水冷壁管喷电弧喷涂技术方案(20210217000748)

1、陕西陕北乾元能源化工有限公司电厂 水冷壁喷涂Ni-Cr-Ti合金涂层工程 施工技术方案 编制: 审核: 审批: 河南省九都防腐安装有限公司 2019年3月1日 水冷壁喷涂Ni-Cr-Ti PS45相当于美国45CT）合金涂层的施工技术方案 1概述工程名称：陕西陕北乾元能源化工有限公司电厂水冷超音速电弧喷涂壁工程。 工程地点：陕西省榆林市榆阳区乾元能源化工有限公司电厂。施工范围：炉膛部分水冷 壁整体喷涂，约800平米。 2喷涂的主要部位由于水冷壁腐蚀比较严重的部位的磨损和腐蚀速率远高于其它部位， 因此，需要对这些严重部位进行高耐磨高耐冲蚀特涂层处理。 3喷涂施工的技术方案 3.1喷涂方法采用超音

2、速电弧喷涂工艺技术，对水冷壁管腐蚀比较严重部位，进行保护 与强化 3.2主要工艺流程工艺流程主要包括：金属管壁表面喷砂处理一喷底层一喷工作层一封 孔处理一高 硬度高耐磨涂层。具体的工序如图1所示 3.3涂层结构设计根据实际工况条件和喷涂工艺特征、喷涂材料性能，涂层结构设计为 三层：从管道基体至外层分别为打底层、耐磨工作层和封孔层。 (1) 打底层：厚度0.1mm，材料成份为7Cr13，规格型号为：。 工作层：厚度0.30.4mm，材料成份为NiCrTi合金，规格型号PS45，相当 于美国45CT。 (3)封闭层：厚度0.1mm，材料成份为无机陶瓷复合高温耐磨封孔剂，规格型号为： TD1750高

3、温耐磨防腐封孔剂。 涂层总厚度0.406mm。 3.4涂层性能 3.4.1电弧喷涂层主要性能涂层的主要性能见表1所示 表1涂层的主要性能 性能 数据 粒子最大速率 480ms-1 涂层与基材结合强度 4060MPa 喷涂时基体温度 80C 涂层硬度 涂层空隙率 1% 涂层导热率 线膨胀系数 涂层耐高温腐蚀 大于1000C 平均剥蚀率 0.0127mm/ 涂层耐冲蚀和磨粒磨损 工件变形性 不变形，不改变母材表面金相组织及理化性能 3.4.2封孔层主要性能 最高工作温度：1750C 耐磨性：S 9mg/1 OOOr 结合强度： 60MPa 4执行标准 表面喷砂预处理按照GB11373-89热喷涂金

4、属件表面预处理通则执行；超音速电弧 喷涂按照GB11375-1999热喷涂操作安全执行。 5工艺措施及质量保证 5.1超音速电弧喷涂技术成熟可靠 火力发电厂锅炉水冷壁管、省煤器管、过热器管由于 受到高温氧化、硫化物腐蚀、颗粒冲刷等原因，使管壁逐渐减薄，使用寿命降低，一般 管壁磨损到3.5mm以下， 就要换管，否则极易发生爆管事故。热喷涂技术发展到当今水平。为经济而合理地解决 上述问题提供了有利。采用超音速电弧喷涂技术喷涂高温耐磨涂层，提高锅炉受热面使 用寿命，目前是国内外普遍使用的方法，其技术是先进的、成熟的、安全可靠的，国内 已有近百家热电厂得到了成功应用。 5.2工艺措施及质量保证 5.2

5、.1建立完整的质检制度和质检体系施工现场的人设总指挥一名，项目经理与兼技术 负责各一名，安全员一名，施工 现场协调员一名，质量检查员一名，施工过程中建立施 工工艺卡，按工序严格把尖，建立完整的质检制度和质检体系，确保涂层质量，确保安 全施工。 5.2.2工艺措施 喷砂：严格控制喷砂质量，做好喷前准备工作。 采用石英砂：粒度1020目。 粗细砂比例：5:5。 喷砂枪与工件夹角：75度。 过气（油）水分离，清洁、干燥，喷砂时保持空气压力N 空气必须经 0.5Mpa， 要求喷砂完工后设备表面不得受潮、氧化及污染。 喷砂标准：达到Sa3。 喷涂：严格控制喷涂参数 电弧喷涂：电压3436V，电流1802

6、00A。 喷涂距离：150200mm，喷枪与工件夹角90度，最小夹角不能小于45度。 超音速电弧喷涂粒子速率为300-380m/s。 喷砂与喷涂间隔时间，在2-4小时内必须进行电弧喷涂，以保持被喷表面较高的活 化度。管道表面除锈后经甲乙双方的技术人员验收合格后方可进行喷涂施工。 喷封闭层：涂刷前将涂层表面清吹干净，再进行涂刷封闭处理。 检测：操作过程中随时自检，发现缺陷随时补喷，直至合格。 5.2.3涂层性能检测方法一般情况下，电厂锅炉防腐现场施工后涂层的最终检测项目主 要有：外观缺陷、厚度测试等。 (1) 外观检查。表面缺陷。通过目测方法，表现应无气泡、麻点、针孔、斑点 明显缺陷。覆盖性。观

7、察涂层是否全部将应覆盖的基体覆盖上。 粗糙度。涂层表面平整及光洁的程度是否一致。 (2) 厚度测试：由于基体和涂层均为磁性材料，因为采用厚度仪无法检测，为 此，我们根据单位面积和规定厚度消耗的材料来控制其厚度。 5.2.4可能存在的问题及克服措施 在工程施工过程中，如果操作不当或管理不严格，可 能存在以下问题： (1) 超音速电弧喷涂功率过高或喷涂距离过近，或一次性喷涂时间过长，会导致管壁基 体表面温度过高，使得管壁表面氧化或变形，既影响涂层与基本的界面结合强度，又导 致传热效果不好。 (2) 超音速电弧喷涂功率过低，会使丝材熔化效果不好，既会降低基体与涂层的界面结 合强度，易产生涂层剥落等现

8、象，又导致涂层孔隙度过高，使减小涂层的耐磨损性和抗 腐蚀性，从而缩短锅炉受热面的使用寿命。 (3) 超音速喷涂距离过大，会导致丝材熔化后在飞行过程中产生二次凝固现象，不仅导 致沉积效率低，而且严重影响炉管基体与涂层界面结合强度，从而在炉管在服役过程中 产生涂层剥落现象，影响使用效果。 (4) 涂层厚度不一，影响涂层的性能。涂层过薄，达不到规定的技术指标，影响使用寿 命；涂层过厚，影响涂层与基体的结合强度，易导致涂层剥落现象发生。为此，我们会 通过采取以下措施来克服上述问题： (1) 严格控制施工过程，按照系统工程管理制度，保证工艺各环节的稳定性和可重复一 致性。 (2) 采取间歇式喷涂方法，控制管壁表面温度不超过80C，从而防止基体温度过高或变 形现象发生。 (3) 采用优化好的超音速电弧喷涂工艺，以保证涂层的最佳质量。 (4) 加强施工过程中的质量检测，制定严格的质量控制措施，采及时对施工过程的涂层 质量进行监控和检测，保证涂层质量均质性、涂层厚度的均一性。 5.2.5质量保证期限 涂层质保期为3年：在质保期内发现涂层脫落、裂纹，防蚀效果不佳的，乙方负责在第 二次停机时免费处理。 5