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炉顶保温密封方案
炉顶密封保温工程
施工方案
编制单位:
湖北建设有限公司
日期:
2014年05月10日
1耐火保温材料的选用和性能分析
1.1硅酸铝纤维制品
硅酸铝纤维制品质量轻,耐高温、热稳定性好、热导率低、抗机械振动、化学稳定强的一种保温材料。
其使用温度高,长期使用温度温度为1100℃,最高使用温度为1300℃,由于其耐高温,柔软,质轻富有弹性(常温弹性≥80%),不会产生热应力导致耐火保温层的破坏,因此常常使用在形状复杂,易于产生热应力的地方。
其与刚性耐火材料相比,刚性耐火材料极易因热应力、机械应力而受到破坏,导致保温不严密,产生漏烟、漏灰等现象。
另外,硅酸铝纤维制品具有较好的抗化学侵蚀性,其除氢氟酸等强酸、强碱能侵蚀外,不易受其他酸、碱氧化物的侵蚀,因此在锅炉的耐火保温中,因其烟气含量中SO2等酸性气体含量较高,硅酸铝纤维制品作为保温材料是一种最佳的选择材料。
其理化性能指标如下:
Al2O3%:
50~54
容重g/cm3:
0.13~0.15
导热系数(常温)W/m.k:
0.043
长期使用温度℃:
1100
1.2纤维耐火可塑料
纤维耐火可塑料弥补了一般材料在高温烧结时发生体积收缩的缺点,加强了锅炉穿墙管处的密封效果。
它是利用在高温条件下,材料中的纤维膨胀剂发生相变,晶体结构转变产生体积膨胀的原理制成,从根本上解除因锅炉热胀冷缩引起的缺陷。
具有常温可塑性好,高温后抗压抗折强度高、无毒、无腐蚀、密封性能良好性能。
另外,其施工方便,无须现场拌制,不须长期养护,即可涂抹,也可捣打。
是一种优质耐火材料,其性能指标如下:
容重g/cm3:
2.2
耐火度℃:
1650
可塑性指数%:
40~60
抗压强度(110±5℃)Mpa:
18
抗折强度(110±5℃)Mpa:
7
抗压强度(1350烘后)Mpa:
≥20
抗折强度(1350烘后)Mpa:
≥6.5
烧后膨胀率%:
2~3.5
硬化时间h:
<5
1.3高温粘结剂
高温粘结剂是一种炉顶密封、炉墙保温以及管道保温的一种必需材料,主要用于纤维类制品之间、纤维类制品与高强耐火浇注料或可塑料之间、纤维类制品金属设备及构件之间的结合,其无论是在高温或低温下都能产生较好的粘结力的一种气硬性耐火材料,重烧线收缩小,可避免耐火纤维类制品因热应力产生的冷热桥效应。
是一种较好的保温材料。
其理化性能指标如下:
最高使用温度℃:
1000
抗拉强度(常温)Kg/cm3:
≥1.0
Al2O3%:
≥20
稠度S:
300
1.4高温密封胶
高温密封胶是一种具有和易性好、耐高温、粘结强度高、抗渣性能好、近于不收缩等耐高温性的优质耐火材料,用它来堵漏补孔缝效果非常理想,特别是用作耐火砖的结合材料,其灰缝小(可达0.2~0.25mm),可达到较好的密封效果。
其理化性能指标如下:
耐火度℃:
1550
最高使用温度℃:
1450
抗拉强度Kg/cm2:
≥1.2
1.5高温防裂抹面料
高温防裂抹面料主要是采用导热系数比较低的原材料,硅酸盐水泥作为结合剂的低温材料。
由于其烘干收缩较大,所以容易开裂,加入无机纤维,增加了材料的抗拉强度,抵消了由于受热所产生的机械应力和热应力,避免开裂现象的产生,减少热散失。
另外还添加了一定数量的防水剂,阻止因空气潮湿、保温材料吸水率高的特点造成保温效果下降(空气的导热系数远远小于水的导热系数)。
因其具有上述等优点,所以是一种专用的抹面材料,它即可起到保温作用,又可起到美观外表的作用。
其指标如下:
容重g/cm3:
0.717
导热系数(110℃)W/m.k:
0.125
使用温度℃:
≤800
抗压强度Kg/cm2:
60
2.保温结构及施工工艺
2.0编制依据
《电力建设施工及验收技术规范》
《杭州锅炉厂提供的施工图及说明书》
《火电施工质量检验与评定标准》(锅炉篇)
《电力建设安全工作规程》
《工业锅炉筑炉手册》
2.1平炉顶密封保温施工工艺
2.1.1该部位密封保温平均总厚度为300mm,其主要结构为纤维耐火可塑料+高温密封胶+硅酸铝纤维板+轻质保温浇注料+高温防裂抹面料;它们的厚度分别是120mm、20mm、80mm、60mm、20mm。
2.1.2首先在顶棚管、鳍片穿墙管及所有接触浇注料的金属件表面涂刷一层1~2mm的沥青,以免金属受高温膨胀时损坏耐火层。
2.1.3施工纤维耐火可塑料约120mm,在施工的过程中应浇注密实、不留空穴。
并且在浇注的纵向和横向每间隔1~1.2米留设10mm宽的膨胀缝,膨胀缝中用硅酸铝纤维板密封填塞。
2.1.4在已施工完的可塑料硬化后,在可塑料表面浇刷一层高温密封胶,厚度为20mm,可以遮盖所有可能出现的缝隙,一方面起到加强密封的作用,另一方面可以提高耐火层整体强度。
2.1.5用高温粘结剂铺贴硅酸铝纤维板,铺贴厚度为80mm,在铺贴时要注意同一层应错缝铺贴,相邻层要压缝铺贴,并应注意接缝要紧密。
粘结剂要涂抹均匀。
2.1.6为了适应人能在上面走动时不至于对保温层产生破坏,因此在铺贴的硅酸铝纤维板上面砌筑一层轻质保温浇注料,厚度为60mm。
2.1.7在轻质保温浇注料的上面再分二次涂抹抹面材料,厚度为20mm,在抹面层中埋入铁丝网(铁丝网由预焊在鳍片上的的拉杆固定),抹面层材料一般使用高温防裂抹面料。
2.2穿顶棚管的密封
2.2.1该部位是炉顶密封的关键部位,因锅炉启动运行的穿顶棚管上下膨胀,当锅炉停炉时,它又上下收缩,这样经常启停能使金属密封焊接处拉裂,在穿顶棚管根部四周出现环状裂纹,而导致炉顶泄漏。
2.2.2该部位首先在穿顶棚管根部(一次密封处已安装好金属件)用高温纤维可塑料密封厚度为120mm,待其硬化后,再用高温粘结剂拌硅酸铝棉填塞并捣实,填至二次密封处,再焊金属密封件密封。
2.2.3然后和平顶部分的结构一样再粘贴δ=80mm的硅酸铝板。
2.2.4然后在穿墙管周围涂刷20mm厚的高温密封胶再浇注轻质保温浇注料,外面敷钢丝网抹面,形成一种既保证穿顶棚管膨胀自如又不泄漏的弹性密封。
2.2.5管排之间横向间距较小的地方,因焊接困难,该部位再用硅酸铝棉加少量粘结剂填塞至密封件之上30~50mm,再加上20mm的抹面层。
2.2.6在平炉顶以上的穿墙管及联箱施工时,首先紧贴穿管和联箱周围铺扎钢板网。
2.2.7在钢板网的上面用18#的铁丝扎制铺贴硅酸铝板用的保温钉。
2.2.8然后再铺贴δ=80mm的硅酸铝板。
2.2.9硅酸铝板外面敷设钢丝网后进行抹面,抹面分两次进行,厚度为20mm。
2.3管排穿顶棚部位
2.3.1该部位也是炉顶密封的关键部位,因锅炉启动运行的穿顶棚管上下膨胀,当锅炉停炉时,它又上下收缩,这样经常启停能使金属一次密封焊接处拉裂,一般的刚性耐火材料浇注后在穿顶棚管根部四周出现环状裂纹,而导致炉顶泄漏。
2.3.2该部位主要是采用在其根部焊接金属密封盒箱,后再浇注高温纤维耐火可塑料厚度为120mm。
2.3.3在高温纤维耐火可塑料上面用高温粘结剂拌硅酸铝棉填塞并捣实。
用金属盒密封。
2.3.4在金属盒密封的上面铺贴硅酸铝纤维板,在各管间的部位用高温粘结剂拌硅酸铝棉填塞并捣实。
2.3.5在穿炉顶管派及联箱处施工时,首先紧贴穿管和联箱周围铺扎钢板网。
(在铺扎钢板网前先在各管之间用高温粘结剂拌硅酸铝棉填塞并捣实。
)
2.2.7在钢板网的上面用18#的铁丝扎制铺贴硅酸铝板用的保温钉。
2.2.8然后再铺贴δ=80mm的硅酸铝板。
2.2.9硅酸铝板外面敷设钢丝网后进行抹面,抹面分两次进行,厚度为20mm。
2.4前水冷壁与上集箱交接处的密封
2.4.1该部位是应力集中的典型部位,也是锅炉炉顶“三漏”现象比较明显的部位,因此在该部位的密封是整个锅炉炉顶密封的关键部位。
2.4.2在进行保温前,先对保温部位进行清理工作,所有接触浇注料的金属件表面涂刷一层1~2mm的沥青,以免金属受高温膨胀时损坏耐火层。
2.4.3在交接处(一次密封处)先焊接好密封件,再用高温纤维耐火可塑料进行施工,施工好后用硅酸铝纤维棉浸渍高温粘结剂填塞缝隙,在外面再采用焊接金属板密封,其后采用的是硅酸铝棉板填实,厚度为100mm,然后再涂刷一层厚20mm的高温密封胶,其余用硅酸铝棉板铺至规定厚度。
2.4.4外面采用铁丝网+高温防裂抹面料抹面,厚度为20mm。
2.4.5在平炉顶以上的前水冷壁及联箱间的外层紧贴联箱及管道铺扎钢板网。
在钢板网的上面用18#的铁丝扎制铺贴硅酸铝板用的保温钉。
2.4.6然后再铺贴δ=80mm的硅酸铝板。
2.4.7在硅酸铝板外面敷设钢丝网后进行抹面,抹面分两次进行,厚度为20mm。
2.5炉顶导汽管的保温
2.5.1用硅酸铝在导汽管的外面用粘结剂铺贴,其厚度为140mm。
2.5.2然后在硅酸铝毯外面敷设钢丝网后进行抹面,抹面分两次进行,厚度为20mm。
2.6汽包保温
2.6.1在汽包的周向表面用扁钢按500mm的间距箍扎,在汽包的轴向表面用扁钢按500mm的间距箍扎,在扁钢的表面用8#的铁丝焊接作保温钉用,再用硅酸铝制品在汽包的外面用粘结剂铺贴,其厚度为140mm。
2.6.3然后在硅酸铝制品外面敷设钢丝网。
2.7炉顶四周与水冷壁交接处的密封
2.7.1在交接处(一次密封处)先焊接好密封件,再用高温纤维耐火可塑料进行施工。
2.7.1在施工好后的表面用硅酸铝纤维棉浸渍高温粘结剂填塞缝隙并填至规定厚度,在外面再采用焊接金属板密封,其后采用的是硅酸铝棉板铺填,厚度为100mm,然后再涂刷一层厚20mm的高温密封胶,其余用硅酸铝棉板铺至规定厚度。
2.7.2在铺贴的硅酸铝纤维板上面砌筑一层轻质保温浇注料,厚度为60mm。
2.1.7在轻质保温浇注料的上面再分二次涂抹抹面材料,厚度为20mm,在抹面层中埋入铁丝网(铁丝网由预焊在鳍片上的的拉杆固定),抹面层材料一般使用高温防裂抹面料。
3.主要材料的施工技术方案
3.1金属支撑件的施工
首先必须熟悉《耐火保温材料支撑布置图》,严格按照锅炉厂的设计图纸布置“Y”型圆销钉、保温钉及埋设金属网络。
焊接时,按销钉或保温钉的材质使用相应的焊条,焊点要牢固,焊缝要达到图纸要求,焊接完后要随时清理焊渣。
3.2保温料浇注料的施工
该种材料应随搅拌随浇注,放置时间不宜超过40分钟,该两种材料浇注时必须捣固拍打均匀,表面应平整,其施工厚度应符合设计要求,且不裂缝,在其施工完后,支撑件的其余部位应清理干净,方可进行下道工序的施工。
3.3高温粘结剂的施工
高温粘结剂主要于硅酸盐纤维类制品的安装,在使用前用先将其搅拌均匀,均匀地涂抹在硅酸盐纤维类制品上,涂抹厚度一般为2mm。
然后即可进行硅酸盐类纤维类制品的安装,安装时张贴样严密。
3.4纤维耐火可塑料的施工
高温纤维可塑料主要用于与金属构件相接触的部位,因其具有高温纤维性,弥补了金属材料与非金属材料之间膨胀系数相差太大的特性,在使用前必须在金属构件上涂抹一定厚度的沥青,通常情况下厚度为是2mm。
在进行高温纤维可塑料的施工之前,将可塑料严格按我方提供的配料要求进行配料、拌和。
施工时敲打要密实,膨胀缝的留设尺寸、间距根据设计要求进行留设,膨胀缝内填塞硅酸铝纤维板。
如果需要支设木板时,木板上必须涂敷牛油或其他脱模剂,木板支设尺寸应准确。
3.5耐火纤维保温制品的施工
进行绝热保温施工时,要求被保温的表面要干净、干燥;对易于锈蚀的金属表面,可先作适当的防腐涂层。
保温材料的接头的对接必须紧密,以减少热损失。
采取多层保温时,各层的接缝应交错叠置,层与层、块与块之间必须用高温粘结剂粘结。
避免出现冷热桥效应。
用于室外保温和耐磨部位时,外部宜用金属包裹,并注意接头、接缝的密封和包层的重叠。
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