一种化学抛光剂及电站锅炉受热面管金相的现场检测方法_4

文档序号:9781307阅读:来源:国知局
(管子外烟气温度900°C),组织老化程度达到轻度老化,从图片中可以清晰的看出马氏体板条状清晰,马氏体位相基本没有分散,晶内有较多细小的碳化物颗粒,晶界上出现少量的碳化物颗粒。该金相照片的显微组织细节显示正确,晶界清晰,制作质量高,观察面基本没有划痕,能够准确的对组织球化状况进行准确评定。
[0124]实施例5
[0125]对某电站1025t/h锅炉材质为钢102、规格为Φ54Χ8的屏式过热器金相试样进行现场金相制作,运行时间约15.1万小时。
[0126]步骤一:检测表面打磨。
[0127]先用角向磨光机将待检受热面管外表面的氧化皮清理干净,然后在需要进行金相检测的受热面管外表面打磨出纵向100mm、横向5mm的平面作为检测区域,检测区域的打磨深度在1mm,剩余壁厚为7mm,最小理论计算壁厚为6.4mm,能够满足运行工况的要求。
[0128]步骤二:检测表面磨制。
[0129]采用DREMEL8200型手持式电动磨光机配合不同粒度的砂纸进行粗磨、细磨和精磨。
[0130]粗磨,先用#120水砂纸进行粗磨磨光,再用#280水砂纸进行粗磨磨光;
[0131]细磨,先用#400水砂纸进行细磨磨光,再用#600水砂纸进行细磨磨光;
[0132]精磨,先用#400金相砂纸对试样磨面进行精磨,再用#600金相砂纸对试样磨面进行精磨;
[0133]步骤三:检测表面抛光。
[0134]抛光的过程采用先机械抛光、再化学抛光的方式。
[0135]机械抛光的过程是采用DREMEL 8200型手持式电动磨光机配合毛毡抛光磨头,边喷洒金刚石抛光喷雾,边用毛毡抛光磨头进行机械抛光。先将颗粒直径为5μπι的金刚石抛光液均匀喷到毛毡抛光磨头和检测表面上,使用DREMEL 8200型手持式电动磨抛机进行机械抛光,转速控制在2500?3000转/分钟,抛光时间控制在15?25s,将检测表面的机械划痕基本抛掉,用无水酒精将检测表面残余的金刚石抛光液清洗干净,清洗完用脱脂棉将无水酒精擦拭干净。机械抛光过程中要不断喷洒金刚石抛光液。
[0136]化学抛光,用镊子夹着脱脂棉蘸取适量专用的化学抛光剂,在金相检测面上均匀用力擦拭,并不断观察检测面划痕变化情况,擦拭时间约10?15s,看到检测表面残余的机械划痕完全消失后停止擦拭,用无水酒精将检测表面残余的化学抛光液清洗干净,清洗完用脱脂棉将无水酒精擦拭干净。
[0137]化学抛光剂的配方为分析纯草酸、分析纯氢氟酸、聚丙烯酰胺、双氧水、无水乙醇和蒸馏水组成,每升化学抛光剂溶液各组分比例如下:分析纯草酸15g/L,分析纯氢氟酸15ml/L,聚丙烯酰胺5g/L,30%体积分数的双氧水250ml/L,无水乙醇300ml/L,蒸馏水余量。
[0138]其配制过程包括以下步骤(以配制10ml化学抛光剂为例):步骤一:分别用玻璃量筒量取48.5ml蒸馏水和30ml无水酒精,倒入塑料试剂瓶内;步骤二:用量玻璃筒量取30 %双氧水20ml,加入塑料试剂瓶内,加入后用搅拌均匀;步骤三:分别用天平称取分析纯草酸,
1.5g和0.5g聚丙烯酰胺,加入塑料试剂瓶内,搅拌均匀;步骤四:用塑料量筒量取分析纯氢氟酸lml,缓缓加入塑料试剂瓶内,用塑料棒搅拌均匀。
[0139]步骤四:侵蚀。
[0140]用4%硝酸酒精溶液对检测表面进行侵蚀,侵蚀时间控制在5?7s。侵蚀完成后,用无水酒精将检测表面清洗干净,清洗完用脱脂棉将无水酒精擦拭干净。
[0141]步骤五:金相观察。
[0142]将XH-500型便携式现场金相显微镜垂直放在制作好的金相检测表面上观察。图8为屏式过热器南数第7屏、外数第I根管出口段。图8是对某电站1025t/h锅炉材质为钢102屏式过热器管出口高温段运行时间约15.1万小时后的金相图片,该取样的管子运行区域温度较高(管子外烟气温度约1050°C),运行时间长,组织老化程度达到重度以上老化,从图片中可以清晰的看出贝氏体位相已完全分散,晶粒内的碳化物数量极少,晶界上碳化物数量较少,已聚集长大。该金相照片的显微组织细节显示正确,晶界清晰,显示出碳化物颗粒在晶内和晶界上的分布情况,制作质量高,观察面基本没有划痕,能够准确的对组织球化状况进行准确评定。
[0143]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述,但并非对发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种化学抛光剂,其特征在于:由草酸、氢氰酸、聚丙烯酰胺、双氧水、无水乙醇和蒸馏水制成,每升化学抛光液中各组分的浓度如下:草酸15?20g/L,氢氟酸10?20ml/L,聚丙烯酰胺5g/L,30%体积分数的双氧水200?250ml/L,无水乙醇200?300ml/L,蒸馏水余量。2.权利要求1所述化学抛光液的制备方法,其特征在于:包括如下步骤: 1)按所述配比量取水和无水乙醇,混合; 2)按上述配比量取30%双氧水,加入上述乙醇溶液内,混合均匀; 3)按上述配比分别称取草酸和聚丙烯酰胺,分别加入步骤2)得到的混合溶液中,混合均匀; 4)按上述配比量取氢氰酸,缓慢加入步骤3)得到的混合溶液中,混合均匀,得到化学抛光液。3.权利要求1所述化学抛光液在铁素体耐热钢的金相分析中的应用。4.机械抛光和利用权利要求1所述化学抛光液进行的化学抛光联用方法在现场金相检测中的应用。5.—种电站锅炉受热面现场金相检测方法,其特征在于:包括如下步骤:在电站锅炉检测表面上打磨出检测区域,对检测区域进行磨制、抛光、侵蚀,最后进行金相观察;所述抛光步骤为先用机械抛光,后用权利要求1所述的化学抛光液进行抛光。6.根据权利要求5所述的电站锅炉受热面现场金相检测方法,其特征在于:所述检测区域的打磨深度为0.5?Imm;或 所述磨制包括粗磨、细磨和精磨; 粗磨,先用#120水砂纸进行粗磨磨光,再用#280水砂纸进行粗磨磨光; 细磨,先用#400水砂纸进行细磨磨光,再用#600水砂纸进行细磨磨光; 精磨,先用#400金相砂纸对试样磨面进行精磨,再用#600金相砂纸对试样磨面进行精磨。7.根据权利要求5所述的电站锅炉受热面现场金相检测方法,其特征在于:所述机械抛光过程,一边喷洒金刚石抛光喷雾,一边用手持式电动磨光机进行机械抛光;或所述手持式电动磨光机的转速为2500-3000转/分钟;机械抛光的时间为15-30s;或所述的金刚石抛光喷雾的粒度为5mi。8.根据权利要求5所述的电站锅炉受热面现场金相检测方法,其特征在于:所述化学抛光的时间为5-15s,检测表面残余的机械划痕完全消失后,停止擦拭,用无水酒精将检测表面残余的化学抛光液清洗干净,清洗完后,将无水酒精擦拭干净。9.根据权利要求5所述的电站锅炉受热面现场金相检测方法,其特征在于:根据受热面管材质的不同选择不同的化学腐蚀剂进行表面侵蚀,侵蚀时间为5-lOs;或碳钢、中合金钢和低合金钢管使用4%硝酸的酒精溶液进行侵蚀;高合金钢管采用FeCl3盐酸水溶液进行侵蚀;或所述FeCl3盐酸水溶液为每10ml蒸馏水中溶解50ml浓盐酸和5g分析纯FeCl3。10.根据权利要求5所述的电站锅炉受热面现场金相检测方法,其特征在于:将XH-500型便携式现场金相显微镜垂直放在金相检测区域表面上观察。
【专利摘要】本发明公开了一种化学抛光剂及电站锅炉受热面管金相的现场检测方法,化学抛光剂由分析纯草酸、分析纯氢氰酸、聚丙烯酰胺、双氧水、无水乙醇和蒸馏水制成,每升化学抛光液中各组分的浓度如下:分析纯草酸15~20g/L,分析纯氢氟酸10~20ml/L,聚丙烯酰胺5g/L,30%体积分数的双氧水200~250ml/L,无水乙醇200~300ml/L,蒸馏水余量。在检测表面上打磨出检测区域,对检测区域进行磨制、抛光、侵蚀,最后进行金相观察。电站锅炉受热面管采用现场金相检测的方法,能够避免了割管取样、取样管金相试样加工、取样管割口焊接恢复等诸多环节,能够在现场检测结束后就得到检测结果,大大的节省了检测需要的时间,节约了人力物力。
【IPC分类】G01N21/84, C23F3/06, G01N1/32
【公开号】CN105543850
【申请号】CN201510897785
【发明人】刘爽, 荆象阳, 胡新芳, 樊志彬, 刘蕊, 马永泉, 张鸿武
【申请人】国网山东省电力公司电力科学研究院, 山东电力工业锅炉压力容器检验中心有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月7日
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