專利名稱：：一種脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝。
背景技術(shù)：
：脫硫循環(huán)泵是石灰石(石灰)/石膏濕法脫硫裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，被譽為“裝置運行的心臟”，該泵是一種大型設(shè)備，價格昂貴。其作用是向噴淋裝置不間斷提供漿液，實現(xiàn)在吸收塔中吸收脫除煙氣中的so2。循環(huán)泵輸送介質(zhì)為石膏固相物以及高含量Cl—等腐蝕性漿液，運行工況條件惡劣，泵殼易產(chǎn)生氣蝕、腐蝕和磨損，從而導(dǎo)致脫硫循環(huán)泵損壞失效，對泵的長期可靠運行帶來很大影響，嚴(yán)重威脅整個脫硫系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運行，有效地修復(fù)這些缺陷是確保脫硫系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運行的重要技術(shù)措施，顯得十分迫切和必要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對火力發(fā)電廠脫硫漿液循環(huán)泵存在的磨蝕損傷現(xiàn)象，提供了一種能在現(xiàn)場及時修復(fù)脫硫循環(huán)泵磨蝕損傷缺陷，制備脫硫循環(huán)泵防磨蝕涂層，從而提高脫硫循環(huán)泵泵殼耐氣蝕、耐腐蝕、耐磨損性能，延長脫硫循環(huán)泵使用壽命，增強電站脫硫系統(tǒng)運行效率和安全性的脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1)修復(fù)前采用直讀式光譜儀現(xiàn)場鑒定脫硫循環(huán)泵泵殼材質(zhì)，對泵殼修復(fù)區(qū)域型線進(jìn)行測試，按照測試數(shù)據(jù)，制作型線樣板；2)采用宏觀檢查、磁粉探傷或滲透探傷，檢查磨蝕缺陷的分布狀況及尺寸；3)清理磨蝕缺陷；4)宏觀檢查及無損探傷復(fù)檢，確認(rèn)待修復(fù)區(qū)域缺陷已完全消除；5)在待修復(fù)區(qū)域制備V形坡口，對V形坡口及其周圍打磨干凈，露出金屬光澤，并用丙酮擦洗干凈；6)焊接時采用多層多道堆焊修復(fù)，使焊道(層)均勻，薄窄，并采用接觸式測溫儀監(jiān)控焊道(層)間溫度；7)采用超聲波去應(yīng)力設(shè)備，消除焊縫殘余應(yīng)力，每道堆焊熔覆焊縫需進(jìn)行12次去應(yīng)力處理后自然冷卻至室溫；8)依照型線樣板對修復(fù)區(qū)域進(jìn)行泵殼殼體型線修磨；9)采用超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層，噴涂材料選用含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Co、4%Cr和86%碳化鎢構(gòu)成的WC-Co-Cr合金粉末，粉末粒度為250300目，噴涂方法選用超音速火焰噴涂設(shè)備配以超音速火焰噴槍，以超音速火焰噴涂工藝將WC-Co-Cr粉末直接噴涂到脫硫循環(huán)泵泵殼表面，涂層厚度為0.501.Omm；10)最后采用噴射霧化器在涂層外表面噴涂一層0.010.02mm的聚氨酯或丙烯酸基的高分子封孔劑對涂層進(jìn)行封閉處理。本發(fā)明步驟5)中的V形坡口的角度與堆焊熔覆厚度有關(guān)，坡口的角度要求是易于焊接操作，填充量少。本發(fā)明步驟6)采用手工電弧焊或手工鎢極氬弧焊的逆變焊機(jī)；選用與泵殼同質(zhì)的焊材。本發(fā)明步驟8)泵殼殼體型線修磨采用手工機(jī)械方式打磨修型，包括粗磨、細(xì)磨和精磨三個步驟1)粗磨采用角磨機(jī)對堆焊部位進(jìn)行粗磨，打磨焊縫余高，修磨出泵殼殼體大致型線；2)細(xì)磨采用修磨工具，用旋轉(zhuǎn)挫細(xì)磨堆焊區(qū)域，使泵殼型線接近與原始狀態(tài)；3)精磨采用修磨工具，用細(xì)砂輪精磨堆焊區(qū)域，并不斷對泵殼型進(jìn)行測量，直至完全恢復(fù)泵殼殼體型線。本發(fā)明超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層前宏觀檢查循環(huán)泵泵殼表面是否存在缺陷并清洗泵殼內(nèi)壁，除去表面污垢，并用高溫遮蔽膠帶對循環(huán)泵不噴涂區(qū)域進(jìn)行遮蔽保護(hù)。本發(fā)明步驟10)超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層的具體過程為1)使用壓力式噴砂法，采用粒度為1050目的棕剛玉砂，對循環(huán)泵泵殼噴涂區(qū)域進(jìn)行粗糙、活化處理，使泵殼基體表面粗糙度達(dá)到Ra215um，徹底清除表面氧化物、油脂、污物附著物，均勻粗糙活化；2)使用氧_乙炔中性焰，將待噴涂表面預(yù)熱至100300°C，采用超音速火焰噴涂方法，在經(jīng)除油、除銹、噴砂活化處理后的泵殼內(nèi)壁表面噴涂厚度為0.501.Omm的WC-Co-Cr涂層，超音速火焰噴涂工藝參數(shù)為氧氣流量為530m3.h—1，丙烷流量為10003000L·1Γ1，氮氣流量為10003000L·1Γ1，噴槍移動速度為200600mm·s"1,噴涂距離為100400mm；噴涂過程中應(yīng)對噴涂部位，采用紅外線測溫儀進(jìn)行跟蹤測溫，記錄噴涂時實測溫度，保證噴涂泵殼基體在噴涂過程中溫度為100500°C；噴涂過程中應(yīng)維持噴涂工藝參數(shù)穩(wěn)定，控制每遍涂層厚度為0.020.06mm。本發(fā)明采用手工焊仿形堆焊修復(fù)脫硫循環(huán)泵泵殼型線，超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層，實現(xiàn)現(xiàn)場脫硫循環(huán)泵泵殼在線型線修復(fù)和大面積防護(hù)，可使脫硫循環(huán)泵得以高質(zhì)量地修復(fù)與防護(hù)，提高設(shè)備的耐氣蝕、腐蝕、磨損性能，延長脫硫循環(huán)泵使用壽命，提高電站脫硫系統(tǒng)運行安全性，在當(dāng)前燃煤成本提高的條件下，采用該技術(shù)能夠為達(dá)到顯著的節(jié)能降耗目的，為電廠帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。具體實施例方式本發(fā)明的整個過程如下1)修復(fù)前采用直讀式光譜儀現(xiàn)場鑒定脫硫循環(huán)泵泵殼材質(zhì)，對泵殼修復(fù)區(qū)域型線進(jìn)行測試，按照測試數(shù)據(jù)，制作型線樣板；2)采用宏觀檢查、磁粉探傷或滲透探傷，檢查磨蝕缺陷的分布狀況及尺寸；3)采用手工機(jī)械方式清理磨蝕缺陷；4)宏觀檢查及無損探傷復(fù)檢，確認(rèn)待修復(fù)區(qū)域缺陷已完全消除；5)采用機(jī)械方式在待修復(fù)區(qū)域制備V形坡口，坡口角度與堆焊熔覆厚度有關(guān)，坡口制備原則是易于焊接操作，填充量少。6)焊前應(yīng)對坡口及其周圍打磨干凈，露出金屬光澤，并用丙酮擦洗。7)焊接時采用多層多道堆焊修復(fù)，使焊道(層)均勻，薄窄，并采用接觸式測溫儀監(jiān)控焊道(層)間溫度；焊接方法手工電弧焊或手工鎢極氬弧焊；焊接材料根據(jù)脫硫循環(huán)泵泵殼不同材質(zhì)，選用與泵殼同質(zhì)的焊材；焊接設(shè)備逆變焊機(jī)；焊接工藝參數(shù)見表1。表1焊接工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>8)采用超聲波去應(yīng)力設(shè)備，消除焊縫殘余應(yīng)力，每道堆焊熔覆焊縫需進(jìn)行12次去應(yīng)力處理后自然冷卻至室溫；9)依照型線樣板對修復(fù)區(qū)域進(jìn)行泵殼殼體型線修磨，修磨采用手工機(jī)械方式打磨修型，主要包括粗磨、細(xì)磨、精磨三個步驟。粗磨采用角磨機(jī)對堆焊部位進(jìn)行粗磨，打磨焊縫余高，修磨出泵殼殼體大致型線.一入，細(xì)磨采用修磨工具，用旋轉(zhuǎn)挫細(xì)磨堆焊區(qū)域，使泵殼型線接近與原始狀態(tài)；精磨采用修磨工具，用細(xì)砂輪精磨堆焊區(qū)域，并不斷對泵殼型進(jìn)行測量，直至完全恢復(fù)泵殼殼體型線；10)采用超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層，噴涂材料選用含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Co、4%Cr和86%碳化鎢構(gòu)成的WC-Co-Cr合金粉末，粉末粒度為250300目，噴涂方法選用超音速火焰噴涂設(shè)備配以超音速火焰噴槍，以超音速火焰噴涂工藝將WC-Co-Cr粉末直接噴涂到脫硫循環(huán)泵泵殼表面，涂層厚度為0.501.Omm；噴涂的具體過程為具體包括以下步驟噴涂前宏觀檢查循環(huán)泵泵殼表面是否存在缺陷，并清洗泵殼內(nèi)壁，除去表面污垢，并用高溫遮蔽膠帶對循環(huán)泵不噴涂區(qū)域進(jìn)行遮蔽保護(hù)；使用壓力式噴砂法，采用粒度為1050目的優(yōu)質(zhì)棕剛玉砂，對循環(huán)泵泵殼噴涂區(qū)域進(jìn)行粗糙、活化處理，使基體表面粗糙度達(dá)到Ra215um，徹底清除表面氧化物、油脂、污物等附著物，均勻粗糙活化；使用氧-乙炔火把，將待噴涂表面預(yù)熱至100300°C，采用超音速火焰噴涂方法，在經(jīng)除油、除銹、噴砂活化處理后的泵殼內(nèi)壁表面噴涂厚度為0.501.Omm的WC-Co-Cr涂層，超音速火焰噴涂工藝參數(shù)為氧氣流量為530m3化―1，丙烷流量為10003000L化一1，氮氣流量為10003000L'h"1，噴槍移動速度為200600mm·s"1，噴涂距離為100400mm；噴涂過程中應(yīng)對噴涂部位，采用紅外線測溫儀進(jìn)行跟蹤測溫，記錄噴涂時實測溫度，保證噴涂泵殼基體在噴涂過程中溫度為100500°C；噴涂過程中應(yīng)維持噴涂工藝參數(shù)穩(wěn)定，控制每遍涂層厚度為0.020.06mm。11)最后采用噴射霧化器在涂層外表面噴涂一層0.010.02mm的聚氨酯或丙烯酸基的高分子封孔劑對涂層進(jìn)行封閉處理。涂層質(zhì)量檢測1)對涂層進(jìn)行外觀檢查，涂層表面應(yīng)平整，色澤一致，不允許有起皮、鼓泡、脫落等缺陷；2)采用涂層測厚儀對涂層厚度進(jìn)行檢測，測得的涂層最小厚度不應(yīng)小于涂層設(shè)計厚度，涂層厚度均勻；3)在現(xiàn)場環(huán)境下，制備超音速火焰噴涂掛片試樣，對涂層掛片試樣進(jìn)行實驗室檢測，檢測內(nèi)容包括熱震試驗、顯微硬度試驗、孔隙率測試、結(jié)合強度試驗、磨粒磨損試驗、沖蝕磨損試驗等。涂層性能指標(biāo)為涂層厚度為0.501.0mm，涂層結(jié)合強度>70MPa，涂層顯微硬度HVa3^1000，涂層孔隙率<1%，涂層具有優(yōu)良的耐氣蝕、耐磨損、耐腐蝕性能。本發(fā)明提供了“手工焊堆焊修復(fù)技術(shù)”和“超音速火焰噴涂制備耐磨蝕涂層技術(shù)”相結(jié)合地一種煙氣脫硫循環(huán)泵修復(fù)與表面防護(hù)工藝，該工藝可使我國脫硫循環(huán)泵得以高質(zhì)量地修復(fù)與防護(hù)，提高設(shè)備的耐氣蝕、腐蝕、磨損性能，延長脫硫系統(tǒng)關(guān)鍵部件的使用壽命，修復(fù)與防護(hù)后脫硫循環(huán)泵型線恢復(fù)良好，制備的防磨蝕涂層結(jié)合強度高，孔隙率低，硬度較基體提高顯著，涂層均勻致密，耐磨蝕性能優(yōu)異，能大大延緩脫硫循環(huán)泵服役壽命。本發(fā)明技術(shù)具有現(xiàn)場可操控性強、耐磨蝕性提高明顯、可靠性高等優(yōu)點，可以現(xiàn)場解決和改善我國在役電站脫硫循環(huán)泵普遍存在的磨蝕損傷問題，提高電站脫硫系統(tǒng)運行安全性和效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，增加電廠經(jīng)濟(jì)效益。權(quán)利要求一種脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝，其特征在于1)修復(fù)前采用直讀式光譜儀現(xiàn)場鑒定脫硫循環(huán)泵泵殼材質(zhì)，對泵殼修復(fù)區(qū)域型線進(jìn)行測試，按照測試數(shù)據(jù)，制作型線樣板；2)采用宏觀檢查、磁粉探傷或滲透探傷，檢查磨蝕缺陷的分布狀況及尺寸；3)清理磨蝕缺陷；4)宏觀檢查及無損探傷復(fù)檢，確認(rèn)待修復(fù)區(qū)域缺陷已完全消除；5)在待修復(fù)區(qū)域制備V形坡口，對V形坡口及其周圍打磨干凈，露出金屬光澤，并用丙酮擦洗干凈；6)采用多層多道堆焊修復(fù)，使焊道(層)均勻，薄窄，并采用接觸式測溫儀監(jiān)控焊道(層)間溫度；7)自然冷卻至室溫后采用超聲波去應(yīng)力設(shè)備，消除焊縫殘余應(yīng)力，每道堆焊熔覆焊縫需進(jìn)行1～2次去應(yīng)力處理后；8)依照型線樣板對焊接修復(fù)區(qū)域進(jìn)行泵殼殼體型線修磨；9)采用超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層，噴涂材料選用含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的Co、4％Cr和86％碳化鎢構(gòu)成的WC-Co-Cr合金粉末，粉末粒度為250～300目，選用超音速火焰噴涂設(shè)備，以超音速火焰噴涂工藝將WC-Co-Cr粉末直接噴涂到脫硫循環(huán)泵泵殼表面，涂層厚度為0.50～1.0mm；10)最后采用噴射霧化器在涂層外表面噴涂一層0.01～0.02mm的聚氨酯或丙烯酸基的高分子封孔劑對涂層進(jìn)行封閉處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝，其特征在于所述的步驟5)中的V形坡口的角度與堆焊熔覆厚度有關(guān)，坡口的角度要求是易于焊接操作，填充量少。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝，其特征在于所述的步驟6)采用手工電弧焊或手工鎢極氬弧焊的逆變焊機(jī)；選用與泵殼同質(zhì)的焊材。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝，其特征在于所述的步驟8)泵殼殼體型線修磨采用手工機(jī)械方式打磨修型，包括粗磨、細(xì)磨和精磨三個步驟1)粗磨采用角磨機(jī)對堆焊部位進(jìn)行粗磨，打磨焊縫余高，修磨出泵殼殼體大致型線；2)細(xì)磨采用修磨工具，用旋轉(zhuǎn)挫細(xì)磨堆焊區(qū)域，使泵殼型線接近與原始狀態(tài)；3)精磨采用修磨工具，用細(xì)砂輪精磨堆焊區(qū)域，并不斷對泵殼型進(jìn)行測量，直至完全恢復(fù)泵殼殼體型線。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝，其特征在于所述的超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層前宏觀檢查循環(huán)泵泵殼表面是否存在缺陷，并清洗泵殼內(nèi)壁，除去表面污垢，并用高溫遮蔽膠帶對循環(huán)泵不噴涂區(qū)域進(jìn)行遮蔽保護(hù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝，其特征在于所述的步驟10)超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層的具體過程為1)使用壓力式噴砂法，采用粒度為1050目的棕剛玉砂，對循環(huán)泵泵殼噴涂區(qū)域進(jìn)行粗糙、活化處理，使泵殼基體表面粗糙度達(dá)到Ra215um，徹底清除表面氧化物、油脂、污物附著物，均勻粗糙活化；2)使用氧_乙炔中性焰，將待噴涂表面預(yù)熱至100300°C，采用超音速火焰噴涂方法，在經(jīng)除油、除銹、噴砂活化處理后的泵殼內(nèi)壁表面噴涂厚度為0.501.Omm的WC-Co-Cr涂層，超音速火焰噴涂工藝參數(shù)為氧氣流量為530m3.h—1，丙烷流量為10003000L·1Γ1，氮氣流量為10003000L·1Γ1，噴槍移動速度為200600mm·s"1,噴涂距離為100400mm；噴涂過程中對噴涂部位，采用紅外線測溫儀進(jìn)行跟蹤測溫，記錄噴涂時實測溫度，保證噴涂泵殼基體在噴涂過程中溫度為100500°C；噴涂過程中應(yīng)維持噴涂工藝參數(shù)穩(wěn)定，控制每遍涂層厚度為0.020.06mm。全文摘要一種脫硫循環(huán)泵的修復(fù)與表面防護(hù)工藝，采用手工焊仿形堆焊修復(fù)脫硫循環(huán)泵泵殼型線，超音速火焰噴涂制備防磨蝕涂層，實現(xiàn)現(xiàn)場脫硫循環(huán)泵泵殼在線型線修復(fù)和大面積防護(hù)，可使脫硫循環(huán)泵得以高質(zhì)量地修復(fù)與防護(hù)，提高設(shè)備的耐氣蝕、腐蝕、磨損性能，延長脫硫循環(huán)泵使用壽命，提高電站脫硫系統(tǒng)運行安全性，制備的防磨蝕涂層結(jié)合強度高，孔隙率低，硬度較基體提高顯著，涂層均勻致密，耐磨蝕性能優(yōu)異，能大大延緩脫硫循環(huán)泵服役壽命。文檔編號B23P6/00GK101797676SQ20101001359公開日2010年8月11日申請日期2010年1月13日優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日發(fā)明者劉立營,姚兵印,李太江,李巍,王博,王彩俠申請人:西安熱工研究院有限公司