490t/h循環流化床鍋爐水冷壁防磨噴涂質量控制

谷守軍

摘要:循環流化床鍋爐在運行過程中水冷壁磨損嚴重,為減緩水冷壁磨損,提高鍋爐的運行周期,對重點磨損部位采取防磨梁加金屬噴涂的措施,保證鍋爐的運行安全。

關鍵詞:水冷壁磨損檢查噴砂處理噴涂防磨梁

中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0083-01

我公司2×490t/h循環流化床鍋爐在運行過程中水冷壁磨損嚴重,多次出現爆管問題,嚴重影響鍋爐的運行安全,為降低水冷壁磨損,延長鍋爐運行周期,在檢修期間對爐膛水冷壁磨損區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量控制措施。

1鍋爐簡介

鍋爐型號:SG-490/13.8-M572

鍋爐型式:超高壓中間再熱,單鍋筒自然循環、循環流化床鍋爐

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:在機組檢修期間,在爐膛內部搭設檢修平臺,對檢查部位水冷壁進行標號,采取肉眼察看、手模、使用測厚儀測量壁厚的方法對水冷壁的磨損情況進行檢查,作好記錄。

重點檢查部位:

密相區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:一是在過渡區由于沿壁面下流的固體物料與爐內向上的固體物料運動方向相反,因而在局部產生渦流;二是沿爐膛壁面下流的固體物料在交界區域產生流動方向的改變,因而對水冷壁管產生沖刷

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

爐膛四角部位:四角區域沿壁面向下流動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,由于鰭片局部縫隙過大而添充鋼筋焊補,結果焊補鋼筋突出,導致沿壁面向下流動的固體物料撞擊突出部位產生擾動,擾流加速磨損相鄰兩管側壁。

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,致使物流流動方向發生變化,加劇對管子的沖刷。

不規則區域管壁:不規則區域導致物料的運動狀態發生變化,局部地區產生渦流,加劇水冷壁管的磨損。

3磨損部位的補焊處理

經過檢查,水冷壁管已存在磨損時,根據磨損情況,進行補焊或換管處理。

補焊時采取小規范焊接方法。要選用小的焊條直徑,小的焊接電流,斷弧焊接;選擇技術過硬的焊工施焊,對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,在補焊余高需磨平。補焊結束之后需對焊面做表面著色探傷檢驗合格后轉入噴涂前的噴少處理。

密相區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合強度,因此噴砂處理非常關鍵。用砂選用金剛砂,顆粒度選用14～18目,其表面粗糙度應達到GB11373-89《熱噴涂金屬預處理通則》規定的Rz50-80um,表面清潔度達到GB8923-88《涂裝前表面銹蝕等級和除銹等級》規定的Sa3.0級,采用2次噴砂工藝。噴砂完應進行質量檢查,被噴砂的基體表面粗糙度要適當而均勻。表面粗糙處理后的管壁不超過8h進行噴涂,以防出現氧化而影響噴涂質量。

5爐內水冷壁管金屬噴涂

噴涂涂層應有下列要求:

1)涂層對基體必須有良好的結合,防止在運行條件下因物理和化學的作用而脫落。

2)涂層應與基體有大體一致的熱膨脹系數。

3)涂層不應是嚴重隔熱的,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。

5)涂層在運行條件下,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)涂層結合強度≥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間循環進行,噴涂采用#式操作法,噴涂過渡區域寬度為500mm,邊緣平滑過渡,無凹凸臺階。

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

11)噴涂結束之后涂層采用KM型高溫耐磨防腐專用封孔劑。

6密相區的防磨梁

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

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,基本不會影響受熱面的整體傳熱效果,能很好地保護局部磨損特別嚴重部位。雖然在橫梁上部形成了新的臺階,由于其遠離密相區,粒子濃度大為減小,對受熱面的飛濺切割及磨粒磨損大為減輕。

7噴涂質量檢查驗收

循環流化床鍋爐水冷壁管爐膛內噴涂目前還缺少現場檢驗測試的儀器條件,所以在噴涂施工現場質量檢查驗收受到了一定限制。

我公司在噴涂后質量驗收的做法是:

(1)查看噴涂材料生產廠家提供的材料性能檢驗單。

(2)涂層噴涂厚度檢查:在噴涂現場加試樣管,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、脫落等現象。

8結語

我公司兩臺鍋爐爐膛內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,保證了鍋爐安全運行。