I system för spillvärmeåtervinning av industripannor, förbränningsgasrörledningar och hög-reningsutrustning för rökgas, utsätts 316 värmerör av rostfritt stål för blandade korrosiva miljöer med hög temperatur, alternerande kyla och värme, svaveloxider, kväveoxider, kloridånga och kondenserad syravätska. Vid höga driftstemperaturer tenderar den naturliga krom-rika passiva filmen på rostfritt stål att oxidera och brytas ned; när temperaturen sjunker till daggpunkten fäster surt kondensat till rörytan, vilket utlöser snabb daggpunktskorrosion, intergranulär korrosion och oxidationsfel vid hög-temperatur. Konventionella passiverings- och legeringsförstärkningstekniker kan bara förbättra substratets inneboende korrosionsbeständighet i begränsad utsträckning och kan inte motstå den kombinerade erosionen av hög-temperaturoxidation och sur kondenserad vätska under lång tid. Hög-temperaturbeständig anti-korrosionsbeläggning bildar ett tätt isolerande skyddsskikt på utsidan av värmerör, som fysiskt kan isolera frätande gas, syradimma och kondenserad vätska från direkt kontakt med metallsubstratet och effektivt buffra omväxlande termiska spänningsskador. Många företag förlitar sig bara på uppgradering av substratmaterial för att klara av rökgaskorrosion vid hög-temperatur, och ignorerar det synergistiska skyddet av högpresterande anti-korrosionsbeläggningar, vilket resulterar i frekventa för tidig perforering och läckage av värmerörsbuntar i spillvärmeutrustning. Därför är det vetenskapliga urvalet av hög-temperaturbeständiga beläggningar och standardiserad sprutkonstruktionsteknik ett viktigt kompletterande-korrosionsskydd för uppvärmning av rör som används under tuffa-rökgasförhållanden med hög temperatur.
Beläggningsskydd med hög-temperatur ger anti-korrosionseffekter främst genom fysisk barriär, kemisk passivering och mekanismer för buffring av termisk stress. Den kompakta beläggningsstrukturen kan blockera penetrationskanalerna för kloridjoner, sulfidjoner och sur vattenånga, vilket förhindrar att korrosiva medier kommer i kontakt med och förstör den passiva filmen av rostfritt stål. Vissa beläggningskomponenter kan bilda stabila inerta oxider under höga-temperaturförhållanden, vilket ytterligare förbättrar anti-oxidationsförmågan hos rörytan och hämmar den utåtriktade diffusionen av metallelement och inåtriktad infiltration av korrosiv gas. Dessutom kan beläggningsmaterial med anpassade värmeutvidgningskoefficienter lindra skillnaden i termisk spänning mellan rörväggen och externt hög-temperaturmedium under frekventa temperaturfluktuationer, vilket minskar risken för sprickbildning av passiv ytfilm orsakad av termisk utmattning. När beläggningen har defekter som hål, bubblor eller dålig vidhäftning, kommer korrosiva medier att samlas vid defektpositionen för att bilda lokal koncentrerad korrosion, vilket accelererar substratpenetrationsfel istället. Förbehandlingskvaliteten och standardiserade sprutparametrar avgör alltså direkt den långsiktiga skyddseffekten av beläggningssystemet.
Den här studien presenterar fyra grundläggande standardiserade appliceringsstrategier för hög-temperaturbekämpning-korrosionsbeläggningar på 316 värmerör av rostfritt stål.
Välj först beläggningsvarianter enligt-långtidstemperatur och rökgasens frätande sammansättning. För arbetsförhållanden med kontinuerlig drifttemperatur under 400 grader och lågt svavel- och klorinnehåll, används organiska silikonbeläggningar med hög-temperatur mot-korrosion, som har god konstruktionsprestanda och utmärkt motståndskraft mot hydrofoba syror. För miljöer med hög-temperatur mellan 400 grader och 650 grader med hög svaveloxid- och kloridångkoncentration föredras oorganiska keramiska beläggningar eller glasflakbeläggningar med hög-temperaturbeständighet, som har oxidationsbeständighet mot ultra-hög temperatur och tät barriärprestanda för att motstå långvarig syraexponering.{1}} För intermittent daggpunkt som växlar arbetsförhållanden med frekventa kalla och varma cykler, väljs nickel-baserade termiska spraybeläggningar för att säkerställa hög vidhäftningsstyrka och undvika att beläggningen spricker och flagnar under termisk spänningscirkulation. Det är strängt förbjudet att använda vanliga rums-temperaturskyddande-korrosionsbeläggningar för hög-rökgasutrustning för att förhindra snabb termisk nedbrytning och skyddsfel.
För det andra, strikt implementera specifikationer för ytförbehandling innan beläggningskonstruktion. Ta bort oljefläckar, svetsoxidfjäll, rostskikt och passivfilmsföroreningar på värmerörets yta genom ultraljudsrengöring och sandblästring. Kontrollera ytjämnheten inom intervallet 40–75 μm för att bilda enhetliga ankarmönster, vilket avsevärt kan förbättra den mekaniska bindningskraften mellan beläggningen och substratet. Efter sandblästring, fullständig dammborttagning och avfettningsbehandling inom en begränsad tid för att undvika sekundär oxidation och ytkontamination; konstruera primern inom 4 timmar efter förbehandling. För svetssömmar, böjda sektioner och klämpositioner som är benägna att förtunna beläggningen, utför lokal finslipning för att eliminera vassa kanter och gropar som lätt orsakar sprickbildning av beläggningsspänningar.
För det tredje, optimera sprutprocessparametrar och implementera fler-skiktsgraderad beläggningsstruktur. Använd kombinationen av anti-korrosionsprimer, intermediär barriärbeläggning och toppbeläggning för att bilda ett sammansatt skyddssystem; varje lager av beläggningstjocklek kontrolleras jämnt för att undvika lokala ultra-tunna eller hängande defekter. Ställ in rimligt sprutavstånd, spruttryck och enkel-beläggningstjocklek för att förhindra hål, bubblor och beläggningssprickor orsakade av alltför tjock enkel sprutning. Efter varje lager av konstruktion, ordna tillräcklig härdningstid enligt de tekniska kraven på beläggningen; påtvingad hög-temperaturhärdning krävs för oorganiska hög-temperaturbeläggningar för att säkerställa fullständig tvärbindning- och filmbildning{10}. Den totala torrfilmtjockleken ska bestämmas enligt korrosionsgraden: milda hög-temperaturkorrosionsförhållanden har en total tjocklek på 120–160 μm, medan svåra korrosiva rökgasmiljöer kräver en total tjocklek på 200–300 μm.
För det fjärde, upprätta regelbunden beläggningsinspektion, underhåll och reparationshanteringsmekanism. Utför inspektion av beläggningens utseende och tjockleksprovtagningstest innan värmeröret installeras; använd en nålhålsdetektor för att avskärma mikro-defekter såsom nålhål och små sprickor, och reparera alla upptäckta defekter med lokal kompletterande beläggning. Under daglig drift, inspektera regelbundet beläggningstillståndet för spolområden i vindspolning och daggpunkts-benägna positioner var sjätte månad; reparera i rätt tid lokala avskalning, blåsbildning och beläggning åldrande delar. När beläggningsskyddet misslyckas delvis, ta bort den misslyckade beläggningen noggrant och-gör om ytförbehandling och fler-sprayreparation istället för att bara borsta slutbeläggningen på det ursprungliga skadade lagret. Kombinera väggtjockleksdetektering för att övervaka substratkorrosion under beläggningen, och ordna en total renovering av beläggningen när beläggningens skadayta överstiger 15 %.
Långtids-applikationsdata visar att värmerör skyddade av kvalificerade hög-temperaturkompositbeläggningar mot-korrosionsskydd kan fungera stabilt i hög-temperatur korrosiv rökgas i mer än 32 månader utan att daggpunktskorrosionsinträngningen misslyckas. Däremot drabbas obelagda 316 värmerör av rostfritt stål av lokalt syrakorrosionsläckage inom 5–11 års drift. Sammanfattningsvis kan arbets-tillstånd-orienterat val av beläggning, standardiserad ytförbehandling, flerskiktskompositsprutkonstruktion och periodisk reparation av beläggningsunderhåll bygga en pålitlig isoleringsbarriär för hög-temperatur. Hög-korrosionsbeläggningsteknik för hög-korrosionsbeläggning kompenserar effektivt för begränsningen av substrat av rostfritt stål när det gäller att motstå hög-temperatur av sur rökgaserosion, vilket avsevärt förlänger den säkra servicecykeln för 316 värmerör av rostfritt stål i industriell avfallsvärmeåtervinning och högtemperaturgasbehandlingsutrustning-.
