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聊城國清源環(huán)保設(shè)備有限公司. 2016-10-12 點(diǎn)擊2250次
火力發(fā)電廠鍋爐的煤粉輸送管道耐磨，必須綜合考慮防暴、防磨、防堵、防漏、防腐蝕、防雨、防凍等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中的要點(diǎn)是防磨損和防腐蝕，煤粉管道耐磨彎頭磨損特別嚴(yán)重，長期以來一直是電廠檢修的重點(diǎn)部位，該管道系統(tǒng)的綜合性能，特別是耐磨性能，直接關(guān)系到整個(gè)電廠的運(yùn)營成本和經(jīng)濟(jì)效益，是新建電廠工程和檢修中必須重點(diǎn)考慮的問題。
針對以上情況，我們綜合以往各項(xiàng)研究成果，總結(jié)了歷年來煤粉管道耐磨彎頭在火電廠的使用情況，吸取國際同行業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，，重點(diǎn)是綜合考慮管道的耐磨性能、耐高溫性能和防腐性能，并從施工的便利性、較低的制造成本以及比較簡單的制作工藝出發(fā)進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)了幾種主流耐磨型式的煤粉管道耐磨彎頭，供使用單位選擇使用。
解決方案：內(nèi)襯耐磨陶瓷貼片復(fù)合型式，內(nèi)襯高鉻合金雙金屬型式，內(nèi)襯環(huán)狀碳化硅復(fù)合型式。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《耐磨管道技術(shù)條件》DL/T680-1999。
方案一：陶瓷貼片式煤粉管道耐磨彎頭
陶瓷貼片型式基于兩個(gè)專利《陶瓷貼片耐磨管件》（專利號：ZL 01 265620.8）和《儲能焊接式陶瓷貼片耐磨管件》（專利號：ZL 03 257897.0）
性能特點(diǎn)：近年來，在眾多同類產(chǎn)品性能的比較中，送粉管道陶瓷貼片耐磨彎頭的耐磨性能一直居于首位，而且我們成功的解決了瓷片脫落問題、復(fù)雜部位的陶瓷復(fù)合問題以及耐高溫問題，使粘貼法制造的陶瓷復(fù)合管道TC-G產(chǎn)品成為最好的送粉系統(tǒng)耐磨管道。
一．防脫落設(shè)計(jì)
1．陶瓷片。
耐磨陶瓷片的結(jié)構(gòu)型式為“三面呈壓、三面反壓、正反弧度”，瓷片與瓷片之間相互鑲嵌銜接，具備整體和局部防脫性能。
2．媒體層。
瓷片和鋼體之間采用耐高溫、高強(qiáng)度、低膨脹系數(shù)的無機(jī)膠合成劑作為鋼體和陶瓷片之間的結(jié)合媒體層，長期運(yùn)行在高溫干粉管道中仍然能夠保持良好的粘結(jié)性能，不發(fā)生分層現(xiàn)象。
3．焊接固定工藝。
工藝一：直接用耐熱鋼碗將具備含扣錐形孔的陶瓷片直接焊接在鋼體上，然后用帶扣陶瓷堵涂膠后封裝在陶瓷片的錐形孔上，整體外觀全部為陶瓷面。
工藝二：采用儲能焊接工藝將帶錐形孔的陶瓷片通過專用耐磨螺栓焊接在鋼體上面。
二．結(jié)構(gòu)形式
結(jié)構(gòu)一：（碳素鋼）+無機(jī)膠粘劑+陶瓷貼片+焊接鋼碗+帶扣瓷堵。
結(jié)構(gòu)二：（碳素鋼）+無機(jī)膠粘劑+陶瓷貼片+焊接螺栓+錐形螺母。
三．技術(shù)性能
1．耐磨陶瓷片（95型氧化鋁耐磨陶瓷）
基本特征：高密度、高硬度、高耐磨，性能僅次于金剛石。
技術(shù)參數(shù)：1760℃高溫?zé)Y(jié)而成；國家權(quán)威檢測部門檢測AL2O3含量為95.02%；洛氏硬度≥86（HRA）；抗拉強(qiáng)度≥550Mpa；密度≥3.8g/cm；抗折強(qiáng)度≥370Mpa；耐高溫：1760℃。
2．結(jié)合媒體層（IV型無機(jī)膠粘合劑）
基本特征：高粘合力、高防水、耐高溫，基于國內(nèi)高科技研究成果研制。
技術(shù)參數(shù)：國家權(quán)威檢測部門檢測膠粘接面抗拉強(qiáng)度≥24.2Mpa；260℃下抗拉強(qiáng)度≥18Mpa；膠粘接面剪切強(qiáng)度≥7.08Mpa；耐溫：-35～1250℃。
3．焊接鋼碗和螺栓（可焊接式防磨耐熱鋼）
基本特征：防磨、高焊接強(qiáng)度、耐高溫、良好的熱穩(wěn)定性。
技術(shù)參數(shù)：焊接面抗拉強(qiáng)度≥199Mpa；焊接面剪切強(qiáng)度≥32.2Mpa；耐高溫：1450℃。
方案二：雙金屬型式煤粉管道耐磨彎頭
稀土耐磨鋼、高鉻鑄鐵等單金屬耐磨管道，鋼的硬度直接影響到焊接性能，為了正常使用和安裝只能降低硬度，因此其硬度只能在HRC40以下，盡管如此，其可焊性仍然很不理想，在焊接過程中容易開裂。
為了在高耐磨性、可焊接性、耐沖擊性之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)，雙金屬復(fù)合耐磨管道應(yīng)運(yùn)而生，自90年代后期得到了廣泛應(yīng)用。雙金屬復(fù)合管道既能保證管道韌性、可焊性和強(qiáng)度（抗壓能力）的要求，又能保證足夠的耐磨性，是一種比較理想的物料輸送用耐磨管道解決方案。
一、性能特點(diǎn)
1、良好的耐磨性
超硬度耐磨合金的硬度HRC≥56，具備很好的耐磨性能和熱穩(wěn)定性。
2、優(yōu)秀的抗沖擊性能、金屬結(jié)合性能、抗熱震性能
我公司生產(chǎn)的超硬合金雙金屬復(fù)合耐磨管，兩種金屬的結(jié)合面完全是冶金結(jié)合，使用安全可靠。兩者熱膨脹系數(shù)相當(dāng)，不會出現(xiàn)脹縮崩裂現(xiàn)象。管的外壁采用鋼管，內(nèi)襯采用超硬度耐磨合金，該產(chǎn)品既具有高合金產(chǎn)品的耐磨、耐腐蝕特性，又有較高的機(jī)械性能和較高的抗沖擊性能。
3、良好的耐熱、耐腐蝕性能
超硬合金材料的基體有較強(qiáng)的耐熱、耐蝕性能，在高溫或腐蝕環(huán)境下能顯示出良好的耐蝕、耐磨性能。在濕態(tài)、有腐蝕介質(zhì)和顆粒沖刷交相作用下，采用鑄態(tài)使用的超硬度耐磨合金是比較適宜的；而在以磨料磨損為主要失效方式的干態(tài)工況條件下，則選用一種可通過熱處理獲得馬氏體基體的超硬度耐磨合金材料。
4、復(fù)合成本低、質(zhì)量好
該耐磨管采用國際先進(jìn)的消失模鑄造工藝制造，成品率高，產(chǎn)品致密性好，厚度均勻，質(zhì)量穩(wěn)定。
5、運(yùn)輸、安裝、使用方便
雙金屬復(fù)合耐磨管可采用法蘭、快速接頭、直接焊接等方式連接。而且由于復(fù)合管抗擊打性能高，在管道系統(tǒng)檢修中發(fā)生局部堵塞時(shí)，可隨意敲擊、錘打，也可以隨意切割、卸換、焊接，安裝，檢修非常方便。
二、技術(shù)參數(shù)
雙金屬復(fù)合耐磨彎頭的材質(zhì)與成份為：
雙金屬耐磨彎頭的化學(xué)成分% | |||||||
材料代號 | C | Si | Cr | Mo | Mn | Ni | S |
KMTBCr28 | 3.00 | 1.19 | 27.00 | 0.25 | 1.20 | 0.45 | 0.06 |
機(jī)械性能
材料代號 | 抗拉強(qiáng)度 （MPa） | 沖擊韌性 （J/cm） | 抗彎強(qiáng)度 （MPa） | 耐磨層硬度HRC | 斷面收縮率（%） | 靜水壓試驗(yàn)壓力（MPa） |
KMTBCr28 | 550 | 18 | 610 | 56 | 1 | 1.5 |
三、先進(jìn)的制造工藝
雙金屬復(fù)合耐磨管采取消失模真空吸鑄復(fù)合工藝復(fù)驗(yàn)制造，這種工藝是國際較先進(jìn)的金屬復(fù)合工藝，屬于半精鑄技術(shù)，和砂型鑄造相比大大提高了表面精度，而且不會出現(xiàn)沖砂夾砂現(xiàn)象，由于采取了真空澆注，也不會出現(xiàn)氣孔等缺陷。
由于該工藝制模尺寸精度高，從而鑄造出的復(fù)合耐磨管的復(fù)合耐磨層厚度均勻一致，避免了一般鑄造方法由于脫模、修型等工藝而產(chǎn)生的產(chǎn)品壁厚不均勻的現(xiàn)象，而且其組織均勻、性能穩(wěn)定。同時(shí)該工藝可以對任何大小直徑的直管和異形管進(jìn)行復(fù)合，對彎管、三通、四通、錐形管、變徑管、非等壁厚管、偏心管都可做到整體復(fù)合，減少了運(yùn)行阻力，降低了物料輸送中的運(yùn)行成本。
方案三：SIC碳化硅內(nèi)襯型式煤粉管道耐磨彎頭
一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
外層為普通碳鋼彎管，內(nèi)層為復(fù)相碳化硅陶瓷，內(nèi)襯碳化硅采取偏心結(jié)構(gòu)，磨損嚴(yán)重的外弧加厚，內(nèi)弧減薄，碳化硅外側(cè)采用玻璃鋼包裹，以增加耐磨彎管的整體強(qiáng)度水平。碳化硅耐磨彎管需做成蝦米腰式彎管。
二、適用范圍：
在500℃以下、1.6Mpa以內(nèi)環(huán)境中工作的粉塵、料塊和殘?jiān)饶チＤp場合，如火力發(fā)電、煤炭、冶金、礦山等行業(yè)的顆粒物料輸送管道 。
三、技術(shù)參數(shù)：
材料代號 | 抗壓強(qiáng)度（Mpa） | 抗彎強(qiáng)度(Mpa) | 體積密度（g/cm） | 內(nèi)壁硬度（莫氏） |
SiC | 550 | 370 | 2.75 | 9級 |
四、性能特點(diǎn)：
1、耐磨性好，使用壽命長。復(fù)相碳化硅陶瓷耐磨粒磨損性能較好，優(yōu)于傳統(tǒng)的鑄石產(chǎn)品。
2、安裝便捷，連接方式靈活多樣。可采用焊接、法蘭或撓性管接頭等多種連接方式。
3、偏心結(jié)構(gòu)，有效節(jié)省成本：彎管內(nèi)襯復(fù)相碳化硅陶瓷采用偏心結(jié)構(gòu)，在不增加成本的前提下，進(jìn)一步提高彎管的整體使用壽命。
4、抗沖擊性能：復(fù)相碳化硅陶瓷與鋼管間采用玻璃鋼填充，具有優(yōu)異的抗外力沖擊性能。
5、性能可靠：碳化硅陶瓷是以整體直管和蝦米腰變徑的形式內(nèi)襯于鋼管內(nèi)部，無縱向接縫，不會出現(xiàn)內(nèi)襯材料脫落現(xiàn)象。