喷砂:先选用16-20号石英砂粗喷、然后用14-16号轴承钢砂进行表面粗糙化处理,表面粗糙度达CB11373-89《热喷涂金属表面预处理通则》规定的Rz80-120um,喷纱后管壁表面应干燥,无灰尘、无油污、无氧化皮、无锈斑及其它杂物,基材表面呈现均质的灰白色金属外观。喷涂:雾化气流速度大于600m/s,粒子速度达到420m/s以上,涂层孔隙率可控制在0.9%以内,采用井字型喷涂方式,确保喷涂层的厚度均匀及结合力。涂层表面必须是均匀的,不允许有起皮、鼓包、颗粒粗大、裂纹、掉块、漏喷及其它影响涂层使用的缺陷。涂层封孔:为防止烟气中的腐蚀气体通过涂层孔隙渗透到涂层与基层结合层面造成内腐蚀,当天喷完的区域应及时封闭处理,材料选用渗透性较好的耐高温有机硅封孔剂,封闭微观孔隙。
煤粉锅炉遭受腐蚀的部位通常是沈阳水冷壁管、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。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,锅炉超音速喷涂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。
防止锅炉水冷壁高温腐蚀和磨损的途径 意外的爆管则会造成较大的经济损失,电厂为减少爆管,投入了大量人力、物力加强对水冷壁的监测和更换,但是监测未取得任何实质性的效果,换管则将大大增加生产成本和维修费用。只有防患于未然才是最好的办法。分析清楚了水冷壁高温腐蚀的产生原因,就可采用有效的方法来进行防止,锅炉水冷壁喷涂常用方法可以分为两类,即非表面防护方法和表面防护方法。非表面防护方法有:A.采用低氧燃烧技术。尽可能使各燃烧间的煤粉浓度均匀。合理的配风及强化炉内的湍流混合。控制适当的煤粉细度。避免出现受热面壁温局部过热。在壁面附近喷空气保护膜。加添加剂。控制合理的炉膛出口烟温。I.对易产生高温腐蚀的煤种采用抗腐蚀高温合金。
喷砂常用的磨料是:白刚玉(纯氧化铝),棕刚玉(氧化铝+氧化铁),硅砂等。白刚玉砂硬度高,破碎率低,喷砂效果好。棕刚玉也是一种常用磨料,价格适中,硅砂硬度高但破碎率也高,冷硬铁砂或钢砂也可用来喷砂,砂粒必须干净,以免二次污染表面,砂粒的粒度应根据工件的具体形状来选择。在喷砂操作中应注意喷砂距离和角度,距离一般在100~300mm范围内选择,对于薄壁工件和柔性工件应特别注意不得强力喷砂。喷砂时应避免垂直喷砂,角度控制在45°~70°间。对表面硬度低的材料,如铜、铝、锌等质软的、延展性好的金属,尤其要注意喷砂距离和角度的控制,否则会使较多的砂粒碎片嵌入基材。
电弧喷涂原理应用电弧喷涂技术是以两根连续卷进的金属丝作为自耗电极,分别接直流电源的正负极。在金属丝端部短接的瞬间,两根金属丝间产生电弧,接触点产生高热。在电源的作用下,维持电弧稳定燃烧,在电弧发生点背后由喷嘴喷射出的高速气流,使熔化的金属雾化成微粒,在高速气流的推动下喷射到经预理基材表面形成涂层。喷涂时基材温度小于150℃,对基材性能不会有任何影响。超音速电弧喷涂会使粒子速度接近音速,从而使涂层具有更高的结合强度。喷涂时,应杜绝为图工作方便,人为的将一次即可形成的涂层,进行上下分区工作,增加结合过渡区。喷涂后涂层覆盖均匀目测表面应无麻点,无起皮、开裂,鼓包、脱落现象,表面呈银白色。取若干点用测厚仪进行厚度测量,与喷砂后的测量值进行校对比较,取平均值。
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。