莱芜大型锅炉受热面喷涂施工

表面锅炉喷涂工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面和非金属表面的形态、化学成份和组织结构和应力状态，以获得所需要表面性能的系统工程。 表面喷涂工程综合了多个领域的基础理论、技术和最新成果。表面工程技术因在基体材料表面制造了一层涂层或薄膜，或通过表面改性赋予材料许多特殊性能，使材料的表面性能大大优于材料基体，不仅能大大延伸基体材料的应用领域，而且解决了许多领域中材料无法满足环境要求的问题。表面工程技术在解决人类发展中遇到资源、能源、环境等共同问题中起着不可替代的重要作用。 由于表面喷涂工程技术节能、节材，从而保护了人类赖以生存的宝贵资源，同时还对环境保护起到了非常关键的作用。

涂层要求具有高结合强度、极低空隙率时，对金属或金属陶瓷涂层，可选用高速火焰喷涂工艺；对氧化物陶瓷涂层，可选用高速等离子喷涂工艺。根据工件的材料、技术要求及工作条件等选用基层及工作层用材料。选料时参阅其他有关资料。一般情形，薄涂层选用细粉，厚涂层选用粗粉。零件喷涂的主要目的大都是补偿磨损尺寸。一般，喷涂后必须机械加工达到尺寸和形位精度要求，因此确定涂层厚度时应考虑加工余量，并考虑喷涂后工件热态与冷态的尺寸差异。补偿层厚度以0.4～1mm为宜，局部厚度应3mm。加工余量一般可取0.４0.8mm。对于工件磨损量小，只喷涂自粘结复合材料，其厚度应0.3mm。以涂层材料性能、厚度及粒度确定喷涂参数，包括乙炔和氧气的压力、喷距、喷枪与工件的相对运动速度等。

莱芜锅炉受热面喷涂能量输入巨大，热焓输出相当于普通氧乙炔火焰的20余倍，火焰速度＞７玛赫，温度约2600～3200℃，熔融粉末飞行速度＞720米/秒，涂层性能卓越，适合喷涂碳化钨及部分合金。涂层结合强度高，理论研究认为，锅炉受热面喷涂涂层结合强度与喷涂速度成正比，JP-5000实现了这个热喷涂界多年的追求，且能与基体产生部分微区冶金结合相，克服了碳化钨涂层易脱落的固疾。涂层呈压应力状态，熔融粉末高速撞击机件后，粉末颗粒形状改变，在JP-5000条件下近球形颗粒改变后，其长短轴比例可达＞1/20，远大于普通火焰喷涂，这些形状改变后的颗粒的叠加所形成的涂层，具备了涂层应力状态由张应力向压应力转化的先决条件—理论研究认为—颗粒长短轴之比大于1/20时将出现压应力效果。综合性能优异，涂层孔隙率更低，硬度更高，耐磨性能更强，使用寿命显著提高。

能够喷涂的涂层材料种类范围特别广，包括各种金属及合金、陶瓷及金属陶瓷、塑料、非金属矿物等几乎所有固态工程材料。能够在多种基体材料上形成涂层，包括金属基体、陶瓷基体、塑料基体、木材甚至纸板上都能喷涂，被喷涂的材料范围也十分广泛，几乎不受限制。一般不受被喷涂工件尺寸、形状和施工场所的限制，既可在整个表面上进行喷涂，也可在大型构件的限定表面进行喷涂，既可厂内施工，也可现场施工。除喷焊外，热喷涂施工对基体的热影响很小，基体受热温度不超过200℃，基体不会发生变形和性能变化。热喷涂施工艺灵活，方便，迅速，适应性强。喷涂涂层含有不同程度的孔隙，对于耐腐蚀、抗氧化、绝缘等应用，一般不如整体材料。但可通过复合涂层系统设计等方法予以改进提高。

水冷壁喷涂是所谓超音速电弧喷涂，是指以电弧为热源，将融化的金属用超音速气流雾化，并高速喷射到工件表面形成涂层，使材料表面得以保护和强化的一种新技术。利用电弧喷涂，可以在不积热、不用贵重底层材料的情况下，获得致密的表面性能和结合强度的涂层。锅炉水冷壁管的可靠性，直接影响电厂机组的安全有效运行，但实际上，水冷壁管不可避免地会被腐蚀和磨损，从而降低其有效承载能力和安全性。利用表面喷涂法可以有效提高火电厂锅炉水冷壁管的防腐耐磨能力，节约维护费用，降低运行成本，提高水冷壁管的使用寿命。表面喷涂法是一种非常可靠的解决火电厂锅炉腐蚀、磨损的方法。锅炉水冷壁管高温腐蚀和磨损一直是电力系统普遍存在的严重问题，它的直接危害主要表现在以下两个方面，使管壁减薄；发生水冷壁突发性爆管事故。

由于火电厂锅炉水冷壁的磨损和腐蚀，容易发生突发性爆管事故，势必要立刻停炉抢修，防止事态进一步恶化，这样做肯定会影响火电厂的正常工作进度，降低发电产值，增加火电厂的额外检修费用和员工的劳动强度，给火电厂带来经济损失。火电厂锅炉水冷壁管发生磨损和腐蚀，使管壁变薄，煤炭中含有硫、硫化物及其他有害杂质，锅炉又是在高温条件下运行，极易造成水冷壁腐蚀。锅炉内部燃烧是一个复杂的动态过程，煤炭在燃烧过程中会产生大量灰分，这些灰分会猛烈撞击水冷壁管，造成水冷壁表面被严重切削，减少了水冷壁的实际管厚，降低了水冷壁的强度，使之在高温作用下容易发生爆管，危害十分严重所以，一定要研究一种科学有效的方法，强化火电厂锅炉水冷壁管的防腐耐磨能力，延长其使用寿命。