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减少液压支柱管冲蚀腐蚀的方法有哪些? 发布作者:admin 发布日期:2019-11-19 10:10:09

  磨损和腐蚀是十分普遍的物理现象。被动的磨损和腐蚀会使液压支柱管的功能逐渐丧失,以至于失去使用价值,造成巨大的经济损失。表现在电站锅炉的管道上,就是产生“爆管”现象。但是磨损和腐蚀是有规律可循的,掌握其某些特定规律,对研究电站锅炉的高温冲蚀磨损,以及进行有效的防磨措施,具有一定的意义。
  冲蚀磨损是指液压支柱管受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的一种磨损方式。粒子直径一般小于1 mm,冲击速度在550 m/s以等离子喷涂内。冲蚀磨损行为受到很多因素的影响,仓储货架,如基体材料的强韧性、温度、粒子冲击的参数(角度、速度、流量等),冲击粒子的性质(硬度、形状、尺寸)等等。在高温下材料的力学性能会比冷态下发生一些变化,同时材料表面也会发生高温氧化和热腐蚀。因此,材料的高温冲蚀磨损行为是冲蚀/氧化和冲蚀/腐蚀交互作用的结果。
  飞灰冲蚀磨损是一项气固两相流与金属摩擦理论相交叉的综合性课题,金属材料的冲蚀磨损量是一个受工作环境影响的系统参数,它一般受以下参数的影响:一是环境参数。包括冲刷角、飞灰颗粒速度及浓度、冲蚀时间、环境温度。二是颗粒特性。包括粒度、形状、硬度、密度、飞灰的化学特性及颗粒组成。三是靶材性质。包括机械性能及热物理等离子喷涂性能。这三方面因素是互相影响的。
  在飞灰冲刷角度对液压支柱管冲蚀磨损影响的试验研究中得出:不同角度的冲蚀磨损会出现一个峰值,最大冲蚀磨损率对应的角度都在20°~25°之间。过了该峰值以后,冲蚀磨损率随着飞灰冲刷角度的增大,管道材料的磨损率较少,并且都在90°附近发生最小冲蚀磨损;锅炉受热面撞击率随飞灰直径的增大而增大,颗粒小于40 μm的灰粒,随气流运动受到管子阻挡时,灰粒和气流一起绕过管子,几乎不产生磨损作用;而大于40 μm的颗粒质量较大,由于较大的惯性,对管子产生磨削作用,并导致磨损量的增加,且磨损量与灰粒直径的平方根成正比。根据灰粒磨损的基本原理,当灰粒的硬度大大低于金属硬度时,基本不产生磨损,而飞灰的摩式硬度平均值为7.1,相当于石英的硬度。正因为飞灰具有石英的近似硬度,所以它对管道的不断撞击,造成磨损的加剧;飞灰的密度越大则惯性冲击率就越大,因此飞灰的密度对磨损状况的影响也不能忽视。
  在温度对液压支柱管冲蚀磨损影响的试验研究中得等离子喷涂出:在达到一个临界温度之前磨损量随温度上升而增加,随后当温度进一步上升时,磨损量递减。而且磨损量的峰值随着粒子冲击能量的增加而偏向于更高,其磨损率也同时增大,合金抗氧化性能越强,其峰值越偏向于较高温度。提到温度,就不能不提到金属氧化膜。一般来讲,常温下氧化膜非常薄,但在高温时,氧化膜厚度会大大增加,且温度越高,厚度呈指数规律增大,起到保护基质的作用,使金属表面抗磨损能力增强。但是随着温度的继续升高,由于氧化膜和金属基质的热膨胀系数不同,在某临界温度下,氧化膜会产生裂纹而剥落,由此导致磨损量迅速增大。
  通过以下途径可以解决液压支柱管的飞灰冲蚀磨损问题:
  一是使用高品质燃煤,减少飞灰中SiO2等硬质颗粒的数量;
  二是改变液压支柱管的结构以减少飞灰对管道的冲击、磨损;
  三是定期检查、更换液压支柱管
  四是使用各种耐高温冲蚀磨损/腐蚀的热喷涂层;
  五是对液压支柱管易腐蚀的部位进行热处理。由于高温冲蚀过程是炉管材料表面的行为,最经济可行的两种办法就是热喷涂和热处理防护技术。

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