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煤粉管道耐磨弯头

【摘要】:
火力发电厂锅炉的煤粉输送管道耐磨,必须、防漏、防腐蚀、防雨、防冻等因素进行设计,其中的要点是防磨损和防腐蚀,煤粉管道耐磨弯头磨损特别严重,长期以来一直是电厂检修的重点部位,该管道系统的综合性能,特别是耐磨性能,直接关系到整个电厂的运营成本和经济效益,是新建电厂工程和检修中必须重点考虑的问题。针对以上情况,我们综合以往各项研究成果,总结了历年来煤粉管道耐磨弯头在火电厂的使用情况,吸取国际同行业的先进
火力发电厂锅炉的煤粉输送管道耐磨,必须、防漏、防腐蚀、防雨、防冻等因素进行设计,其中的要点是防磨损和防腐蚀,煤粉管道耐磨弯头磨损特别严重,长期以来一直是电厂检修的重点部位,该管道系统的综合性能,特别是耐磨性能,直接关系到整个电厂的运营成本和经济效益,是新建电厂工程和检修中必须重点考虑的问题。
针对以上情况,我们综合以往各项研究成果,总结了历年来煤粉管道耐磨弯头在火电厂的使用情况,吸取国际同行业的先进经验,,重点是综合考虑管道的耐磨性能、耐高温性能和防腐性能,并从施工的便利性、较低的制造成本以及比较简单的制作工艺出发进行综合考虑,设计了几种主流耐磨型式的煤粉管道耐磨弯头,供使用单位选择使用。
解决方案:内衬耐磨陶瓷贴片复合型式,内衬高铬合金双金属型式,内衬环状碳化硅复合型式。
执行标准:《耐磨管道技术条件》DL/T680-1999。
方案一:陶瓷贴片式煤粉管道耐磨弯头
陶瓷贴片型式基于两个专利《陶瓷贴片耐磨管件》(专利号:ZL 01 265620.8)和《储能焊接式陶瓷贴片耐磨管件》(专利号:ZL 03 257897.0)
性能特点:近年来,在众多同类产品性能的比较中,送粉管道陶瓷贴片耐磨弯头的耐磨性能一直居于首位,而且我们成功的解决了瓷片脱落问题、复杂部位的陶瓷复合问题以及耐高温问题,使粘贴法制造的陶瓷复合管道TC-G产品成为最好的送粉系统耐磨管道。
一.防脱落设计
1.陶瓷片。
耐磨陶瓷片的结构型式为“三面呈压、三面反压、正反弧度”,瓷片与瓷片之间相互镶嵌衔接,具备整体和局部防脱性能。
2.媒体层。
瓷片和钢体之间采用耐高温、高强度、低膨胀系数的无机胶合成剂作为钢体和陶瓷片之间的结合媒体层,长期运行在高温干粉管道中仍然能够保持良好的粘结性能,不发生分层现象。
3.焊接固定工艺。
工艺一:直接用耐热钢碗将具备含扣锥形孔的陶瓷片直接焊接在钢体上,然后用带扣陶瓷堵涂胶后封装在陶瓷片的锥形孔上,整体外观全部为陶瓷面。
工艺二:采用储能焊接工艺将带锥形孔的陶瓷片通过专用耐磨螺栓焊接在钢体上面。
二.结构形式
结构一:(碳素钢)+无机胶粘剂+陶瓷贴片+焊接钢碗+带扣瓷堵
结构二:(碳素钢)+无机胶粘剂+陶瓷贴片+焊接螺栓+锥形螺母
三.技术性能
1.耐磨陶瓷片(95型氧化铝耐磨陶瓷)
基本特征:高密度、高硬度、高耐磨,性能仅次于金刚石。
技术参数:1760℃高温烧结而成;国家权威检测部门检测AL2O3含量为95.02%;洛氏硬度≥86(HRA);抗拉强度≥550Mpa;密度≥3.8g/cm;抗折强度≥370Mpa;耐高温:1760℃。
2.结合媒体层(IV型无机胶粘合剂)
基本特征:高粘合力、高防水、耐高温,基于国内高科技研究成果研制。
技术参数:国家权威检测部门检测胶粘接面抗拉强度≥24.2Mpa;260℃下抗拉强度≥18Mpa;胶粘接面剪切强度≥7.08Mpa;耐温:-35~1250℃。
3.焊接钢碗和螺栓(可焊接式防磨耐热钢)
基本特征:防磨、高焊接强度、耐高温、良好的热稳定性。
技术参数:焊接面抗拉强度≥199Mpa;焊接面剪切强度≥32.2Mpa;耐高温:1450℃。
方案二:双金属型式煤粉管道耐磨弯头
稀土耐磨钢、高铬铸铁等单金属耐磨管道,钢的硬度直接影响到焊接性能,为了正常使用和安装只能降低硬度,因此其硬度只能在HRC40以下,尽管如此,其可焊性仍然很不理想,在焊接过程中容易开裂。
为了在高耐磨性、可焊接性、耐冲击性之间寻找一个平衡点,双金属复合耐磨管道应运而生,自90年代后期得到了广泛应用。双金属复合管道既能保证管道韧性、可焊性和强度(抗压能力)的要求,又能保证足够的耐磨性,是一种比较理想的物料输送用耐磨管道解决方案。
一、性能特点
1、良好的耐磨性
超硬度耐磨合金的硬度HRC≥56,具备很好的耐磨性能和热稳定性。
2、优秀的抗冲击性能、金属结合性能、抗热震性能
我公司生产的超硬合金双金属复合耐磨管,两种金属的结合面完全是冶金结合,使用安全可靠。两者热膨胀系数相当,不会出现胀缩崩裂现象。管的外壁采用钢管,内衬采用超硬度耐磨合金,该产品既具有高合金产品的耐磨、耐腐蚀特性,又有较高的机械性能和较高的抗冲击性能。
3、良好的耐热、耐腐蚀性能
超硬合金材料的基体有较强的耐热、耐蚀性能,在高温或腐蚀环境下能显示出良好的耐蚀、耐磨性能。在湿态、有腐蚀介质和颗粒冲刷交相作用下,采用铸态使用的超硬度耐磨合金是比较适宜的;而在以磨料磨损为主要失效方式的干态工况条件下,则选用一种可通过热处理获得马氏体基体的超硬度耐磨合金材料。
4、复合成本低、质量好
该耐磨管采用国际先进的消失模铸造工艺制造,成品率高,产品致密性好,厚度均匀,质量稳定。
5、运输、安装、使用方便
双金属复合耐磨管可采用法兰、快速接头、直接焊接等方式连接。而且由于复合管抗击打性能高,在管道系统检修中发生局部堵塞时,可随意敲击、锤打,也可以随意切割、卸换、焊接,安装,检修非常方便。
二、技术参数
双金属复合耐磨弯头的材质与成份为:
双金属耐磨弯头的化学成分%

材料代号

C

Si

Cr

Mo

Mn

Ni

S

KMTBCr28

3.00

1.19

27.00

0.25

1.20

0.45

0.06

  机械性能

材料代号

抗拉强度(MPa)

冲击韧性(J/cm)

抗弯强度(MPa)

耐磨层硬度HRC

断面收缩率(%)

静水压试验压力(MPa)

KMTBCr28

550

18

610

56

1

1.5

 
三、先进的制造工艺
双金属复合耐磨管采取消失模真空吸铸复合工艺复验制造,这种工艺是国际较先进的金属复合工艺,属于半精铸技术,和砂型铸造相比大大提高了表面精度,而且不会出现冲砂夹砂现象,由于采取了真空浇注,也不会出现气孔等缺陷。
由于该工艺制模尺寸精度高,从而铸造出的复合耐磨管的复合耐磨层厚度均匀一致,避免了一般铸造方法由于脱模、修型等工艺而产生的产品壁厚不均匀的现象,而且其组织均匀、性能稳定。同时该工艺可以对任何大小直径的直管和异形管进行复合,对弯管、三通、四通、锥形管、变径管、非等壁厚管、偏心管都可做到整体复合,减少了运行阻力,降低了物料输送中的运行成本。
方案三:SIC碳化硅内衬型式煤粉管道耐磨弯头
一、结构特点:
外层为普通碳钢弯管,内层为复相碳化硅陶瓷,内衬碳化硅采取偏心结构,磨损严重的外弧加厚,内弧减薄,碳化硅外侧采用玻璃钢包裹,以增加耐磨弯管的整体强度水平。碳化硅耐磨弯管需做成虾米腰式弯管。
二、适用范围:
在500℃以下、1.6Mpa以内环境中工作的粉尘、料块和残渣等磨粒磨损场合,如火力发电、煤炭、冶金、矿山等行业的颗粒物料输送管道 。
三、技术参数:
材料代号

抗压强度(Mpa)

抗弯强度(Mpa)

体积密度(g/cm)

内壁硬度(莫氏)

SiC

550

370

2.75

9级

 
四、性能特点:
1、耐磨性好,使用寿命长。复相碳化硅陶瓷耐磨粒磨损性能较好,优于传统的铸石产品。
2、安装便捷,连接方式灵活多样。可采用焊接、法兰或挠性管接头等多种连接方式。
3、偏心结构,有效节省成本:弯管内衬复相碳化硅陶瓷采用偏心结构,在不增加成本的前提下,进一步提高弯管的整体使用寿命。
4、抗冲击性能:复相碳化硅陶瓷与钢管间采用玻璃钢填充,具有优异的抗外力冲击性能。
5、性能可靠:碳化硅陶瓷是以整体直管和虾米腰变径的形式内衬于钢管内部,无纵向接缝,不会出现内衬材料脱落现象。
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