激光熔覆技術(shù)論文(2)
激光熔覆技術(shù)論文篇二
激光熔覆技術(shù)在檢修中的應(yīng)用
摘要：本文從大型設(shè)備檢修實際案例進(jìn)行了激光熔覆技術(shù)的介紹，對同類型的設(shè)備檢修有著較強的借鑒作用。
本文從大型設(shè)備檢修實際案例進(jìn)行了激光熔覆技術(shù)的介紹，對同類型的設(shè)備檢修有著較強的借鑒作用。
In this paper, the laser cladding technology introduced from the maintenance of large equipment case, has a strong reference to the maintenance of the same type.
關(guān)鍵詞：汽輪機;激光熔覆
中圖分類號：TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、前言
唐鋼煉鐵廠10#汽輪發(fā)電機組由于調(diào)速汽門不嚴(yán)，打閘停機后，調(diào)速汽門仍有蒸汽進(jìn)入機組，致使轉(zhuǎn)速上升，最高到4900rpm，不得不破壞真空，迅速關(guān)閉主汽門，才能將轉(zhuǎn)速降下而停機。如果不及時破壞真空，轉(zhuǎn)速將失去控制，嚴(yán)重的將造成飛車等嚴(yán)重設(shè)備事故。同時，機組啟機時調(diào)速系統(tǒng)基本失去作用，轉(zhuǎn)速無法控制，沖轉(zhuǎn)時無法按照升速曲線進(jìn)行暖機，只能采取用主汽門旁路門手動升速的方法奇跡。即升速時將一道主汽門全開，二道主汽門全關(guān)，緩慢打開二道主汽門旁路門控制轉(zhuǎn)速上升。這種升速方法完全依靠職工手感和經(jīng)驗，轉(zhuǎn)速雖然能控制在一定范圍內(nèi)，但由于定速并網(wǎng)需要轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在4340rpm，而手動升速很難將其控制在一個穩(wěn)定值上，故并網(wǎng)時需要反復(fù)調(diào)整轉(zhuǎn)速，造成發(fā)電機并網(wǎng)空難，同時機組存在設(shè)備安全隱患。
二、設(shè)備故障原因
為保證機組穩(wěn)定運行，經(jīng)生產(chǎn)科、設(shè)備科等相關(guān)科室協(xié)調(diào)后，機組于2013年3月20日利用2BF定修時間停機檢修。
機組調(diào)速汽門解體檢查發(fā)現(xiàn)，在其中一個組合閥碟的中心閥碟密封處有一不規(guī)則硬物，致使中心閥碟無法正常關(guān)閉，致使閥碟與閥座密封面均出現(xiàn)凹痕，造成進(jìn)氣量不能有效控制，導(dǎo)致機組無法正常啟、停機。
三、確定檢修方案
方案一：更換閥碟與閥座
現(xiàn)狀：1.庫存無備件。
2.檢修難度大，需返廠(廣汽)更換。
3.返廠設(shè)備較大，運輸困難。
4.返廠更換時間長(約10天)，將嚴(yán)重影響我廠發(fā)電效益。
5.返廠更換所需備件費、運輸費等費用車間無力承擔(dān)。
結(jié)論：此方案不可行。
方案二：利用唐鋼機械裝備公司現(xiàn)有激光修復(fù)技術(shù)檢修
現(xiàn)狀：1.激光修復(fù)設(shè)備拆卸、移動、安裝便捷。
2.檢修時間較短(約3天)。
3.損壞部位(設(shè)備)無需拆卸，在線修復(fù)。
4.修復(fù)后設(shè)備可保持原有性能。
5.大大降低檢修費用，且提高我廠經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié)論：此方案可行。
四、激光熔覆技術(shù)
激光熔覆技術(shù)是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、 抗氧化及電器特性等的工藝方法。
五、制定檢修工藝方案
閥座檢修方案：
1.激光熔覆設(shè)備運至檢修現(xiàn)場，并進(jìn)行接線、定位。
2.用白布堵塞閥座進(jìn)汽孔、上部并放置軟白面，防止金屬粉末及雜物進(jìn)入機組內(nèi)部。
3.閥座除銹、除油、砂紙打磨。
4.根據(jù)閥座材質(zhì)(15CrMoA-5)配置激光熔覆金屬粉末。
5.開始現(xiàn)場激光熔覆，設(shè)備功率1000W，速度1.2m/min，軌跡為圓弧形，熔覆厚度單面0.7mm。
6.熔覆完成后，用銑床進(jìn)行粗加工熔覆層。
7.根據(jù)閥座弧形角度數(shù)控車床加工鑄鐵研磨試件，并進(jìn)行精研磨閥座。
8.探傷，檢查熔覆層內(nèi)有無氣孔等缺陷。
9.檢驗、驗收其結(jié)構(gòu)尺寸及密封效果。
閥蝶檢修方案：
1.閥蝶除銹、除油、砂紙打磨。
2.根據(jù)閥蝶材質(zhì)(25Cr2MoVA-5)配置激光熔覆金屬粉末。
3.閥蝶固定，開始激光熔覆，設(shè)備功率1000W，速度1.2m/min，軌跡為圓弧形，熔覆厚度單面1.5—2.0mm。
4.將閥蝶熔覆層進(jìn)行數(shù)控精加工。
5.探傷，檢查熔覆層內(nèi)有無氣孔等缺陷。
6.檢驗、驗收其結(jié)構(gòu)尺寸及密封效果。
六、修復(fù)前后對比
修復(fù)前 修復(fù)后
七、修復(fù)方案的優(yōu)越性
1.時間方面
如果損壞設(shè)備部件返廠更換，則時間長達(dá)10天左右，而此修復(fù)方案時間僅為3天。
2.費用方面
(1)經(jīng)濟(jì)效益
10#汽輪發(fā)電機組功率為25MW,如果損壞設(shè)備部件返廠更換，時間按10天，費用按0.5元/度計算，則直接影響我廠發(fā)電效益300萬。
(2)備件費用
更換全部閥座及閥蝶，費用約為1.5萬元。
(3)運輸費用
約為3萬元。
激光熔覆費用為15萬元。
此次激光熔覆為我廠節(jié)省費用為：300+1.5+3-15=289.5萬元
八、修復(fù)后機組的運行狀況
調(diào)速汽門檢修后，機組啟機正常沖轉(zhuǎn)，調(diào)速汽門能夠在調(diào)速系統(tǒng)的控制下緩慢打開，中控室內(nèi)用調(diào)速系統(tǒng)對機組轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，按照正常的升速曲線進(jìn)行啟機(600rpm暖機10分鐘，1400rpm暖機30分鐘，4340rpm定速)，每個轉(zhuǎn)速節(jié)點均能保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，不僅保證了機組的正常暖機，且機組并網(wǎng)時，能夠穩(wěn)定維持4340rpm轉(zhuǎn)速，為并網(wǎng)創(chuàng)造了良好條件。
機組打閘停機后，調(diào)速汽門能夠迅速關(guān)閉，機組轉(zhuǎn)速緩慢下降，正常停機。不會出現(xiàn)打閘后轉(zhuǎn)速迅速上升的現(xiàn)象，避免了因汽輪機超速對機組產(chǎn)生的嚴(yán)重?fù)p傷。
九、結(jié)束語
對于其他大型A類設(shè)備，尤其是其有些主要零部件不可能進(jìn)行申請備用，一旦發(fā)生磨損等情況，拆卸或返廠更換極其困難，給生產(chǎn)和檢修造成了很大麻煩。
激光熔覆技術(shù)成功解決了這一難題，激光熔覆設(shè)備可移動、就地安裝，對損壞部位進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)，節(jié)省了大量的人力、物力、財力，是一種新型的檢修手段，在汽輪機、鼓風(fēng)機、TRT等設(shè)備檢修時有較強的借鑒性。
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