ارزیابی عمر باقیمانده اجزاء اصلی بویلرهای نیروگاهی (نظیر لوله های خطوط اصلی بخار، ری هیتر و سوپر هیتر) که تحت شرایط دمایی و تنشی بالا کار کرده و تحت تاثیر پدیده هایی همچون خزش و خستگی قرار می گیرند همواره بعنوان ضرورتی جهت پیشگیری از تخریب ناگهانی آنها در اکثر کشورهای دنیا مورد توجه بوده است. بدین منظور آزمایشات غیر مخرب متنوعی در نواحی بحرانی، بمنظور آگاهی از رخداد احتمالی تغییرات ریز ساختاری قطعات تحت بررسی، در طول مدت زمان سرویس دهی بکار می رود. در این راستا نواحی بحرانی تعیین شده از قبل همانند نواحی جوش، نواحی خم یا زانویی مربوط به لوله اصلی بخار یکی از نیروگاههای کشورکه حدودا 100000 ساعت تحت بهره برداری قرار گرفته است با استفاده از روش متالوگرافی غیر مخرب، همراه با محاسبات ارزیابی وضعیت خطوط اصلی بخار تحت بررسی قرار گرفت. یافته های آزمایشگاهی حاکی از زوال مولفه های ساختاری، جدایش ذرات کاربیدی در مرزدانه ها و ترک مرزدانه ای در زمینه دارد که با استناد به استانداردها و روشهای ارزیابی مورد استفاده وضعیت قطعه مزبور دلالت بر آن دارد که 40-30 درصد از عمر خزشی آن سپری شده است و می تواند حداقل 90000 ساعت تحت شرایط سرویس دهی نرمال قرار گیرد.بخش مهمی از تجهیزات نیروگاهی بعضا برای مدتهای طولانی فراتر از عمر طراحی شده، به کار گرفته شدهاند. تجربه در این واحدها نشان داده است که عمر طراحی میتواند محافظهکارانه باشد و مزایای اقتصادی زیادی در ادامه کار این واحدها ورای عمر طراحی آنها وجود دارد. به طور کلی قطعات نیروگاهی که در دمای بالا کار میکنند، تحت تاثیر عوامل تخریب مختلفی از جمله خزش ، خستگی، خوردگی داغ و اکسیداسیون و نیز اندرکنش این عوامل با یکدیگر عمر مفید خود را از دست میدهند. تکنیکهای مختلفی برای برآورد میزان پیشرفت آسیب در یک قطعه مورد استفاده قرار میگیرد که از جمله آنها میتوان روشهای محاسباتی، روشهای غیرمخرب و روشهای مخرب را نام برد. در مورد لولههای بویلر نیروگاه مهمترین عامل تخریب خزش ، خوردگی و اندرکنش خزش - خوردگی است . برای تخمین عمر باقیمانده لولههای بویلر سه روش فوقالذکر مورد استفاده قرار گرفته و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است . بدین منظور چند نمونه از لولههای بویلر تهیه شده و آزمایشهای زیر بر روی آنها انجام گرفت : - اندازهگیریهای ابعادی به منظور برآورد میزان خوردگی و استفاده در روشهای محاسباتی، - آزمایشهای متالوگرافی و برآورد عمر خزشی با روشهای متالوگرافیکی، - آزمایشهای خزش و برآورد عمر خزشی به روش مخرب . علاوه بر این تکنیک آمادهسازی نمونههای رپلیکا در مورد قطعات بزرگی نظیر هدرهای بخار که تهیه نمونههای مخرب از آنها میسر نیست ، به کار گرفته شد و از طریق روشهای متالوگرافیکی عمر باقیمانده آنها برآورد شد
رپلیکاگیری یک روش آمادهسازی نمونه برای بررسی ریزساختاری توسط میکروسکوپهای نوری و الکترونی است. این روش یک روش غیرمخرب شناخته شده است که معمولاً برای ارزیابی عمر باقیمانده قطعات به کار میرود. روش مخرب بررسی ریزساختاری یا همان روش متالوگرافی مستلزم بریدن تکههایی از قطعه میباشد که باعث از دست رفتن کارآیی آن میشود. اما روش رپلیکاگیری به عنوان یک روش غیر مخرب به صورت گسترده در مطالعات ریزساختاری قطعات تحت سرویس کاربرد دارد.
بررسي ميكروسكپي رپليكا
براي افزايش كنتراست رپليكا در زير ميكروسكپ(به ويژه در بزرگنماييهاي پايين)معمولاً رپليكا روي يك آينه قرار ميگيرد. اگر رپليكا نياز به بررسيهاي SEM داشته باشد، استفاده از طلا بهعنوان پوشش توصيه شده است.(ASTM STP 547)
در در تهيه گزارش توجه به اين موضوع لازم است كه مشخصات ساختار بايد به وضوح ذكر شود مثلاً در مورد جوش بايد ساختار فلز پايه ، فلز جوش و ناحيه متاثر از جوش(HAZ) حداقل در ناحيهأي به طول 13 ميليمتر بررسي گردد. در ضمن تمام مرز دانه ها، رسوبهاي مرزدانه اي، تركهاو حفره ها بايد در حد امكان به وضوح مشخص شده باشند. رسوبها و آخالهايي كه بزرگتر از 1/0 ميكرون ميباشند بايد به طور كامل روي رپليكا ثبت شده باشند. در ضمن همانطور كه قبلاً نيز اشاره شد كاربيدهاي اوليه و ثانويه، كربونيتريدها يا آخالهاي غير فلزي نبايد در مرحله پوليش يا اچ از بين رفته باشند.