)，可
以清晰地觀察到液位。
3 結(jié)論
綜上所述，隨著特種設(shè)備日漸的增多，其維修與檢測(cè)就
成為應(yīng)用特種設(shè)備中最重要的問(wèn)題。金相檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的
應(yīng)用，從本質(zhì)上解決了傳統(tǒng)特種設(shè)備在安全生產(chǎn)及檢驗(yàn)中
遇到的問(wèn)題。基于此，在特種設(shè)備的檢驗(yàn)中，進(jìn)行檢驗(yàn)技術(shù)
的應(yīng)用主要是在運(yùn)材料的檢驗(yàn)過(guò)程、產(chǎn)品的制造過(guò)程以及
安裝的工藝三個(gè)方面。尤其是金相檢驗(yàn)檢測(cè)的技術(shù)原理，金
相檢測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)在使用過(guò)程中的劣化程度應(yīng)用，金相檢測(cè)
檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)承壓類特種設(shè)備的失效形式檢驗(yàn)，是金相檢驗(yàn)
技術(shù)應(yīng)用于特種設(shè)備的安全生產(chǎn)及檢驗(yàn)中的重要保障。
參考文獻(xiàn)：
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圖2 襯里局部減薄熱像圖
圖1 內(nèi)部襯里裂紋熱相圖
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萬(wàn)方數(shù)據(jù)

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