超音速電弧噴涂防磨防腐技術(shù)方案施工方案(煤粉爐

1、超音速電弧噴涂防磨防腐技術(shù)方案煤粉鍋爐受熱面管由于長期受高溫含塵氣流的沖刷，表面腐蝕磨損情況相當(dāng)嚴(yán)重。為解決沖刷磨損及腐蝕問題，目前最為有效的途徑是采用超音速電弧噴涂技術(shù)在管壁外表面制作防磨防腐涂層。并在該涂層涂上耐高溫金屬納米電弧噴涂涂料，形成致密復(fù)合涂層，效果良好，使用壽命可達(dá)5年以上。煤粉鍋爐受熱面的失效分析煤粉鍋爐遭受腐蝕的部位通常是水冷壁管、過熱器管、再熱器管和省煤氣管，即所謂“四管”。這些部位在煤粉燃燒過程中，直接與火焰及燃燒產(chǎn)物接觸，經(jīng)受高溫、腐蝕、磨損和應(yīng)力的共同作用而失效。我國現(xiàn)役機組發(fā)電裝機總?cè)萘拷咏?億千瓦，但90以上為200-300MW亞臨界以下的機組，其中超期服役機組

2、2500萬KW。這些機組過熱器和再熱器大多由低合金鋼管制造（如G102，12CrMo,T11,T12等）。材料的因素加之運行中惡劣條件，導(dǎo)致較多的早期爆管情況。局部統(tǒng)計表明，鍋爐爆管引起停機搶修時間約占整臺機組非計劃停用時間的40以上，占非計劃用時的70以上。鍋爐爆管不僅嚴(yán)重影響發(fā)電機的正常運行，同時給電廠造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。引發(fā)鍋爐爆管的機因十分復(fù)雜。管材制造、冶金質(zhì)量、安裝、焊接等原始質(zhì)量問題。也有運行中內(nèi)壁承受高溫、高壓，外壁經(jīng)受高溫燃?xì)飧g，顆粒沖蝕、直至運作制度、管理與維護(hù)等，這些因素不下十幾項，但90左右的爆管本質(zhì)原因是管材經(jīng)高溫、腐蝕、磨損和應(yīng)力的共同作用，出現(xiàn)材料的損傷和裂紋擴(kuò)

3、展所致。在繁多的失效因素中，應(yīng)力損傷、蒸氣管內(nèi)腐蝕、疲勞等屬于取材、制造、加工、維修和運行管理等原因有關(guān)，而腐蝕（高溫氧化，熔鹽和硫的腐蝕，應(yīng)力腐蝕）和有關(guān)磨損則是表面工程技術(shù)可關(guān)注與設(shè)法解決的對象。高溫氧化是指爐管在爐內(nèi)1200上下的火焰中，構(gòu)成爐管的金屬元素（主要是Fe）與氧發(fā)生反應(yīng)，生成氧化物，氧化物在相組成、結(jié)構(gòu)等方面與原質(zhì)材料的不相容而產(chǎn)生應(yīng)力，最終脫層而減薄爐管。硫腐蝕則是燃煤中的S被氧化生成SO2或SO3，在空氣系數(shù)較低或煙氣含量增高時，遂而轉(zhuǎn)化成H2S，后者與爐管的Fe元素生成FeS,造成爐管脫層。熱腐蝕是硫化物在其露點溫度形成含S熔鹽，熔鹽呈液態(tài)，與管壁接觸，從而它是更嚴(yán)重的

4、一種腐蝕。沖蝕則是在煙流中所夾帶的灰渣對爐管表面的沖刷，它是一種物理過程，其沖刷磨損主要是因高溫，高速含塵氣流沖刷所造成。在上述多種因素共同作用下，對爐管造成嚴(yán)重危害。超音速涂層設(shè)計及技術(shù)指標(biāo)選用硬度高，耐磨防腐性特別好，同時具備抗高溫氧化的材料來制作涂層，并采用高溫金屬鈉米電弧噴涂涂料對金屬涂層表面進(jìn)行保護(hù)處理，保護(hù)層在高溫下逐步形成光滑致密的電弧噴涂層，可阻止空氣中的氧氣通過微小的涂層空隙進(jìn)入涂層，內(nèi)部以及起到較好的防結(jié)焦功效。即采用超音速電弧噴涂LX88A（NiCr-Cr3C2）合金絲材加金屬納米電弧噴涂涂料技術(shù)制備高硬度的復(fù)合涂層超高耐磨可達(dá)到理想的防磨效果，其技術(shù)指標(biāo)如下：項目名稱技

5、術(shù)指標(biāo)化學(xué)成分Ni.Cr.Al.Mo.Fe.Cr2C3.Ti其它微量結(jié)合強度68Mpa涂層硬度HRC70涂層工作溫度1100基體溫度100厚度0.5mm粒子飛行速度420m/s涂層均勻性4.5mm磨損量0.08mm（運行12000h以上）抗高溫氧化性6.3mg/cm2(750氧化250小時)涂層孔隙度0.9%線膨脹系數(shù)12.510-6/導(dǎo)熱系數(shù)46w/m.k使用壽命5年以上超音速技術(shù)簡介 超音速電弧噴涂是我公司引進(jìn)的金屬熱噴涂新技術(shù)，被歐美等發(fā)達(dá)國家列為二十一世紀(jì)金屬表面工作主導(dǎo)技術(shù)，該噴涂技術(shù)采用燃燒于絲材端部的電弧將均勻的絲材熔化，經(jīng)拉伐爾噴嘴加速后的超音氣流將融化的絲材霧化為粒度細(xì)小、分

6、布均勻的粒子，噴向工作表面形成涂層。熔化粒子與基材主要以機械、物理和冶金等方式結(jié)合，其結(jié)合強度可達(dá)60.5Mpa以上。與普通電弧噴涂和火焰噴涂相比，超音速電弧噴涂具有更高的粒子飛行速度、更強的結(jié)合強度、涂層均勻度高、致密性好、且噴涂工作面不變形可獲得理想防磨防腐涂層。噴涂施工需要具備的工藝技術(shù)條件：6、 本施工工藝對母材的要求是非滲鋁管，無其它特殊要求和限制。7、 本施工需要甲方提供的條件如下：（1）電源：380V 20KW 三相交流電 （2）氣源：氣壓5Kgf 流量5m3/min（3）平臺：長4m(最少3m)寬2m(最少1.4m)（4）噴涂工作的位置離主機放置位置的距離不超過18mm（5）腳

7、手架必須牢固，距離受熱面管0.5m以內(nèi)，便于施工為準(zhǔn) 超音速電弧噴涂施工方案 鍋爐受熱面因長期受到高溫高速含塵氣流沖蝕磨損，表面極易磨薄，甚至穿孔。必須對其表面進(jìn)行防腐防磨處理，方可確保受熱面管持久，安全地工作。采用本公司開發(fā)研制的超音速電弧噴涂涂層進(jìn)行防護(hù)，可以達(dá)到要求，有效的保護(hù)受熱面管。一施工組織設(shè)計：（1） 成立施工項目指揮部，成員包括總指揮，安全技術(shù)副總指揮、施工調(diào)度副總指揮。（2） 指揮部負(fù)責(zé)按計劃組織施工，每天召開協(xié)調(diào)會，并總結(jié)檢查前一天的工作進(jìn)展，包括任務(wù)完成情況，出現(xiàn)的安全技術(shù)、后勤保障問題等。落實解決前一天出現(xiàn)的問題，安排當(dāng)天的工作。（3） 總指揮由公司副總擔(dān)任，安全技術(shù)副

8、總指揮由高級工程師擔(dān)任，施工調(diào)度副總指揮由優(yōu)秀項目經(jīng)理擔(dān)任。（4） 安全技術(shù)副總指揮負(fù)責(zé)監(jiān)督解決施工中出現(xiàn)的安全、技術(shù)問題。（5） 施工調(diào)度副總指揮負(fù)責(zé)計劃落實施工任務(wù)、檢查進(jìn)度，協(xié)調(diào)各施工小組人員的工作。（6） 安全監(jiān)督員具體落實各項安全防范措施，消除安全隱患，提出完善補救意見，監(jiān)督整個施工過程，防止安全事故的發(fā)生。（7） 技術(shù)檢查員負(fù)責(zé)檢查工程質(zhì)量，督促施工小組按技術(shù)方案操作，查找技術(shù)缺陷，責(zé)令糾正并報指揮部。（8） 各施工組長帶領(lǐng)各自的隊伍，嚴(yán)格按指揮部布置的工作量、安全、保質(zhì)、保量完成施工任務(wù)。二超音速電弧噴涂施工流流程：施工流程：表面處理 噴砂作業(yè)噴涂作業(yè)和封孔1. 表面處理： 用清

9、潔球和磨光機清理各受熱表面上的浮塵、浮渣和銹等雜質(zhì)。2. 噴砂作業(yè) 由于工作表面長期在高溫含硫的環(huán)境下工作，表面存在一定的高溫氧化層和灰垢，而采用超音速電弧噴涂技術(shù)制備涂層時，對工作面的清潔程度要求比較高，所以必經(jīng)采用高壓空氣進(jìn)行噴砂處理 ，使其達(dá)到制備涂層所需的清潔度和粗糙度。用噴砂機對防護(hù)管進(jìn)行表面噴砂處理，達(dá)到表面干燥、無灰塵、油脂、污垢和銹斑，且粗糙度達(dá)到M級或C級。3 噴涂作業(yè)和封孔由于超音速電弧噴涂是采用電弧將合金絲材熔化后通過拉伐爾噴嘴將霧化后的合金絲材以超音速的速度附著在工作表面，但熔化后的合金絲材仍是顆粒狀態(tài)，它們之間仍有一定的空隙，選用高溫抗磨涂料作為封孔劑來填補涂層的空隙

10、。該涂料在高溫下形成堅硬的金屬電弧噴涂層，質(zhì)密性好，能夠填補超音速電弧噴涂時所留下的空隙，從而使涂層能夠達(dá)到更好的防磨防腐效果。采用高溫專用封孔劑對金屬熱噴涂層表面進(jìn)行封孔。還可阻止空氣中的氧氣通過微小的涂層孔隙進(jìn)入涂層內(nèi)部，提高表面光潔度。三施工中應(yīng)注意的問題：在施工過程中，應(yīng)著重把握如下幾個關(guān)鍵點：一是先對受熱面進(jìn)行清理，應(yīng)選用鐵砂或剛玉砂，不要采用河砂，否則無法達(dá)到高的結(jié)合強度而造成涂層脫落。二是一定要采用滲透性好，耐高溫，抗腐蝕耐磨損的材料作封孔劑，否則無法達(dá)到封閉毛細(xì)孔的效果。三是防護(hù)層的厚度一般以0.4mm0.6mm為宜，平均厚度為0.5mm比較理想，如果涂層過薄會失去防護(hù)效果，如

11、果涂層過厚，會出現(xiàn)起泡或剝落現(xiàn)象。四施工技術(shù)要求： 噴涂層結(jié)合強度好，沒有起皮，脫落、裂紋等現(xiàn)象；抗高溫氧化性強，磨損量小，不變形；噴涂后不影響受熱面?zhèn)鳠?，不影響原受熱面等管材的理化性能，噴涂后?年內(nèi)不會因腐蝕和磨損造成該部位爆管等事故，施工質(zhì)量保證涂層使用壽命為5年以上。五工程進(jìn)度安排： 根據(jù)貴廠鍋爐受熱面管防磨面積100m2需要，則工期預(yù)定7天的施工方案， 我們制定如下具體工程進(jìn)度（注：此施工進(jìn)度安排可根據(jù)施工實際情況情況和貴廠實際時間作進(jìn)一步的調(diào)整）。序號項目名稱工期施工進(jìn)度安排（7天）1表面預(yù)處理1d-12噴砂作業(yè)3d-43噴涂作業(yè)2d-64封孔1d-7超音速電弧噴涂LX88A絲材近

12、期主要客戶序 號施工日期客戶名稱噴涂部位面積12007-02山東臨沂電廠水冷壁24022007-03山西榆社化工總廠出口側(cè)水冷壁12032007-03貴州鋁廠水冷壁8442007-03廣州鋼鐵廠熱電分廠水冷壁1552007-03華電淄博熱電有限公司省煤器、吊掛管10062007-03廣東臺山電廠水冷壁120072007-03霍州二電水冷壁100082007-03山西漳澤電廠水冷壁40092007-03甘肅嘉峪關(guān)電廠省煤器170102007-03福州熱電廠水冷壁270112007-04鎮(zhèn)海電廠煙氣走廊248122007-04濟(jì)寧華能電廠水冷壁、省煤器300132007-04侯馬電廠水冷壁8001

13、42007-04山東郯城電廠水冷壁300152007-04山東萊蕪電廠水冷壁250162007-04北京華熱電廠水冷壁180172007-04?？诎l(fā)電廠省煤器200182007-04江西豐城發(fā)電廠水冷壁240192007-05南京熱電廠水冷壁、過熱器450202007-05山西介休電廠水冷壁200212007-05韶關(guān)煤矸石電廠水冷壁200222007-05衡水衡豐電廠水冷壁、省煤器150232007-05北侖電廠水冷壁600242007-05陽泉電廠水冷壁500252007-05南京板橋熱電廠省煤器250262007-05山東尤口電廠水冷壁100272007-06山西孝義煤矸石電廠水冷壁64

14、282007-06重慶涪陵龍橋電廠護(hù)墻根部水冷壁53292007-06蕪湖發(fā)電廠水冷壁、省煤器210302007-06貴陽電廠水冷壁500312007-06商丘永城電廠水冷壁400322007-06洛陽虹光電廠水冷壁180332007-06廣東連州發(fā)電廠水冷壁170342007-06四川華鎣山發(fā)電廠水冷壁200352007-06江陰夏港電廠水冷壁100362007-06四川宜賓電廠水冷壁100372007-07山西五陽熱電廠高、低過濾器45382007-07廣西白色東筍電廠省煤器60392007-07山西神頭二電廠水冷壁、過熱器1600402007-07霍州一電水冷壁800412007-07洛

15、陽龍羽新電廠水冷壁840422007-07河南開封光華電廠水冷壁350432007-08貴州安順電廠高過濾器156442007-08山西神頭一電水冷壁、省煤器1500452007-08山東聊城電廠水冷壁200462007-08江西新余發(fā)電廠水冷壁，風(fēng)機葉片，渦殼300472007-08江西九江石化動力分廠水冷壁80482007-09山東京博熱電廠水冷壁150492007-09貴州盤縣電廠前包墻管、低再熱器57502007-10霍州煤矸石熱電廠水冷壁、高過濾器彎頭83512007-10山東恒通化工熱電廠高過濾器懸吊410522007-10山東新泰熱電廠水冷壁190532007-10韶關(guān)鋼廠電廠過熱器1200542007-10山西河津電廠水冷壁100552007-10山西晉爾發(fā)電廠水冷壁80562007-10河南林州熱電廠水冷壁60572007-10河北邯峰電廠高、低過熱器250582007-11山西武鄉(xiāng)鑫光電力公司過熱器、省煤器60592007-11天津泰達(dá)熱電廠省煤器175602007-12四川廣元東河熱電廠水冷壁80612007-12山東華舍熱電廠水冷壁60622007-12四川爾山發(fā)電廠水冷壁180632007-12鎮(zhèn)江電廠省煤器150642008-01南昌電廠水冷壁，風(fēng)機葉片，渦殼70652008-