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聊城國清源環(huán)保設備有限公司. 2016-10-12 點擊2239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、防凍等因素進行設計，其中的要點是防磨損和防腐蝕，煤粉管道耐磨彎頭磨損特別嚴重，長期以來一直是電廠檢修的重點部位，該管道系統(tǒng)的綜合性能，特別是耐磨性能，直接關系到整個電廠的運營成本和經濟效益，是新建電廠工程和檢修中必須重點考慮的問題。
針對以上情況，我們綜合以往各項研究成果，總結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)的先進經驗，，重點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)進行綜合考慮，設計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：內襯耐磨陶瓷貼片復合型式，內襯高鉻合金雙金屬型式，內襯環(huán)狀碳化硅復合型式。
執(zhí)行標準：《耐磨管道技術條件》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：近年來，在眾多同類產品性能的比較中，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、復雜部位的陶瓷復合問題以及耐高溫問題，使粘貼法制造的陶瓷復合管道TC-G產品成為最好的送粉系統(tǒng)耐磨管道。
一．防脫落設計
1．陶瓷片。
耐磨陶瓷片的結構型式為“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、高強度、低膨脹系數(shù)的無機膠合成劑作為鋼體和陶瓷片之間的結合媒體層，長期運行在高溫干粉管道中仍然能夠保持良好的粘結性能，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．結構形式
結構一：（碳素鋼）+無機膠粘劑+陶瓷貼片+焊接鋼碗+帶扣瓷堵。
結構二：（碳素鋼）+無機膠粘劑+陶瓷貼片+焊接螺栓+錐形螺母。
三．技術性能
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。
技術參數(shù)：1760℃高溫燒結而成；國家權威檢測部門檢測AL2O3含量為95.02%；洛氏硬度≥86（HRA）；抗拉強度≥550Mpa；密度≥3.8g/cm；抗折強度≥370Mpa；耐高溫：1760℃。
2．結合媒體層（IV型無機膠粘合劑）
基本特征：高粘合力、高防水、耐高溫，基于國內高科技研究成果研制。
技術參數(shù)：國家權威檢測部門檢測膠粘接面抗拉強度≥24.2Mpa；260℃下抗拉強度≥18Mpa；膠粘接面剪切強度≥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、高焊接強度、耐高溫、良好的熱穩(wěn)定性。
技術參數(shù)：焊接面抗拉強度≥199Mpa；焊接面剪切強度≥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平衡點，雙金屬復合耐磨管道應運而生，自90年代后期得到了廣泛應用。雙金屬復合管道既能保證管道韌性、可焊性和強度（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
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、金屬結合性能、抗熱震性能
我公司生產的超硬合金雙金屬復合耐磨管，兩種金屬的結合面完全是冶金結合，使用安全可靠。兩者熱膨脹系數(shù)相當，不會出現(xiàn)脹縮崩裂現(xiàn)象。管的外壁采用鋼管，內襯采用超硬度耐磨合金，該產品既具有高合金產品的耐磨、耐腐蝕特性，又有較高的機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、復合成本低、質量好
該耐磨管采用國際先進的消失模鑄造工藝制造，成品率高，產品致密性好，厚度均勻，質量穩(wěn)定。
5、運輸、安裝、使用方便
雙金屬復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，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、技術參數(shù)
雙金屬復合耐磨彎頭的材質與成份為：
雙金屬耐磨彎頭的化學成分% | |||||||
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 |
機械性能
材料代號 | 抗拉強度 （MPa） | 沖擊韌性 （J/cm） | 抗彎強度 （MPa） | 耐磨層硬度HRC | 斷面收縮率（%） | 靜水壓試驗壓力（MPa） |
KMTBCr28 | 550 | 18 | 610 | 56 | 1 | 1.5 |
三、先進的制造工藝
雙金屬復合耐磨管采取消失模真空吸鑄復合工藝復驗制造，這種工藝是國際較先進的金屬復合工藝，屬于半精鑄技術，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，從而鑄造出的復合耐磨管的復合耐磨層厚度均勻一致，避免了一般鑄造方法由于脫模、修型等工藝而產生的產品壁厚不均勻的現(xiàn)象，而且其組織均勻、性能穩(wěn)定。同時該工藝可以對任何大小直徑的直管和異形管進行復合，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合，減少了運行阻力，降低了物料輸送中的運行成本。
方案三：SIC碳化硅內襯型式煤粉管道耐磨彎頭
一、結構特點：
外層為普通碳鋼彎管，內層為復相碳化硅陶瓷，內襯碳化硅采取偏心結構，磨損嚴重的外弧加厚，內弧減薄，碳化硅外側采用玻璃鋼包裹，以增加耐磨彎管的整體強度水平。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以內環(huán)境中工作的粉塵、料塊和殘渣等磨粒磨損場合，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、技術參數(shù)：
材料代號 | 抗壓強度（Mpa） | 抗彎強度(Mpa) | 體積密度（g/cm） | 內壁硬度（莫氏） |
SiC | 550 | 370 | 2.75 | 9級 |
四、性能特點：
1、耐磨性好，使用壽命長。復相碳化硅陶瓷耐磨粒磨損性能較好，優(yōu)于傳統(tǒng)的鑄石產品。
2、安裝便捷，連接方式靈活多樣?？刹捎煤附?、法蘭或撓性管接頭等多種連接方式。
3、偏心結構，有效節(jié)省成本：彎管內襯復相碳化硅陶瓷采用偏心結構，在不增加成本的前提下，進一步提高彎管的整體使用壽命。
4、抗沖擊性能：復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襯于鋼管內部，無縱向接縫，不會出現(xiàn)內襯材料脫落現(xiàn)象。