Life Prolongation Technology for Mechanical Equipment
admin
2022-09-18
机械装备延寿技术
Life Prolongation Technology for Mechanical Equipment
技术编号
ZJ-029
提供单位
水利部杭州机械设计研究所
技术大类
其他技术
联系人
陈小明
技术类型
其他技术
电话
15967150168
邮箱
xiaoming840@163.com
适用范围
节能环保行业,绿色再制造。
推荐单位
国际小水电联合会
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技术简要说明本项目利用超高音速火焰热喷涂技术、纳米技术以及材料复合技术,在水轮机、水泵等水力机械过流部件表面制备纳米抗磨蚀金属陶瓷涂层,以此来解决高泥沙流域下水轮机、水泵等水力机械装备磨蚀、腐蚀问题,大幅延长水力装备的大修周期和使用寿命。与常规的表面喷丸强化、喷焊、镀硬铬、普通火焰热喷涂等表面强化技术相比,该技术制备的涂层具有高耐磨性、高硬度、高结合强度的特点。
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技术提供方水利部杭州机械设计研究所
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技术主要指标信息涂层技术性能指标:结合强度≥125Mpa,孔隙率<0.5%,显微硬度>1350HV0.2。 喷枪焰流速度:≥11马赫。
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商业应用情况该项技术已在缅甸瑞丽江、黄河小浪底、万家寨、新疆卡拉贝利、陕西东雷、宁夏红寺堡等国内外几十个高泥沙流域的水电站、泵站中得到应用,技术成熟稳定。以小浪底水电站为例,该技术的引入减小了机组过流部件的磨损,水轮机大修从原有的4年延长到6年以上,平均每年减少大修检修工期11.25天,减少小修检修工期15天,平均每年每年减少检修工期26.25天。水电站机组总装机容量180万KW,年均新增发电量约113400万kwh,电价按0.256元/(kWh)计算,年均新增销售额29030.4万元,具有显著的经济效益。同时,该技术的引入减少由于金属磨损而导致的水体的金属污染,具有显著的生态环境效益。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资本项目前期拟投入一套喷涂系统,该系统满负荷年产值在3000万元左右。项目前期投资为700万元,其中,建设投资中用于购买设备约500万元;工程建设费用150万元(主要用于厂房的改造),预备费50万元。
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年运行维护费用按年产值3000万元计算,年运行维护费用1510万(年运行维护费用和产值相关),具体如下: (1)材料费: WC系材料按照350元/公斤计算,年需要18000公斤粉末。材料费为630万元。 (2)直接人工: 人工工资按平均15万元/人/年成本计算,需要30人。需要支出人工费用450万元。 (3)制造费用:包括动力费、防护费、折旧费和维护费等。 动力包括水、电,分别按1元/吨、1.0元/kW•h计算。氧气按照16元/瓶、氮气40元/瓶。本项目设备装机容量100千瓦,电费600元/平方,电费年成本为90万元;每平方越需要氧气40瓶,氮气10瓶,气体年成本为155万元;煤油费300元/平方米,年成本45万元;设备耗损件配件400元/平、年成本60万元;小型工具等成本每年30万元;项目经营所需差旅、办公等费用年成本50万元;设备折旧费每年50万元,合计430万元。
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投资回收期此项目一期投资为700万元,包括能够完整实施该技术的一整套系统,满负荷年产值在3000万元左右,毛利润在1490万元。按照预算,1年可回收成本。
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附加效益0
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综合效益水轮机/水泵表面稀土改性纳米复合抗磨蚀涂层关键技术,在超高音速热喷涂技术、材料成分与微结构设计以及制备稀土改性纳米配方等的研发基础上,解决磨蚀防护关键技术难题,形成一种水轮机表面稀土改性纳米复合抗磨蚀涂层关键技术技术,最终有效解决水轮机表面的磨蚀问题,大幅提高了水轮机、水泵的表面性能及服役寿命,延长了设备的大修周期,提高机组发电效率,创造了巨大的经济效益和社会效益。以小浪底水电站为例,该技术的引入减小了机组过流部件的磨损,水轮机大修从原有的4年延长到6年以上,平均每年减少大修检修工期11.25天,减少小修检修工期15天,平均每年每年减少检修工期26.25天。水电站机组总装机容量180万KW,年均新增发电量约113400万kwh,电价按0.256元/(kWh)计算,年均新增销售额29030.4万元,具有显著的经济效益。同时,使用这项技术后,保护了水轮机过流部件母材,避免了气蚀和磨损导致母材造成水体金属污染。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/29
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技术成熟度该项目通过自主研发的11马赫超高音速热喷涂技术、稀土改性纳米粉末配方技术,在水轮机、水泵等水力机械过流部件表面制备了纳米抗磨蚀涂层,效的保护了高泥沙流域砂水混合物对水力机械装备的磨蚀、腐蚀侵害,技术成熟稳定,技术成果已成功在缅甸、巴基斯坦、我国小浪底、万家寨等几十个水电站以及陕西东雷、宁夏红寺堡、宁夏盐环定等大型扬黄工程的水泵的抗磨蚀中,取得良好的效果,大幅延长了它们的使用寿命。目前国外的水轮机、水泵过流部件喷涂抗磨蚀涂层都是由我国国内实施完再出口,水电站运行5-6年后,水轮机过流部件需要再次喷涂抗磨蚀涂层,将需要喷涂的部件拉回国内再次实施,如:缅甸瑞丽江一级电站。
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技术适用性与使用条件纳米抗磨蚀涂层技术不仅可用于水轮机、水泵等水力机械表面的抗磨蚀、抗腐蚀防护,还可用于工程机械、冶金、交通运输、石油、天然气等多个行业中,如工程机械行业的液压缸、活塞杆,冶金行业的各种工艺辊,交通运输行业的曲轴、齿轮箱等等。该技术的使用不会受到地域、资源环境等因素的限制。该技术需要进行培训。
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技术稳定性该技术在实施过程中稳定、可靠,系统集成完善,受环境等因素的干扰小。设备平均使用寿命在10年左右。
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技术安全性该技术无污染,实施过程不涉及易燃易爆气体。且该技术是表面工程技术的重要组成部分,一直是我国重点推广的新技术项目。如:该技术受《循环经济发展战略及近期行动计划》(国发【2013】5号)、《关于深化再制造试点工作的通知》(发改办环资【2011】2170号)、等文件及《中华人民共和国循环经济促进法》等法律法规的支持。技术实施过程不会发生二次污染,且材料主要在我国生产,市场风险可控。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让该技术涉及4项发明专利归项目申请单位水利部杭州机械设计研究所所有,与本技术相关的专利可进行转让或授权,不存在技术转让障碍。