490t/h循環(huán)流化床鍋爐水冷壁防磨噴涂質(zhì)量控制

谷守軍

摘要:循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行過程中水冷壁磨損嚴(yán)重,為減緩水冷壁磨損,提高鍋爐的運(yùn)行周期,對(duì)重點(diǎn)磨損部位采取防磨梁加金屬噴涂的措施,保證鍋爐的運(yùn)行安全。

關(guān)鍵詞:水冷壁磨損檢查噴砂處理噴涂防磨梁

中圖分類號(hào):TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(c)-0083-01

我公司2×490t/h循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行過程中水冷壁磨損嚴(yán)重,多次出現(xiàn)爆管問題,嚴(yán)重影響鍋爐的運(yùn)行安全,為降低水冷壁磨損,延長鍋爐運(yùn)行周期,在檢修期間對(duì)爐膛水冷壁磨損區(qū)域采取防磨梁加金屬噴涂的措施延長水冷壁的使用壽命,本文介紹我公司2×490t/h鍋爐在噴涂過程中的質(zhì)量控制措施。

1鍋爐簡介

鍋爐型號(hào):SG-490/13.8-M572

鍋爐型式:超高壓中間再熱,單鍋筒自然循環(huán)、循環(huán)流化床鍋爐

爐膛簡介:爐膛的高度×寬度×深度為35400mm×14795.5mm×7683.4mm,爐膛水冷壁管子全部采用φ63.5×6.5、材料為SA210-C,膜式水冷壁。

2噴涂前磨損情況檢查

檢查方法:在機(jī)組檢修期間,在爐膛內(nèi)部搭設(shè)檢修平臺(tái),對(duì)檢查部位水冷壁進(jìn)行標(biāo)號(hào),采取肉眼察看、手模、使用測厚儀測量壁厚的方法對(duì)水冷壁的磨損情況進(jìn)行檢查,作好記錄。

重點(diǎn)檢查部位:

密相區(qū)水冷壁讓管處澆注料末端向上至下部水冷壁與中部水冷壁焊口的磨損主要原因是:一是在過渡區(qū)由于沿壁面下流的固體物料與爐內(nèi)向上的固體物料運(yùn)動(dòng)方向相反,因而在局部產(chǎn)生渦流;二是沿爐膛壁面下流的固體物料在交界區(qū)域產(chǎn)生流動(dòng)方向的改變,因而對(duì)水冷壁管產(chǎn)生沖刷

鍋爐安裝時(shí)水冷壁現(xiàn)場焊口:現(xiàn)場焊口未打磨或打磨程度未達(dá)到鍋爐廠要求的焊縫高度不超過1mm,在焊口處形成凸臺(tái),物料下流過程中在根部產(chǎn)生渦流,加速了水冷壁的磨損。

爐膛四角部位:四角區(qū)域沿壁面向下流動(dòng)的固體物料濃度比較高,如果安裝過程中水冷壁管在鍋爐爐角處銜接時(shí),由于鰭片局部縫隙過大而添充鋼筋焊補(bǔ),結(jié)果焊補(bǔ)鋼筋突出,導(dǎo)致沿壁面向下流動(dòng)的固體物料撞擊突出部位產(chǎn)生擾動(dòng),擾流加速磨損相鄰兩管側(cè)壁。

爐膛出口四周部位:爐膛出口四周全部用澆注料覆蓋,澆注料四周的邊緣不光滑,有突出部位,致使物流流動(dòng)方向發(fā)生變化,加劇對(duì)管子的沖刷。

不規(guī)則區(qū)域管壁:不規(guī)則區(qū)域?qū)е挛锪系倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,局部地區(qū)產(chǎn)生渦流,加劇水冷壁管的磨損。

3磨損部位的補(bǔ)焊處理

經(jīng)過檢查,水冷壁管已存在磨損時(shí),根據(jù)磨損情況,進(jìn)行補(bǔ)焊或換管處理。

補(bǔ)焊時(shí)采取小規(guī)范焊接方法。要選用小的焊條直徑,小的焊接電流,斷弧焊接;選擇技術(shù)過硬的焊工施焊,對(duì)高出管壁的焊肉打磨,使焊接部位管壁同其它管壁保持同一平面,在補(bǔ)焊余高需磨平。補(bǔ)焊結(jié)束之后需對(duì)焊面做表面著色探傷檢驗(yàn)合格后轉(zhuǎn)入噴涂前的噴少處理。

密相區(qū)水冷壁讓管處澆注料末端向上至下部水冷壁與中部水冷壁焊口之間的管段采用噴涂加防磨梁的措施進(jìn)行處理,在噴砂前焊接防磨梁所需的抓釘。

4噴涂前的噴砂處理

基體表面粗糙度程度的大小,直接影響噴涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度,因此噴砂處理非常關(guān)鍵。用砂選用金剛砂,顆粒度選用14～18目,其表面粗糙度應(yīng)達(dá)到GB11373-89《熱噴涂金屬預(yù)處理通則》規(guī)定的Rz50-80um,表面清潔度達(dá)到GB8923-88《涂裝前表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》規(guī)定的Sa3.0級(jí),采用2次噴砂工藝。噴砂完應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,被噴砂的基體表面粗糙度要適當(dāng)而均勻。表面粗糙處理后的管壁不超過8h進(jìn)行噴涂,以防出現(xiàn)氧化而影響噴涂質(zhì)量。

5爐內(nèi)水冷壁管金屬噴涂

噴涂涂層應(yīng)有下列要求:

1)涂層對(duì)基體必須有良好的結(jié)合,防止在運(yùn)行條件下因物理和化學(xué)的作用而脫落。

2)涂層應(yīng)與基體有大體一致的熱膨脹系數(shù)。

3)涂層不應(yīng)是嚴(yán)重隔熱的,噴涂后的涂層要不影響水冷壁管正常的熱交換功能。

4)涂層不能損害基體,尤其工件加熱到高溫時(shí)。

5)涂層在運(yùn)行條件下,要有良好的耐磨性,耐熱性和抗氧化能力。

噴涂過程中的質(zhì)量控制:

1)涂層厚度:0.6～0.8mm

2)噴涂粒子速度≥386m/s。

3)涂層結(jié)合強(qiáng)度≥50Mpa;涂層硬度HRc≥65;涂層孔隙率≤0.9%。

4)抗氧化性+12.16mg/cm2。

5)電弧電壓:32-34V電弧電流:160～200A

6)霧化空氣壓力:0.5～0.6Mpa。

7)噴涂距離:150～200mm;

8)噴涂角度:〈450。噴涂涂層每層厚度不大于0.1mm。

9)噴涂每5～6m2間循環(huán)進(jìn)行,噴涂采用#式操作法,噴涂過渡區(qū)域?qū)挾葹?00mm,邊緣平滑過渡,無凹凸臺(tái)階。

10)絲材選用HDS88A,該絲材是金屬復(fù)合絲材,主要成份為硼化物、金屬復(fù)合陶瓷、Ni、Cr、Mo、AI、稀土等。

11)噴涂結(jié)束之后涂層采用KM型高溫耐磨防腐專用封孔劑。

6密相區(qū)的防磨梁

噴涂結(jié)束之后,在離水冷壁讓管處澆注料的根部往上0.6m(即標(biāo)高16.65m處)制作第一道橫梁,再在第一道橫梁往上0.8m(即標(biāo)高17.60m處)制作第二道橫梁,再在第二道橫梁往上0.8m(即標(biāo)高18.55m處)制作第三道橫梁,再在第三道橫梁往上1.0m(即標(biāo)高19.70m處)制作第四道橫梁,即可滿足防護(hù)要求。

爐膛四角用澆注料覆蓋,角部各覆蓋2根水冷壁管。

由于梁寬僅150mm,只打四道且四角處覆蓋管子較少,基本不會(huì)影響受熱面的整體傳熱效果,能很好地保護(hù)局部磨損特別嚴(yán)重部位。雖然在橫梁上部形成了新的臺(tái)階,由于其遠(yuǎn)離密相區(qū),粒子濃度大為減小,對(duì)受熱面的飛濺切割及磨粒磨損大為減輕。

7噴涂質(zhì)量檢查驗(yàn)收

循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管爐膛內(nèi)噴涂目前還缺少現(xiàn)場檢驗(yàn)測試的儀器條件,所以在噴涂施工現(xiàn)場質(zhì)量檢查驗(yàn)收受到了一定限制。

我公司在噴涂后質(zhì)量驗(yàn)收的做法是:

(1)查看噴涂材料生產(chǎn)廠家提供的材料性能檢驗(yàn)單。

(2)涂層噴涂厚度檢查:在噴涂現(xiàn)場加試樣管,噴涂后抽取樣管斷面,確定涂層厚度。

(3)檢查表面涂層,噴涂后外觀表面光滑、平整、致密,不得有塌陷、麻面、起皮、開裂、脫落等現(xiàn)象。

8結(jié)語

我公司兩臺(tái)鍋爐爐膛內(nèi)做金屬噴涂加防磨梁后,極大的降低了水冷壁管的磨損,延長了水冷壁管的壽命,保證了鍋爐安全運(yùn)行。