一種鍋爐防腐防磨噴涂新工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋爐防腐防磨技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鍋爐防腐防磨噴涂新工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐由于爐型結(jié)構(gòu)和設(shè)計參數(shù)等特點，其爐膛水冷壁等受熱面部位，運行工況條件極為惡劣，長期遭受高速高溫高濃度含床料、燃料煙氣的強烈不均勻沖刷磨損和腐蝕，尤其在燃燒室內(nèi)未燃帶水冷壁受熱面等局部區(qū)域存在引起嚴(yán)重磨損的渦流效應(yīng)和切割效應(yīng)等，管壁腐蝕減薄嚴(yán)重，極易造成泄漏和爆管。
[0003]由于其燃煤含硫量大，吹灰器區(qū)域水冷壁、燃燒器區(qū)域水冷壁、低過、高再、省煤器、包墻、高過等區(qū)域局部受熱面遭受高溫、硫腐蝕及灰塵顆粒磨損特別嚴(yán)重，由此帶來的爆管、換管嚴(yán)重，損失慘重。同時，煤燃燒時產(chǎn)生的大量灰粉，在鍋爐內(nèi)部燃燒的復(fù)雜動態(tài)過程中，猛烈撞擊水冷壁，對水冷壁工作面產(chǎn)生嚴(yán)重切削，使水冷壁管工作面被磨損成不同程度的小平臺，造成水冷壁壁厚的實際減薄，容易導(dǎo)致水冷壁管在高溫下強度不夠而爆管，其危害作用同高溫腐蝕一樣嚴(yán)重。鍋爐運行過程中，爐溫可高達(dá)上千度，由于燃燒煤中硫及其它有害雜質(zhì)的存在，水冷壁普遍遭受高溫腐蝕。參與高溫腐蝕的危害物有燃燒過程中產(chǎn)生的S02、SO3, H2S, HC1、堿金屬鹽及釩鹽類，是多種化學(xué)物在各種溫度下共同對管壁進(jìn)行的復(fù)雜的動態(tài)腐蝕過程。其中，硫化物是鍋爐高溫腐蝕的主要因素，一是煙氣中的硫化氫與管壁金屬作用產(chǎn)生的腐蝕，含硫物在金屬高溫下產(chǎn)生單原子硫，硫與管道中的鐵反應(yīng)生成硫化鐵(Fe+S — FeS) ;二是由不可燃硫在高溫作用下生成硫酸鹽混入灰分熔敷于管壁表面，但不再具有水冷壁管所要求的各種良好的高溫機(jī)械性能，實際上導(dǎo)致水冷壁管有用壁厚的減薄，從而其有效承載能力不斷下降，由此形成腐蝕。另外，高溫?zé)煔夤梢源笥?米/秒的速度沖擊管壁，煙氣的腐蝕和灰分顆粒的沖刷在金屬表面交替進(jìn)行，造成管壁減薄。
[0004]其次還易受到高溫氧化和硫酸鹽及硫、硫化物的熱腐蝕。水冷壁管具備了高溫氧化和高溫腐蝕條件，其煙氣溫度高，且是富氧燃燒，實踐證明，在300°C以上，管外表高溫每升高50°C，腐蝕速度增加I倍。鍋爐在運行過程中受熱面管表面首先發(fā)生高溫氧化，表面生成Fe2O3,其次燃料灰中的Na2O和K2O與煙氣中的SO3化合生成硫酸鹽，其捕捉飛灰形成結(jié)渣和硫渣，此時煙氣中503與M 2S04同管壁上的Fe 203反應(yīng)生成復(fù)合硫酸鹽MFe (S0 4) 2或M3Fe(SO4) 3,此復(fù)合硫酸鹽受高溫又分解為疏松狀氧化鐵和硫酸鹽沉積層，易被飛灰氣流沖蝕帶走，氧化腐蝕繼續(xù)向管壁縱深進(jìn)行；另外燃料中硫份，經(jīng)燃燒生成S和HS也對管壁產(chǎn)生強烈的腐蝕，與Fe反應(yīng)生成FeS。
[0005]在上述多重因素共同作用下，這些受熱面部位從外向內(nèi)不斷地被沖刷、磨損和氧化、腐蝕，使之逐漸變薄，當(dāng)局部承受不了管內(nèi)水汽壓力時及造成爆漏而失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的鍋爐內(nèi)水冷壁表面容易受到腐蝕的問題，提供了一種鍋爐防腐防磨噴涂方法。
[0007]本發(fā)明由如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種鍋爐防腐防磨噴涂新工藝，具體操作步驟如下:
(1)噴涂前準(zhǔn)備:按需搭設(shè)腳手架，清除受熱面上的雜物，對管壁噴涂部位質(zhì)量檢查，現(xiàn)場施工設(shè)備就位、電氣接線，氣源管線連接，磨料回收帆布鋪設(shè)；
(2)噴涂表面預(yù)處理:按照《熱噴涂金屬件表面預(yù)處理通則》進(jìn)行，對非有效表面即不噴涂表面采用遮蔽帶、硬木板或橡膠遮蔽物進(jìn)行遮蔽保護(hù)，并預(yù)留過渡區(qū)域；按國家標(biāo)準(zhǔn)采用質(zhì)堅有不規(guī)則棱角的特級石英砂或棕剛玉進(jìn)行表面處理，再用剛玉砂進(jìn)行表面二次吹沙，采用TR100袖珍式表面粗糙度測試儀進(jìn)行檢測，然后采用干凈牛皮紙或塑料膜覆蓋保護(hù)；
(3)噴涂:按照GB11375-99《熱噴涂操作安全》采用超音速電弧噴涂設(shè)備進(jìn)行電弧噴涂，選用鐵基自粘合金絲材打底噴涂，厚度多0.05 mm ;然后采用LX88A超硬耐磨合金絲材或45CT鎳鉻鈦合金絲材進(jìn)行噴涂，涂層厚度為0.5-0.6mm ;采用井字型噴涂方式，分層、分區(qū)作業(yè)，每5-6 ITl2局部區(qū)域噴涂達(dá)到厚度后再移換到其他區(qū)域；
(4)用LG-3型高溫耐磨抗蝕專用封孔劑對金屬熱噴涂涂層表面封孔。
[0008]步驟(2)中采用壓力式高效噴砂設(shè)備進(jìn)行噴砂，利用現(xiàn)場氣源或自備空壓機(jī)，排氣流量彡6m3/min，工作壓力0.55-0.8Mp ;噴砂操作方法為:A.先從下至上除銹，將凹凸不平的受熱面打磨光滑平整后立即噴砂；B.用石英砂去除鋼材表面的銹、氧化皮、結(jié)焦附著物，并露出灰白色金屬光澤:噴砂距離150?300mm，與基體形成的噴砂角度為50?90°，每次噴砂5-6 m2 ；C.噴棕剛玉糙化基材表面，表面清潔度達(dá)到Sa3.0級；噴砂后管壁表面干燥，無灰塵、無油污、無氧化皮、無銹斑及其它雜物，基材表面呈現(xiàn)均質(zhì)的金屬光澤，清潔度達(dá)到Sa3.0級，粗糙度達(dá)到Rz80-120 ym ;D.噴砂后采用TR100袖珍式表面粗糙度測試儀檢測預(yù)處理的表面，發(fā)現(xiàn)有銹蝕或部位不合格的重新處理，合格后再用DC-2000B型智能超音波測厚儀對管壁進(jìn)行第一次測厚；噴砂完工后在2?4小時內(nèi)進(jìn)行電弧噴涂。
[0009]步驟(2)中所述特級石英砂或棕剛玉使用前進(jìn)行篩選，砂內(nèi)粘土及細(xì)粉塵含量(5%，無油污；噴砂前石英砂晾曬干燥，含水量< 1%，所用砂粒清潔、干燥，噴砂區(qū)域設(shè)圍護(hù)及其它回收措施，防止受潮、雨淋、砂內(nèi)混入雜質(zhì)，不污染周圍環(huán)境。
[0010]步驟(3)中所述噴涂設(shè)備為ZPG-500A型超音速電弧噴涂專用噴涂電源及配套送絲裝置；噴槍選用超音速電弧噴槍，霧化氣流速度>500m/s，粒子速度多420m/s，涂層孔隙率彡0.9% ;噴涂工藝參數(shù)為:電弧電壓:32?34V ;電弧電流:160?200A ;霧化空氣壓力:0.5-0.8Mpa ;噴涂距離:100-150mm ;噴砂與噴涂每5_6 Hl2間隔循環(huán)進(jìn)行，噴涂過渡區(qū)域?qū)挾葹?00mm，邊緣平滑過渡，無凹凸臺階。步驟(3)中LX88A超硬耐磨合金絲材或45CT鎳鉻鈦合金絲材的直徑為Φ2.0mm。
[0011]所述噴涂操作時，層間溫度< 80°C ;噴涂前先在試板上試噴，調(diào)節(jié)電壓、電流、送絲速度、壓縮空氣流量，檢查氣路的活接頭及軟管接頭，無漏氣現(xiàn)象。
[0012]本發(fā)明采用LX88A絲材噴涂鍋爐，工藝操作方便，能有效解決鍋爐在實際運行中容易產(chǎn)生腐蝕的問題，在高溫下陶瓷化，使整個涂層更致密，達(dá)到封閉毛細(xì)孔效果，工作效率高、節(jié)省材料，無污染、低能耗；降低鍋爐維修成本。其形成的涂層不會造成對受熱面的損傷，耐磨噴層與母材結(jié)合牢固，結(jié)合面平整，交接面過渡平穩(wěn)，且不出現(xiàn)凹凸臺，無起皮開裂現(xiàn)象，抗腐蝕、具有優(yōu)異的耐磨性、穩(wěn)定性，抗蝕性、耐硬力開裂性，其防腐壽命可延長至一年以上，確保延長鍋爐壽命I年以上。
【具體實施方式】
[0013]一種鍋爐防腐防磨噴涂新工藝，具體操作步驟如下:
(1)噴涂前準(zhǔn)備:按需搭設(shè)腳手架，清除受熱面上的大塊焦、雜物等，對管壁噴涂部位進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，利用現(xiàn)場已有條件進(jìn)行現(xiàn)場施工設(shè)備就位、電氣接線，氣源管線連接，磨料回收帆布鋪設(shè)；
(2)噴涂表面預(yù)處理:按照《熱噴涂金屬件表面預(yù)處理通則》進(jìn)行，對非有效表面采用遮蔽帶、硬木板或橡膠等物進(jìn)行遮蔽保護(hù)，并預(yù)留過渡區(qū)域以保證涂層邊緣光滑過渡；按國家標(biāo)準(zhǔn)采用質(zhì)堅有不規(guī)則棱角的特級石英砂或棕剛玉進(jìn)行表面處理，特級石英砂或棕剛玉使用前進(jìn)行篩選，砂內(nèi)粘土及細(xì)粉塵含量< 5%，無油污；噴砂前石英砂晾曬干燥，含水量(1%，并存放干燥，防止受潮、雨淋、砂內(nèi)混入雜質(zhì)；所用砂粒清潔、干燥，噴砂區(qū)域設(shè)圍護(hù)及其它回收措施，確保不污染周圍環(huán)境，經(jīng)質(zhì)量工程師檢測確認(rèn)后方可進(jìn)行噴砂。用剛玉砂進(jìn)行表面二次吹沙，采用TR100袖珍式表面粗糙度測試儀進(jìn)行檢測，然后采用干凈牛皮紙或塑料膜進(jìn)行覆蓋保護(hù)。
[0014]采用壓力式高效噴砂設(shè)備進(jìn)行噴砂，利用現(xiàn)場氣源