超音速電弧噴涂防磨防腐技術(shù)方案

 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嚴重。為解決沖刷磨損及腐蝕問題，目前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5年以上。

     煤粉鍋爐受熱面的失效分析煤粉鍋爐受熱面的失效分析煤粉鍋爐受熱面的失效分析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)受高溫燃氣腐蝕，顆粒沖蝕、直至運作制度、管理與維護等，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，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，從而它是更嚴重的一種腐蝕。 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，對爐管造成嚴重危害。  

      超音速涂層設(shè)計及技術(shù)指標超音速涂層設(shè)計及技術(shù)指標超音速涂層設(shè)計及技術(shù)指標超音速涂層設(shè)計及技術(shù)指標        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行保護處理，保護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到理想的防磨效果，其技術(shù)指標如下： 項目名稱 技術(shù)指標 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) 12.5×10-6/℃ 導(dǎo)熱系數(shù) 46w/m.k 使用壽命 5年以上

      超音速技術(shù)簡介超音速技術(shù)簡介超音速技術(shù)簡介超音速技術(shù)簡介        

       超音速電弧噴涂是我公司引進的金屬熱噴涂新技術(shù)，被歐美等國列為二十一世紀金屬表面工作主導(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小、分布均勻的粒子，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(不得少于3m)寬2m(不得少于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）腳手架必須牢固，距離受熱面管0.5m以內(nèi)，便于施工為準