1、第三章鍋爐檢修常用材料鍋爐設(shè)備檢修常用材料主要包括金屬材料、密封材料、耐熱及保濕材料、常用油脂、常用清洗劑、涂料、磨料等。第一節(jié)金屬材料鍋爐檢修中最常用的金屬材料是鋼和鑄鐵，其次是有色金屬合金。一、承壓部件用鋼鍋爐承壓部件用鋼從使用溫度來分，可分為高溫用鋼和中溫用鋼；從鋼材型式來分，可分為管材和板材兩大類，管材用于各類受熱面、集箱和管道，板材主要用于汽包。（一）管材受熱面用的管材直徑較小，一般在60以下，最大約為108.由于熱流的存在，壁溫總高于工質(zhì)溫度。安裝在爐外、不受熱的集箱和管道的壁溫則等于工質(zhì)溫度，但其直徑卻較大，壁厚也較厚，因而 其內(nèi)儲能量較大，損壞的后果也嚴(yán)重很多。因此，對集箱或管

2、道用鋼管的要求要嚴(yán)格，通常這類鋼管的最高使用溫度比相同鋼號的受熱面管子要低3050.鍋爐承壓部件大致分為兩部分：省煤器、水冷壁及其管道，過熱器、再熱器及其管道。前者一般在中溫范圍內(nèi)工作，后者一般在高溫范圍內(nèi)工作。（1）省煤器和水冷壁用鋼管。這兩種承壓部件的工質(zhì)溫度最高為水的臨界溫度374，壁溫一般不很高，屬中溫范圍。最常用的是優(yōu)質(zhì)碳素鋼。這類鋼在此溫度范圍強度不太低，組織穩(wěn)定，有一定的抗腐蝕能力，冷、熱加工性能和焊接性能均好，得到廣泛地應(yīng)用。當(dāng)鍋爐壓力大于15MPa時，如波蘭制造的BP-1025亞臨界壓力的鍋爐，水冷壁采用15Mo3、13CrMo44鋼；上海鍋爐廠制造的SG-1000/170直

3、流鍋爐，水冷壁采用15CrMo鋼。（2）過熱器和再熱器用鋼管。過熱器是鍋爐的重要高溫部件，由于運行時過熱器管子外部受高溫?zé)煔獾淖饔?，?nèi)部流動著高壓蒸汽，壁溫一般在高溫范圍，其鋼管金屬處在高溫應(yīng)力的條件下，即在產(chǎn)生蠕變的條件下運行，工作條件較為惡劣。再熱器雖然其內(nèi)部流通的蒸汽壓力低，但蒸汽比容大，密度小，放熱系數(shù)比過熱蒸汽小得多，對管壁的冷卻能力差。同時受熱力系統(tǒng)經(jīng)濟性的限制。為控制再熱器的阻力，再熱器中的蒸汽流速不能太高；由于這些因素，使得再熱器的工作條件比過熱器更差。因此，為了保證熱力設(shè)備安全可靠地運行，對管道用鋼提出以下要求：1）足夠高的蠕變極限、持久強度和良好的持久塑性。在進行過熱器管和

4、蒸汽管道的強度計算時，常以持久強度作為計算依據(jù)，然后按照蠕變極限進行校核。2）高的抗氧化性能和耐腐蝕性能。一般要求在工作溫度下的氧化深度應(yīng)小于0.1mm/年。3）足夠的組織穩(wěn)定性。4)良好的工藝性能，特別時焊接性能好。上述要求在某種程度上是矛盾的。要保證熱強性和組織穩(wěn)定性，需要加入一定的合金元素，但這往往會使工藝性能變壞。在這種情況下，一般優(yōu)先考慮使用性能要求，對焊接性能則可采用焊前預(yù)熱和焊后熱處理來補救。我國應(yīng)用于不同壁溫的過熱器、再熱器及聯(lián)箱用鋼的常用鋼號有10、20、20g、12CrMog、15CrMog、12Cr1MoVg、 12Cr2MoWVTiB、 12Cr2MoVSiTiB等，它

5、們的使用溫限見表3-1.（二）板材鍋爐用鋼板主要用以制造氣泡。汽包的工作溫度處于中溫范圍，由于汽包所處的工作條件及加工工藝的要求，對汽包所用鍋爐鋼板的性能要求以下幾點：（1）強度高。汽包雖然工作溫度不太高，但工作壓力較高，因此要求汽包用鍋爐鋼板強度高。（2）塑性、韌性和冷彎性能好。在加工汽包卷板時，鋼板不易出現(xiàn)裂紋。（3）時效敏感性低。（4）鋼板的缺口敏感性低。由于汽包上開孔較多，鋼板的缺口敏感性低，則對應(yīng)力集中不敏感。（5）焊接性能好。（6）非金屬夾雜、氣孔、疏松、分層等制造缺陷盡量少，并且不允許鋼板中有白點和裂紋。汽包的直徑大，壁厚，內(nèi)存大量的飽和水，如發(fā)生爆裂，釋放能量很大，后果非常嚴(yán)重

6、。再加汽包制造工藝復(fù)雜，成本高，所以鍋爐用鋼板的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)引起高度重視，我國有專門的國家標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定它的技術(shù)條件（GB713制造鍋爐用碳素鋼及普通低合金鋼鋼板技術(shù)條件）。鍋爐鋼板的鋼號后標(biāo)以“鍋”字或標(biāo)以下腳“g”。相同牌號的鍋爐用鋼板和普通用途的熱軋鋼板在化學(xué)成分和普通機械性能上幾乎沒有差別。但鍋爐用鋼板保證沖擊值和時效沖擊值，而一般用途鋼板卻不保證。二、鍋爐輔機檢修常用金屬材料鍋爐輔機設(shè)備零部件主要包括軸、鍵、銷、齒輪、蝸輪、蝸桿、帶輪、鏈輪、軸承、風(fēng)煙道等。鍋爐輔機設(shè)備零部件常用的金屬材料可根據(jù)零部件的使用要求和加工性能從金屬材料標(biāo)準(zhǔn)中選用。主要零件的常用材料見表3-3. 三、管閥用鋼（一）

7、鍋爐一般管道常用材料鍋爐一般管道指的是工作壓力可以很高，但工作溫度在450以下的各種汽水管道，如高壓給水管道、鍋爐本體的疏排水管道、一些常溫低壓的冷卻水、沖灰渣水、壓縮空氣等管道。這些管道共同的特點是不屬于高溫管道，因此，可選用碳鋼管。常溫中低壓管道可選擇一般用途的碳鋼無縫鋼管、中低壓鍋爐專用無縫碳鋼管，高壓管道可選用鍋爐用高壓無縫碳鋼管，因為碳鋼管價格低廉，具有良好的焊接性能和冷加工性能，且強度也可滿足要求。在鍋爐高壓管道的選材中，也采用低合金鋼，如15Mo3、13CrMo44、15NiCuMoNb5等。這些低合金鋼的共同特點是合金含量低，工藝性和可焊接性較好，由于加入了合金成分，使得強度和

8、耐熱性大大提高。因此，對必須采用大管徑及厚壁的管道及附件，可降低管壁厚度，使得制造、焊接、熱處理等工藝性能好一些。（二）鍋爐高溫高壓管道常用材料由于高溫高壓管道長期在高溫高壓下運行，故采用耐熱鋼。耐熱鋼在高溫狀態(tài)下能夠保持化學(xué)穩(wěn)定性（耐腐蝕、不氧化）和足夠的強度，即具有熱穩(wěn)定性和熱強性，耐熱鋼可分為珠光體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼。高溫高壓管道常使用珠光體和馬氏體耐熱鋼。（2）馬氏體耐熱鋼。當(dāng)金屬使用溫度進一步提高時，常采用馬氏體耐熱鋼或馬氏體半鐵素體耐熱鋼。（三）高溫緊固件常用材料螺栓作為緊固件，被廣泛地應(yīng)用于火力發(fā)電廠鍋爐閥門結(jié)合面以及管道法蘭等部件上，制作高溫螺栓材

9、料有以下要求：（1）抗松馳性好，屈服強度高。（2）缺口敏感性低。（3）具有一定的抗腐蝕能力。（4）熱脆性傾向小。（5）螺栓和螺母不應(yīng)有相互“咬死”的傾向，為了避免這一傾向并保護螺栓螺紋不被磨壞，要求一套螺栓、螺母不能用同樣的材料，而且螺母材料的硬度應(yīng)比螺栓材料低2040HB。（6）緊固件與被緊固件材料的導(dǎo)熱系數(shù)、線膨脹系數(shù)不要相差懸殊，以免引起相當(dāng)大的附加應(yīng)力，減弱了壓緊應(yīng)力。在高參數(shù)火力發(fā)電中，25Cr2Mo1V和25Cr2Mo1V鋼是使用較廣泛的高溫螺栓用鋼。（四）閥門常用材料閥門在火力發(fā)電廠中使用廣泛，在300MW機組的鍋爐設(shè)備上，就有各種汽水閥門近500只，其中有低壓、中壓、高壓閥門，

10、有常溫、中溫、高溫閥門，工作介質(zhì)有汽、水、油、灰及氣。為了使眾多的閥門都有良好的性能，要求閥門在選材上既可以滿足各種工況、各種介質(zhì)的運行，又不造成過大的浪費，既實用又經(jīng)濟。閥門材料應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的種類、壓力、溫度等參數(shù)及材料的性能選用。閥體、閥蓋是閥門的主要受壓零件，并承受介質(zhì)的高溫與腐蝕、管道與閥桿的附加作用力的影響，選用的鋼材應(yīng)有足夠的強度和韌性、良好的工藝性及耐腐蝕性。常用鋼材如表3-6所示。密封面是保證閥門嚴(yán)密性能的關(guān)鍵部件，在介質(zhì)的壓力與溫度的作用下，要有一定的強度及耐腐蝕性，并且工藝性能要好。對于密封面有相對運動的閥類，還要求有較好的耐磨性。閥桿是重要的運動件及受力件，且常與密封填料摩

11、擦，處于介質(zhì)的浸泡中。因此要求閥桿有足夠的強度和韌性，能耐介質(zhì)、大氣及填料的腐蝕、耐磨耐熱，工藝性能良好。四、受熱面吊架用鑄鐵和鋼鍋爐受熱面吊架的工作特點是處于鍋爐的高溫?zé)煔庵?，沒有冷卻介質(zhì)來冷卻，元件本身的溫度很高，但承受的載荷并不大，因此要求吊架使用的材料要耐高溫，抗氧化性能要好，且有一定的強度，以固定受熱面。為了滿足這些使用要求，在吊架使用的材料中，合金元素的含量很高，并且多有提高鋼的抗氧化性能的元素，如Cr、Si等。常用的吊架用鑄鐵及鋼見表3-9.第二節(jié)鍋爐檢修常用密封材料第二節(jié)鍋爐檢修常用密封材料 密封性能是評價鍋爐設(shè)備及其輔助設(shè)備健康水平的重要標(biāo)志之一。假如運行中的承壓閥門發(fā)生泄漏

12、，不但浪費大量的能量，嚴(yán)重泄漏者還將導(dǎo)致整臺機組被迫停運。輔助設(shè)備的漏油、煙道的漏灰、制粉系統(tǒng)的漏粉不僅造成環(huán)境污染，而且對鍋爐的穩(wěn)定運行構(gòu)成威脅，極易發(fā)生火災(zāi)。 鍋爐設(shè)備各類閥門和輔助機械上的密封都是為了防止汽、水、油等的泄漏而設(shè)計的。起密封作用的零部件，如墊圈、盤根等，都稱為密封件，簡稱密封。一、墊料鍋爐設(shè)備、管道法蘭和閥門的嚴(yán)密性及輔助設(shè)備結(jié)合面的嚴(yán)密性主要是靠采用墊子材料密封的，這些材料是根據(jù)密封的介質(zhì)、介質(zhì)的壓力和溫度的不同而選擇使用的。一般在常溫、低壓時選擇非金屬軟墊片；中壓高溫時選擇非金屬與金屬組合墊片或金屬墊片；溫度、壓力有較大波動時，選擇回彈性能好的或自緊式墊片。1.石棉墊石

13、棉墊的材料主要是石棉，厚度一般為310mm。主要用于煙風(fēng)道法蘭、制粉系統(tǒng)法蘭。2.石棉橡膠墊這種墊料主要是用石棉纖維和橡膠制成的，用途很廣，油、水、煙、風(fēng)等介質(zhì)壓力在10MPa以下、溫度450以下均可使用。3.金屬纏繞墊片金屬纏繞墊片是國內(nèi)外較常用的密封墊片，因綜合性能優(yōu)良，使用范圍廣，已成為用量最大的一種靜密封墊片。缺點是不能多次重復(fù)使用，一旦受損不可修復(fù)，口徑太小的法蘭墊難以加工。對于不經(jīng)常拆卸的靜密封，可以重點采用。二、填料填料主要是用棉線、麻、石棉和鉛粉制成的，又稱盤根。見圖表3-11.物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強，壓強用來比較壓力產(chǎn)生的效果，壓強越大，壓力的作用效果越明顯。壓強的計算公式是：p=F/S，壓強的單位是帕斯卡，符號是Pa。增大壓強的方法有：在受力面積不變的情況下增加壓力或在壓力不變的情況下減小受力面積。減小壓強的方法有：在受力面積不變的情況下減小壓力或在壓力不變的情況下增大受力面積。液體對容器內(nèi)部的側(cè)壁和底部都有壓強，壓強隨液體深度增加而增大。液體內(nèi)部壓強的特點是：液體由內(nèi)部向各個方向都有壓強；壓強隨深度的增加而增加；在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；液體壓強還跟液體的密度有關(guān)，液體密度越大，壓強也越大。液體內(nèi)部壓強的大小可以用壓強計來測量。壓強常見單位有Pa(帕斯卡)、Kpa