超音速电弧喷涂防磨防腐技术方案,施工方案

1、超音速电弧喷涂防磨防腐技术方案煤粉锅炉受热面管由于长期受高温含尘气流的冲刷，表面腐蚀磨 损情况相当严重。为解决冲刷磨损及腐蚀问题，目前最为有效的途径 是采用超音速电弧喷涂技术在管壁外表面制作防磨防腐涂层。并在该 涂层涂上耐高温金属纳米电弧喷涂涂料，形成致密复合涂层，效果良 好，使用寿命可达5年以上。一煤粉锅炉受热面的失效分析煤粉锅炉遭受腐蚀的部位通常是水冷壁管、过热器管、再热器管 和省煤气管，即所谓“四管”。这些部位在煤粉燃烧过程中，直接与 火焰及燃烧产物接触，经受高温、腐蚀、磨损和应力的共同作用而失 效。我国现役机组发电装机总容量接近3亿千瓦，但90%以上为 200-300MW亚临界以下的机

2、组，其中超期服役机组2500万KW。这些 机组过热器和再热器大多由低合金钢管制造（如G102， 12CrMo,T11,T12等）。材料的因素加之运行中恶劣条件，导致较多的 早期爆管情况。局部统计表明，锅炉爆管引起停机抢修时间约占整台 机组非计划停用时间的40%以上，占非计划用时的70%以上。锅炉 爆管不仅严重影响发电机的正常运行，同时给电厂造成重大的经济损 失。引发锅炉爆管的机因十分复杂。管材制造、冶金质量、安装、焊 接等原始质量问题。也有运行中内壁承受高温、高压，外壁经受高温燃气腐蚀，颗粒冲蚀、直至运作制度、管理与维护等，这些因素不下十几项，但90%左右的爆管本质原因是管材经高温、腐蚀、磨损

3、和应力的共同 作用，出现材料的损伤和裂纹扩展所致。在繁多的失效因素中，应力损伤、蒸气管内腐蚀、疲劳等属于取 材、制造、加工、维修和运行管理等原因有关，而腐蚀（高温氧化， 熔盐和硫的腐蚀，应力腐蚀）和有关磨损则是表面工程技术可关注与 设法解决的对象。高温氧化是指炉管在炉内1200C上下的火焰中，构成炉管的金 属元素（主要是Fe ）与氧发生反应，生成氧化物，氧化物在相组成、 结构等方面与原质材料的不相容而产生应力，最终脱层而减薄炉管。硫腐蚀则是燃煤中的S被氧化生成SO2或SO3，在空气系数较低 或烟气含量增高时，遂而转化成H S，后者与炉管的Fe元素生成FeS,2造成炉管脱层。热腐蚀是硫化物在其露

4、点温度形成含S熔盐，熔盐呈液态，与管 壁接触，从而它是更严重的一种腐蚀。冲蚀则是在烟流中所夹带的灰渣对炉管表面的冲刷，它是一种物 理过程，其冲刷磨损主要是因高温，高速含尘气流冲刷所造成。在上 述多种因素共同作用下，对炉管造成严重危害。二超音速涂层设计及技术指标选用硬度高，耐磨防腐性特别好，同时具备抗高温氧化的材料来 制作涂层，并采用高温金属钠米电弧喷涂涂料对金属涂层表面进行保 护处理，保护层在高温下逐步形成光滑致密的电弧喷涂层，可阻止空 气中的氧气通过微小的涂层空隙进入涂层，内部以及起到较好的防结 焦功效。即采用超音速电弧喷涂LX88A （NiCr-Cr3C2）合金丝材加金属纳米电弧喷涂涂料技

5、术制备高硬度的复合涂层超高耐磨可达到理想的防磨效果，其技术指标如下:项目名称技术指标化学成分Ni.Cr.Al.Mo.Fe.Cr2C3.Ti 其它微量结合强度68Mpa涂层硬度NHRC70涂层工作温度N1100C基体温度W100C厚度N0.5mm粒子飞行速度420m/s涂层均匀性4.5mm磨损量0.08mm （运行 12000h 以上）抗高温氧化性6.3mg/cm2（750C氧化 250 小时）涂层孔隙度W0.9%线膨胀系数12.5X10-6/C导热系数46w/m.k使用寿命5年以上三超音速技术简介超音速电弧喷涂是我公司引进的金属热喷涂新技术，被欧美等发 达国家列为二十一世纪金属表面工作主导技术

6、，该喷涂技术采用燃烧 于丝材端部的电弧将均匀的丝材熔化，经拉伐尔喷嘴加速后的超音气 流将融化的丝材雾化为粒度细小、分布均匀的粒子，喷向工作表面形 成涂层。熔化粒子与基材主要以机械、物理和冶金等方式结合，其结 合强度可达60.5Mpa以上。与普通电弧喷涂和火焰喷涂相比，超音速 电弧喷涂具有更高的粒子飞行速度、更强的结合强度、涂层均匀度高、 致密性好、且喷涂工作面不变形可获得理想防磨防腐涂层。喷涂施工需要具备的工艺技术条件：6、本施工工艺对母材的要求是非渗铝管，无其它特殊要求和限 制。7、本施工需要甲方提供的条件如下：电源：380V 20KW 三相交流电气源：气压5Kgf 流量5m3/min平台：

7、长4m(最少3m)宽2m(最少1.4m)喷涂工作的位置离主机放置位置的距离不超过18mm脚手架必须牢固，距离受热面管0.5m以内，便于施工为准超音速电弧喷涂施工方案锅炉受热面因长期受到高温高速含尘气流冲蚀磨损，表面极易磨 薄，甚至穿孔。必须对其表面进行防腐防磨处理，方可确保受热面管 持久，安全地工作。采用本公司开发研制的超音速电弧喷涂涂层进行 防护，可以达到要求，有效的保护受热面管。一施工组织设计：(1)成立施工项目指挥部，成员包括总指挥，安全技术副总指挥、 施工调度副总指挥。(2 )指挥部负责按计划组织施工，每天召开协调会，并总结检查前 一天的工作进展，包括任务完成情况，出现的安全技术、后勤

8、 保障问题等。落实解决前一天出现的问题，安排当天的工作。总指挥由公司副总担任，安全技术副总指挥由高级工程师担 任，施工调度副总指挥由优秀项目经理担任。安全技术副总指挥负责监督解决施工中出现的安全、技术问 题。施工调度副总指挥负责计划落实施工任务、检查进度，协调各 施工小组人员的工作。安全监督员具体落实各项安全防范措施，消除安全隐患，提出 完善补救意见，监督整个施工过程，防止安全事故的发生。技术检查员负责检查工程质量，督促施工小组按技术方案操 作，查找技术缺陷，责令纠正并报指挥部。(8 )各施工组长带领各自的队伍，严格按指挥部布置的工作量、安 全、保质、保量完成施工任务。二超音速电弧喷涂施工流流

9、程：施工流程：表面处理一喷砂作业一喷涂作业和封孔表面处理：用清洁球和磨光机清理各受热表面上的浮尘、浮渣和锈等杂质。喷砂作业由于工作表面长期在高温含硫的环境下工作，表面存在一定的 高温氧化层和灰垢，而采用超音速电弧喷涂技术制备涂层时，对工作 面的清洁程度要求比较高，所以必经采用高压空气进行喷砂处理， 使其达到制备涂层所需的清洁度和粗糙度。用喷砂机对防护管进行表 面喷砂处理，达到表面干燥、无灰尘、油脂、污垢和锈斑，且粗糙度 达到M级或C级。3喷涂作业和封孔由于超音速电弧喷涂是采用电弧将合金丝材熔化后通过拉伐尔 喷嘴将雾化后的合金丝材以超音速的速度附着在工作表面，但熔化后 的合金丝材仍是颗粒状态，它

10、们之间仍有一定的空隙，选用高温抗磨 涂料作为封孔剂来填补涂层的空隙。该涂料在高温下形成坚硬的金属 电弧喷涂层，质密性好，能够填补超音速电弧喷涂时所留下的空隙，从而使涂层能够达到更好的防磨防腐效果。采用高温专用封孔剂对金 属热喷涂层表面进行封孔。还可阻止空气中的氧气通过微小的涂层孔 隙进入涂层内部，提高表面光洁度。三施工中应注意的问题：在施工过程中，应着重把握如下几个关键点：一是先对受热面 进行清理，应选用铁砂或刚玉砂，不要采用河砂，否则无法达到高的 结合强度而造成涂层脱落。二是一定要采用渗透性好，耐高温，抗腐 蚀耐磨损的材料作封孔剂，否则无法达到封闭毛细孔的效果。三是防 护层的厚度一般以0.4

11、mm0.6mm为宜，平均厚度为0.5mm比较理想， 如果涂层过薄会失去防护效果，如果涂层过厚，会出现起泡或剥落现 象。四施工技术要求：喷涂层结合强度好，没有起皮，脱落、裂纹等现象；抗高温氧 化性强，磨损量小，不变形；喷涂后不影响受热面传热，不影响原受 热面等管材的理化性能，喷涂后在5年内不会因腐蚀和磨损造成该部 位爆管等事故，施工质量保证涂层使用寿命为5年以上。五工程进度安排：根据贵厂锅炉受热面管防磨面积100m2需要，则工期预定7天的 施工方案，我们制定如下具体工程进度（注：此施工进度安排可根 据施工实际情况情况和贵厂实际时间作进一步的调整）。序号项目名称工期施工进度安排（7天）1表面预处理

12、1d12喷砂作业3d43喷涂作业2d64封孔1d7超音速电弧喷涂LX88A丝材近期主要客户序号施工日期客户名称喷涂部位面积12007-02山东临沂电厂水冷壁240皿22007-03山西榆社化工总厂出口侧水冷壁120皿32007-03贵州铝厂水冷壁84 m242007-03广州钢铁厂热电分厂水冷壁15 m52007-03华电淄博热电有限公司省煤器、吊挂管100 m62007-03广东台山电厂水冷壁1200 m72007-03霍州二电水冷壁1000 m82007-03山西漳泽电厂水冷壁400 m92007-03甘肃嘉峪关电厂省煤器170 m102007-03福州热电厂水冷壁270 m112007-

13、04镇海电厂烟气走廊248 m122007-04济宁华能电厂水冷壁、省煤器300 m132007-04侯马电厂水冷壁800 m142007-04山东郯城电厂水冷壁300 m152007-04山东来无电厂水冷壁250 m162007-04北京华热电厂水冷壁180 m172007-04海口发电厂省煤器200 m182007-04江西丰城发电厂水冷壁240 m192007-05南京热电厂水冷壁、过热器450 m202007-05山西介休电厂水冷壁200 m212007-05韶关煤砰石电厂水冷壁200 m222007-05衡水衡丰电厂水冷壁、省煤器150 m232007-05北仑电厂水冷壁600 m2

14、42007-05阳泉电厂水冷壁500 m252007-05南京板桥热电厂省煤器250 m262007-05山东尤口电厂水冷壁100皿272007-06山西孝义煤砰石电厂水冷壁64皿282007-06重庆涪陵龙桥电厂护墙根部水冷壁53皿292007-06芜湖发电厂水冷壁、省煤器210皿302007-06贵阳电厂水冷壁500皿312007-06商丘永城电厂水冷壁400皿322007-06洛阳虹光电厂水冷壁180皿332007-06广东连州发电厂水冷壁170皿342007-06四川华蓥山发电厂水冷壁200皿352007-06江阴夏港电厂水冷壁100皿362007-06四川宜宾电厂水冷壁100皿372

15、007-07山西五阳热电厂高、低过滤器45皿382007-07广西白色东笋电厂省煤器60皿392007-07山西神头二电厂水冷壁、过热器1600 皿402007-07霍州一电水冷壁800皿412007-07洛阳龙羽新电厂水冷壁840皿422007-07河南开封光华电厂水冷壁350皿432007-08贵州安顺电厂高过滤器156皿442007-08山西神头一电水冷壁、省煤器1500 皿452007-08山东聊城电厂水冷壁200皿462007-08江西新余发电厂水冷壁，风机叶片，涡壳300皿472007-08江西九江石化动力分厂水冷壁80皿482007-09山东京博热电厂水冷壁150皿492007-

16、09贵州盘县电厂前包墙管、低再热器57皿502007-10霍州煤砰石热电厂水冷壁、高过滤器弯头83皿512007-10山东恒通化工热电厂高过滤器悬吊410皿522007-10山东新泰热电厂水冷壁190皿532007-10韶关钢厂电厂过热器1200 皿542007-10山西河津电厂水冷壁100皿552007-10山西晋尔发电厂水冷壁80皿562007-10河南林州热电厂水冷壁60皿572007-10河北邯峰电厂高、低过热器250皿582007-11山西武乡鑫光电力公司过热器、省煤器60皿592007-11天津泰达热电厂省煤器175皿602007-12四川广元东河热电厂水冷壁80皿612007-12山东华舍热电厂水冷壁60皿622007-12四川尔山发电厂水冷壁180皿632007-12镇江电厂省煤器150皿642008-01南昌电厂水冷壁，风机叶片，涡壳70皿652008-02江