CN109836027A - 污泥干化设备的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污泥干化设备的修复方法，主要包括表面清理后，检测出内壁表面的蚀坑，堆焊填补后进行打磨；再喷砂去除内壁表面锈迹及氧化层，并将既定材料及时喷涂在内壁表面，依次喷涂得到相应的第一涂层与第二涂层；最后通过封孔剂进行封孔处理。采用本发明修复方法能够对污泥干化设备的蒸发器内壁进行有效的检测与修复，能在设备现场顺利实施，确保污泥干化设备修复后可保持长时间可靠、高效运行。

Description

污泥干化设备的修复方法

技术领域

本发明涉及污泥加工处理与设备修复技术领域，特别涉及一种污泥干化设备的修复方法。

背景技术

污泥处理是指对污泥进行浓缩、调质、脱水、稳定、干化或焚烧等减量化、稳定化、无害化的加工过程。随着城市发展，污泥的处理与处置已成为运行复杂、花费高昂的重要环节。目前而言，污泥填埋往往需长距离运输，并消耗大量土地资源，费用较高；污泥干化则是一种相对更为安全可靠、快速高效的规模化污泥减量技术。

污泥干化是指通过渗滤或蒸发等途径，降低污泥含水量的过程。现有污泥干化设备多采用一定温度和压力的蒸汽或热油作为加热源，通过转子的刮片将污泥刮涂到设备的蒸发器内壁进行烘干。实际处理过程中，工业及市政污水产生的湿污泥成分复杂，除纤维、微生物有机体外，重金属盐如FeCl₃以及含氯、硫等残渣等具有极强的腐蚀性，对内壁材料产生严重的局部腐蚀破坏；另一方面，污泥中包含的沙子等硬质颗粒对设备内壁的摩擦也加速内壁损坏。若不加以重视，这种局部腐蚀及磨损破坏将愈演愈烈，严重危害污泥干化设备的运行安全，甚至彻底报废，给生产运营带来巨大的经济损失。

也就是说，需要对污泥干化设备进行定期及时检修，以确保设备的正常运行。国内外也已公开有相关设备的修复工艺，通常包括表面清理、堆焊、喷砂除锈及喷涂等流程。但仍亟需提供一种新的污泥干化设备的修复方法，以确保设备保持长时间可靠、高效运行。

发明内容

本发明目的在于提供一种污泥干化设备的修复方法，能够有效检测并修复污泥干化设备，提高设备的抗腐蚀性与耐磨性，确保设备的持续可靠运行，延长使用周期。

为实现上述发明目的，本发明提供一种污泥干化设备的修复方法，主要包括：

表面清理，对待检修的内壁进行清洗；

蚀坑补焊，检测出内壁表面的蚀坑，堆焊填补后，再进行打磨；

喷砂，去除内壁表面锈迹及氧化层；

热喷涂，通过电弧喷涂的方式在内壁表面制备由既定材料构成的涂层，包括依次进行的第一阶段与第二阶段，所述第一阶段在内壁表面喷涂得到第一涂层，所述第二阶段在第一涂层表面喷涂得到第二涂层；

封孔处理。

作为本发明的进一步改进，所述蚀坑补焊过程采用手工电弧堆焊，所述焊条经烘干、保温处理；所述手工电弧堆焊过程的焊接电流设置为95～110A，焊接电压设置为30～32V。

作为本发明的进一步改进，所述修复方法还包括检测所述内壁是否存在砂眼。

作为本发明的进一步改进，所述砂眼的检测过程是指在堆焊完成后，采用显影剂检测所述蚀坑区域是否存有砂眼。

作为本发明的进一步改进，所述喷砂过程包括提供8～10目的石英砂，并将所述石英砂进行净化、筛选，使得所述石英砂中粘土及细粉质量占比不超过5％。

作为本发明的进一步改进，所述石英砂的含水量不大于1％。

作为本发明的进一步改进，所述喷砂过程所用压缩空气经过滤净化。

作为本发明的进一步改进，所述第一涂层由Ni-Al合金构成；所述第二涂层由Cr-Ni-Ti合金构成。

作为本发明的进一步改进，所述第二涂层的硬度不小于所述第一涂层的硬度。

作为本发明的进一步改进，所述封孔处理包括提供有机硅作为封孔剂，将所述封孔剂通过喷涂、浸渍或涂抹等任一方式涂覆至所述涂层的表面，以填充所述涂层的孔隙。

本发明的有益效果是：采用本发明修复方法，在将内壁表面清理后，对内壁进行蚀坑检查并补焊打磨；再经喷砂除锈后进行涂层制备，能够有效检测污泥干化设备的内壁缺陷，制备得到的涂层与所述内壁结合性能良好，具有更强的抗腐蚀性与耐磨性，有效确保设备的持续可靠运行，延长使用周期。

附图说明

图1为本发明污泥干化设备的修复方法的主要流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参图1所示，本发明提供的用于污泥干化设备的修复方法主要包括：

表面清理，对待检修的内壁进行清洗；

蚀坑补焊，检测出内壁表面的蚀坑，堆焊填补后，再进行打磨；

喷砂，去除内壁表面锈迹及氧化层；

热喷涂，通过电弧喷涂的方式在内壁表面制备由既定材料构成的涂层，包括依次进行的第一阶段与第二阶段，所述第一阶段在内壁表面喷涂得到第一涂层，所述第二阶段在第一涂层表面喷涂得到第二涂层；

封孔处理。

前述污泥干化处理设备的蒸发器内壁通常具有基层、设置在基层内侧的耐磨层，即所述耐磨层作为与待处理的污泥相接触的一侧。本实施例中，所述基层采用厚度20mm的P265GH钢材；所述耐磨层设置由S690QL1材料制成，且所述耐磨层的厚度约为4mm。

所述表面清理过程主要是指对内壁表面进行清洗，去除残留的污泥等杂质。优选可采用高温水流进行冲洗，为确保清洗后的内壁洁净，亦可在加入适当的清洗剂进行表面清洗，具体清洗过程此处不再赘述。

所述蚀坑补焊过程采用手工电弧堆焊，所述焊条经烘干、保温处理，避免焊条吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳，甚而导致堆焊位置产生气孔、裂纹等缺陷。优选地，所述焊条可采用市售的GEH-507，烘干温度可采用300℃，保温时间为1h。实际操作过程中，所述焊条还需避免冷热骤变，即需缓慢加热与冷却，且需避免反复多次加热烘干。所述手工电弧堆焊过程的焊接电流设置为95～110A，焊接电压设置为30～32V。上述堆焊制程完成后，需将蚀坑区域进行打磨处理，并尽量使得该蚀坑区域与周边的内壁表面形成光滑平缓过渡，避免出现明显的台阶或沟槽。

所述修复方法还包括检测所述内壁是否存在砂眼，此处，所述砂眼的检测过程是指在堆焊完成后，对所述蚀坑区域进行检查。所述堆焊过程的电流过大，速度太快，抑或焊条受潮等均可能导致堆焊过程中出现砂眼，优选采用显影剂检测所述蚀坑区域是否存有砂眼。当然，现场人员亦可采用其他技术手段进行检测，并在发现砂眼后，予以及时处置。

喷砂，即采用压缩空气作为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到内壁表面进行表面处理。所述喷砂过程所用压缩空气需经三层过滤净化，不得含有油污等杂质，此处，所述压缩空气的压力可设置在0.7MPa左右，实际操作中，还需控制调节喷嘴到内壁表面的距离及喷射方向等工艺参量。前述喷料优选采用8～10目的石英砂，将所述石英砂进行净化、筛选，使得所述石英砂中粘土及细粉质量占比不超过5％。并且，所述石英砂应保持干燥，防止受潮，其含水量不大于1％。

此处，除锈后的内壁表面应满足GB/T8923中规定的最高清洁度Sa3标准，即完全去除内壁表面氧化皮、锈、油污等附着物，以使得内壁表面完全显露出金属质地。实际操作中，可由相关技术人员予以确认验收后方可进行后续的涂层制备。喷砂工艺的质量直接影响着后续涂层的附着力、外观及耐腐蚀等方面性能。

一般地，为避免除锈后的内壁表面受潮、氧化或再次污染，应在喷砂完成后，尽快进行后续热喷涂。本实施例中，采用电弧喷涂工艺，即用高速气流把熔化的金属雾化，再将雾化的金属粒子加速以使其喷向内壁表面形成涂层。第一涂层直接形成在内壁表面，其需与所述内壁具有较好的结合强度，且该第一涂层的硬度等性能优选为接近所述耐磨层的相应性能。所述第二涂层则优选采用硬度较好且耐腐蚀性良好的材料制得，以在污泥的摩擦与化学浸渍过程中保持结构稳定。所述第二涂层的硬度优选为不小于所述第一涂层的硬度。进一步地，所述第一涂层优选作为所述耐磨层与第二涂层的过渡膜层，避免第二涂层与耐磨层的质地差异而可能导致的开裂、剥落等异常。

此处，所述第一涂层优选采用Ni-Al合金；所述第二涂层由Cr-Ni-Ti合金构成，根据两者材料熔点及材料特性的区别，相应调整电弧喷涂的加工参数。在本发明的其它实施方式中，我们还可以在前述第一涂层与第二涂层之间设置第三涂层，所述第三涂层可采用Ni-Al合金与Cr-Ni-Ti合金两者的混合物，抑或是另一金属或合金材料，得到阶梯状的复合膜层。再者，所述第一涂层与第二涂层亦可采用同样的成型材料，通过电弧喷涂工艺的设计，形成具有性能差异的复合膜层。所述涂层的材料选择主要根据耐磨层的材质，并考量实际处理的污泥构成特点，以确保该涂层的效果。

所述涂层是由相互叠加的微粒构成的，叠加的微粒之间必然存在孔隙。所述孔隙的存在会引入腐蚀介质，腐蚀介质就有可能通过孔隙到达被保护内壁表面，使涂层与内壁的耐磨层、基层发生化学或电化学侵蚀，腐蚀产物在界面积累，使的所述涂层龟裂、剥落，导致涂层失效。为阻止腐蚀介质对内壁的侵蚀，提高涂层的耐腐蚀性能并扩大其在特殊环境下的应用范围，必须对涂层进行封孔处理。所述封孔处理过程包括提供有机硅作为封孔剂，将所述封孔剂通过喷涂、浸渍或涂抹等任一方式涂覆至所述涂层的表面，以填充所述涂层的孔隙。

综上所述，本发明修复方法通过对内壁进行蚀坑检查并补焊打磨；再经喷砂除锈后进行涂层制备，能够有效检测污泥干化设备的内壁缺陷，并制备得到与所述内壁结合良好的涂层，提高污泥干化设备中蒸发器内壁的抗腐蚀性与耐磨性，有效确保该污泥干化设备的持续可靠运行，延长使用周期。且该修复方法适合工业现场的实施，具有较好的应用前景。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污泥干化设备的修复方法，其特征在于：

表面清理，对待检修的内壁进行清洗；

蚀坑补焊，检测出内壁表面的蚀坑，堆焊填补后，再进行打磨；

喷砂，去除内壁表面锈迹及氧化层；

热喷涂，通过电弧喷涂的方式在内壁表面制备由既定材料构成的涂层，包括依次进行的第一阶段与第二阶段，所述第一阶段在内壁表面喷涂得到第一涂层，所述第二阶段在第一涂层表面喷涂得到第二涂层；

封孔处理。

2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于：所述蚀坑补焊过程采用手工电弧堆焊，所述焊条经烘干、保温处理；所述手工电弧堆焊过程的焊接电流设置为95～110A，焊接电压设置为30～32V。

3.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于：所述修复方法还包括检测所述内壁是否存在砂眼。

4.根据权利要求3所述的修复方法，其特征在于：所述砂眼的检测过程是指在堆焊完成后，采用显影剂检测所述蚀坑区域是否存有砂眼。

5.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于：所述喷砂过程包括提供8～10目的石英砂，并将所述石英砂进行净化、筛选，使得所述石英砂中粘土及细粉质量占比不超过5％。

6.根据权利要求5所述的修复方法，其特征在于：所述石英砂的含水量不大于1％。

7.根据权利要求5所述的修复方法，其特征在于：所述喷砂过程所用压缩空气经过滤净化。

8.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于：所述第一涂层由Ni-Al合金构成；所述第二涂层由Cr-Ni-Ti合金构成。

9.根据权利要求1或7所述的修复方法，其特征在于：所述第二涂层的硬度不小于所述第一涂层的硬度。

10.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于：所述封孔处理包括提供有机硅作为封孔剂，将所述封孔剂通过喷涂、浸渍或涂抹等任一方式涂覆至所述涂层的表面，以填充所述涂层的孔隙。