電站鍋爐風(fēng)機(jī)煙道有機(jī)保護(hù)涂料的試驗(yàn)研究

1鍋爐風(fēng)機(jī)葉片磨損的危害及其防護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀眾所周知，火力發(fā)電廠動力機(jī)組的管省煤器管再熱器管過熱器管水冷壁管爆管泄漏是導(dǎo)致非計(jì)劃停爐的重要原因之但引風(fēng)機(jī)葉片排粉機(jī)葉片及蝸殼煙道吹灰口等處的磨損和腐蝕也非常嚴(yán)重，引風(fēng)機(jī)排粉機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)或煤灰的相粒子氣流與其發(fā)生相對運(yùn)動，其中的硬質(zhì)相粒子對風(fēng)機(jī)葉輪葉片碰撞和相對運(yùn)動導(dǎo)致沖蝕磨損，經(jīng)常會影響電廠機(jī)組的正常運(yùn)行如引風(fēng)機(jī)葉片的磨損勢必造成風(fēng)機(jī)喪失動平衡，影響出力，成為鍋爐安全運(yùn)行的隱患，嚴(yán)重影響火力發(fā)電廠運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。為此，研制在150，左右溫度下具有優(yōu)良耐磨性能和保護(hù)作用目前，國內(nèi)外為提高材料面的抗磨能力，般有電鍍化學(xué)鍍熱噴涂熱滲鍍堆焊復(fù)合焊復(fù)合鑄軋爆炸強(qiáng)化和面粘涂等措施2，3，4，5其中除了熱噴涂堆焊爆炸強(qiáng)化和面粘涂可以在現(xiàn)場實(shí)施外，其他方法只能在材料制造廠使甩我國電廠現(xiàn)場施工中曾使用的方法有采用耐磨陶瓷6此法防磨效果較好，但由于風(fēng)機(jī)用耐磨陶瓷的線性膨脹系數(shù)和普通碳鋼會產(chǎn)生溫變，會造成陶瓷片的剝落熱噴涂合理的涂層也可能取得良好的防磨效果，但被涂管材不僅會因受熱變形而且面處理要求較高，工藝復(fù)雜，成本較高。

　　我們利用近年來在粘接技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來葉片的粘涂材料及相應(yīng)工藝，達(dá)到防磨和防腐的目的研制的涂料應(yīng)達(dá)到下列目標(biāo)化學(xué)和物理性能穩(wěn)定200，至室溫長期反復(fù)加熱冷卻。

　　涂層應(yīng)具備很高的抗磨能力，優(yōu)于結(jié)構(gòu)鋼或至少接近結(jié)構(gòu)鋼涂層應(yīng)致密，結(jié)合力強(qiáng)，避免氧化和腐蝕粘涂工藝應(yīng)簡單，現(xiàn)場可行。

　　粘涂過程對環(huán)境無污染，無毒，成本不高2涂劑的設(shè)計(jì)粘涂層般按粘料分為無機(jī)涂層和有機(jī)涂層。無機(jī)涂層耐磨性能好，韌性差，較脆，結(jié)合力差，耐酸堿性差；有機(jī)涂層結(jié)合力好，韌性好，耐酸堿性好，密閉性好，耐磨性差。由于無機(jī)型涂層耐水性能難以提高，為解決帶水煙氣的磨損和腐蝕問，要求從有機(jī)材料著手7，8，9，10有機(jī)膠粘劑種類繁多，這次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是目前最重要也最常用的膠粘劑環(huán)氧樹脂膠粘劑。環(huán)氧樹脂膠粘劑是以環(huán)氧樹脂為基體，它具有膠接強(qiáng)度高耐化學(xué)介質(zhì)性好電性能優(yōu)良膠層收縮率小易于改性施工工藝簡便等優(yōu)點(diǎn)，也存在脆性較大耐熱性不夠理想的缺點(diǎn)，但可通過采的線性膨脹系數(shù)相差很大，而風(fēng)機(jī)的停機(jī)和運(yùn)行用其它高分子化合物改性的方法加以彌補(bǔ)環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，即使加熱到2，0，也2月后進(jìn)行觀察酸堿溶液中未檢出鐵離子，不會發(fā)生變化，但其所具有的活性基團(tuán)能與酸性涂層完好無異樣變化證明般的有機(jī)涂層都能或堿性固化劑發(fā)生反應(yīng)本次所須研制的涂料由夠有效地減緩鋼在酸堿溶液中的腐蝕于施工要求需室溫固化，故采用了聚酰肱胺，30和些添加劑組成的復(fù)合固化劑對于有機(jī)膠粘劑的填料選擇的切入點(diǎn)主要是彌補(bǔ)有機(jī)粘料的不足，即耐磨性較差。填料應(yīng)耐溫和耐磨損，而且應(yīng)具有定的化學(xué)和物理活性，但旦生成涂層后其物理和化學(xué)特性應(yīng)充分穩(wěn)定并對酸性氣氛有較高的抵抗能力。下列物質(zhì)可作為待選原料汾，2人2，3 21.，汾，2以及合金粉末，即以沒人121.的氧化物碳化物及合金粉末為待選原料。

　　總之，根據(jù)上述4種組分所起的作用，可以按照不同的使用條件和性能要求，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，選擇合適的材料，配制出適合我們要求的涂層4.2涂層的剪切強(qiáng)度的測試為定量地衡量涂層的黏結(jié)強(qiáng)度，用萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸剪切強(qiáng)度的測試測試設(shè)備為液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)；型號為界600，最大試驗(yàn)力600 1化制造廠家是濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)廠將打磨處理過的試片均勻地涂上配好的涂料，待其充分固化后將試樣在常溫下平穩(wěn)放置半個月，充分干燥即可將制成的試樣于材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行剪切強(qiáng)度的測試測試結(jié)果1試驗(yàn)測面硬度定項(xiàng)目鉛筆測試法結(jié)合強(qiáng)度耐溫性耐酸腐蝕性能3有機(jī)涂料的實(shí)驗(yàn)配方設(shè)計(jì)2，硬度為配方3葉8，1硬度鋼試片拉環(huán)為3315，未檢出硬度4H無變化3.1前期準(zhǔn)備工作選用填料，確定大致配比及性能1超細(xì)粉無機(jī)基料人2，33，221.，2及其他5，具備良好的耐磨性能；2云母515，耐溫性能好，耐沖擊力；3石墨515，耐溫性能好；4瓷土515，黏結(jié)性好；5鱗片填料5 15，具備很好的耐磨性；6防老劑0.3，防紫外線及太陽照射，防老化將填料進(jìn)行偶聯(lián)處理取填料+5 1甲苯+4.04只550加熱回流2后離心分離。填料用丙酮洗3次，然后置于130，烘箱中烘3真空干燥至恒重3.2基本配方配方配方配方配方20硬度為3比801硬度鋼試片拉環(huán)為33150未檢出硬度4H無變化50C.10硫酸溶液中浸泡2月無變化酸溶液中浸泡2月無變200變軟易刮掉，冷后硬化酸溶液中浸泡2月無變化酸溶液中浸無變化泡2月無變化環(huán)氧樹脂E51E44工業(yè)品1kg；固化劑FH656自制lkg；填料偶聯(lián)處理過3kg；環(huán)氧填料=12；將粉末按甲乙組份分別混合均勻，使用時把兩組份均勻混合涂抹成試片4性能測試按配方所列比例配制試樣，每種配方收集好幾分樣品，分別以常溫固化取固化后的樣品進(jìn)行耐溫性實(shí)驗(yàn)并測其硬度。

　　4.1掛片實(shí)驗(yàn)即耐酸堿性測試將以上配方各做成2個掛片，將其分別插入盛有K的NaOH10H2Sa的溶液中進(jìn)行4.3涂層的抗磨性能的測試涂層抗磨試驗(yàn)的目的是在于比較涂層和20，鋼管在相同磨損條件下的磨損程度。試驗(yàn)在010型動載磨料磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)時間每次15，共進(jìn)行3次。稱重用萬分之分析天平。磨料為標(biāo)準(zhǔn)砂3沿備96.

　　試片的耐磨性測試實(shí)驗(yàn)，做成4塊耐磨試片，結(jié)果2 4.4粉末加入量對耐磨性的影響純膠涂層的耐磨性很低，涂層起耐磨作用的主要是硬質(zhì)點(diǎn)顆粒粉末的加入量不同，涂層的耐磨性不同本次實(shí)驗(yàn)我們配制出試片，涂料中填料測恒溫測試隨試片編號增加而加大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如3編號原重磨后重量變化量抗磨效率優(yōu)于鋼樣33倍鋼樣編號原重第次稱重第次稱重第次稱重實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析從3中可以看出，粉末加入量對涂層耐磨性影響較大，加入量少承受磨損的硬質(zhì)少，耐磨性差；隨著粉末加入量的增大，涂層耐磨性提高，但加入量過大，純膠嵌合硬質(zhì)顆粒的強(qiáng)度下降，粉末在外力作用下易脫落，導(dǎo)致涂層耐磨性下降5實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析與無機(jī)涂料1相比，有機(jī)涂層的黏結(jié)力非常好，耐酸堿性狀況亦良好，長時間浸泡涂層面無明顯變化平面剪切強(qiáng)度明顯比無機(jī)涂層要強(qiáng)且有機(jī)涂層的柔韌性能優(yōu)異，其密閉性能尤佳當(dāng)然，兩種類型涂層的耐溫性能都非常好，般情況下用于風(fēng)機(jī)葉片排粉機(jī)外殼和爐膛煙道中，涂層是可以達(dá)到耐溫性要求的從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知1固化劑FH655的性能明顯優(yōu)于通用產(chǎn)品；2自配填料與環(huán)氧的結(jié)合能力比般填料要強(qiáng)；3試片的面狀態(tài)與涂層性能也密切相關(guān)，打磨除銹過的試片，涂層有處理過或處理不好的試片，涂料的測試結(jié)果就差很多。

　　涂料的施工工藝對于膠粘劑的性能觀是非常重要的。于2000年5月底在湖南某電廠運(yùn)用研制出的配方對排粉機(jī)蝸殼進(jìn)行了施工。施工步驟如下被涂物面處理用適量清洗劑除去污物及油脂，然后用適當(dāng)?shù)姆椒▽γ孢M(jìn)行打磨以除去浮皮，銹和其它氧化物。清洗劑必須是揮發(fā)快且不留殘物的溶劑，如丙酮氯化碳等配膠按配方準(zhǔn)確稱取粘料和填料將其充分混合攪拌使其混合均勻，然后再準(zhǔn)確稱取固化劑將其充分混合，待甩在配膠過程中，考慮到現(xiàn)場情況與預(yù)計(jì)情況有比較大的差異，我們在有機(jī)涂料配膠過程中加入了金屬陶瓷料為主的150具體配方如下環(huán)氧E51工業(yè)品100g；固化劑FH656646；填料100；1503008有機(jī)涂層采用刮涂方式，本次涂敷位置為煙道排粉機(jī)蝸殼等部位。

　　固化涂層可常溫固化加溫固化，有條件時可在680，加熱保溫固化注意事項(xiàng)，面預(yù)處理時，注意清洗劑的使用安全②配膠時可視膠的黏度按自己所需適量加入增塑劑或丙酮③混膠時必須均勻且速度不可過快，順個方向攪拌，防氣泡配制成膠后須在1h內(nèi)使用。

　　測試從現(xiàn)場帶回的試樣經(jīng)測試耐溫性高于250，耐磨性為鋼的30倍以上，平板結(jié)合強(qiáng)度未能檢出試驗(yàn)鋼板拉壞，耐酸性良妊羅立新。金屬高溫防護(hù)涂層的研究和應(yīng)用�；瘜W(xué)與粘曹性誠龔云。膠接技術(shù)手冊。