Vid förbränning av avfallsgasåtervinning, hög-temperaturvärmesystem för smält salt och värmeväxlarutrustning för rökgaser för pannor, utsätts 316 värmerör av rostfritt stål för tuffa servicemiljöer som kombinerar hög-temperaturoxidation, skurning av fasta partiklar, korrosion av sur gas och alternerande kyla{3}. Även om substratet självt har måttlig hög-temperaturkorrosionsbeständighet, kommer lång-påverkan från flygaska, metalloxidpartiklar och svavel-klorblandad frätande rökgas att kontinuerligt nöta och förstöra den naturliga krom-rika passiva filmen, vilket utlöser hög{{9} korrosionstemperatur och korrosionspunkt. erosion{10}}korrosion. Traditionella organiska och oorganiska rostskyddsbeläggningar klarar inte av långvarig-höghastighet-partikelpåverkan och frekventa termiska stötar, benägna att spricka, flagna och snabbt skyddsfel. Beläggningsteknik med termisk spraylegering avsätter hög-nickel-baserad, kobolt-baserad eller järnbaserad-baserad legeringsskyddsskikt på rörytan genom hög-temperatursmältning och hög-höghastighet, vilket bildar en metallurgisk isolering. Den kan samtidigt motstå hög-temperaturoxidation, partikelerosion och penetrering av surt medium, vilket fungerar som en avancerad ytförstärkningsmetod för uppvärmning av rör under ultra-hårda hög-temperaturerosion-korrosionsförhållanden. Många företag ökar bara rörets väggtjocklek eller använder en enkel ytpassiveringsbehandling, som inte i grunden kan motstå kopplat mekaniskt slitage och kemisk korrosion vid hög-temperatur, vilket leder till frekventa förtida perforeringsfel i värmerörsbuntar. Därför är ett rimligt urval av termiska spraymaterial och standardiserad sprayprocesskontroll avgörande för att förlänga livslängden för värmerör i svåra-högtemperaturer med rökgaser och smälta saltmiljöer.
Termiska spraylegeringsbeläggningar ger anti-korrosions- och anti-nötningsskydd som bygger på kompositskyddsmekanismer med fysisk barriär, hög-temperaturoxidationsbeständighet och mekanisk slitstyrka. För det första isolerar den täta legeringsbeläggningen det rostfria stålsubstratet från hög-rökgas, fasta partiklar och surt kondensat, och blockerar diffusionskanalen för svavel-, klor- och syreelement för att undvika intergranulär oxidation vid hög-temperatur och matrissyraetsning. För det andra bildar legeringskomponenter rika på krom, aluminium och nickel spontant stabila täta Cr₂O₃- och Al₂O₃-skyddande oxidfilmer under hög-temperaturdriftsförhållanden, vilka kan själv-reparera mindre beläggningsdefekter och hindra ytterligare oxidationsexpansion. För det tredje förbättrar den höga hårdheten och den kompakta skiktade strukturen av termiska spraybeläggningar avsevärt ytslitagemotståndet, vilket effektivt buffrar inverkan av fasta partiklar med hög hastighet och förhindrar passiv filmavskalning orsakad av-långvarig vätskeerosion. Dessutom, genom att matcha den termiska expansionskoefficienten mellan beläggningen och substratet, minskas risken för att beläggningen spricker och flagnar under frekventa termiska cykler avsevärt. Felaktig förbehandling, orimliga sprutningsparametrar eller felaktiga legeringspulvertyper kommer att leda till defekter såsom beläggningsporositet, dålig bindningskraft och kvarvarande inre spänning, vilket kommer att bli föredragna kanaler för intrång av korrosiva medier och påskynda lokal korrosion av substratet istället.
Denna studie föreslår fyra standardiserade implementeringsstrategier för skydd av termisk spraylegering av 316 värmerör av rostfritt stål. Välj först termisk spraylegeringsmaterial baserat på driftstemperatur och korrosiva mediumegenskaper. För arbetsförhållanden med kontinuerlig temperatur under 550 grader och låg-koncentration av svavel-klorrökgas, är nickel-kromlegeringspulver att föredra, med utmärkt oxidationsbeständighet och måttlig slitstyrka, lämpligt för konventionella värmeåtervinningsvärmerör från pannor. För miljöer med hög-temperatur över 550 grader med tät flygaskepartikelerosion och stark syrakorrosion, används kobolt-baserat själv-flussande legeringspulver för att uppnå ultra-hög hårdhet, slitstyrka och motståndskraft mot värmechock. För smältsaltvärmesystem med stark kloridpenetreringsrisk väljs aluminium-nickelkompositbeläggning, som kan bilda ett kompakt aluminiumoxidskyddsskikt för att blockera kloridjoninfiltration. Spraypulver baserat på kolstål- är strängt förbjudet för arbetsförhållanden med hög-korrosion för att undvika galvanisk korrosion mellan beläggningsdefekter och det rostfria stålsubstratet.
För det andra, implementera strikt graderad ytförbehandling för att garantera beläggningens bindningsprestanda. Ta bort ytfett, svetsoxidbeläggningar, rostskikt och kvarvarande passiveringsföroreningar via alkalisk avfettning, ultraljudsrengöring och högtryckssköljning med rent vatten. Genomför sandblästring med vinkelbrunt korundslipmedel för att bilda enhetlig ankarstruktur på rörets yta, kontrollera ytjämnheten inom 60–100 μm för att maximera mekanisk sammanlåsning mellan beläggning och substrat. Fullständig termisk sprutning inom 4 timmar efter sandblästring för att förhindra sekundär oxidation och ytkontamination; lokal finslipning krävs för svetsfogar, böjda övergångssektioner och klämlägen för att eliminera vassa kanter som lätt framkallar sprickbildning på beläggningsspänningen. All ytolja, damm eller oxidationsfilmsrester kommer att orsaka lokal avskalning av beläggningen och dolda korrosionsdefekter.
För det tredje, optimera-höghastighetsparametrar för termisk sprutning och kontrollera beläggningens strukturella kvalitet. Använd höghastighetsoxi-bränslesprutningsteknik för att minimera beläggningens porositet, med sprutavstånd, bränsletryck och pulvermatningshastighet justerade för att säkerställa jämn avsättning av legeringspartiklar. Ställ in multi-fram- och återgående sprutningsläge för att undvika överdriven enkel-skiktstjocklek som orsakar termisk sprickbildning i beläggningen; kontrollera den totala beläggningstjockleken mellan 200 μm och 500 μm enligt korrosions- och slitagegrader. Efter sprutning, utför spänningsavlastande värmebehandling vid låg-temperatur för att eliminera kvarvarande termisk spänning inuti beläggningen och förhindra sprickinitiering under alternerande temperaturcykler. För komplexa buntade värmerör, använd små-vinklar roterande sprayfixturer för att säkerställa full täckning utan döda vinklar vid rörgap och fasta kontaktpositioner.
För det fjärde, utför efter-sprayförseglingsbehandling och upprätta en fullständig-cykel för beläggningsinspektion och underhållsmekanism. Täta de små inneboende porerna i termiska spraybeläggningar med hög-temperaturbeständig oorganisk tätning för att ytterligare förbättra barriärprestandan mot korrosiv gas och kondensatinträngning. Utför inspektion av beläggningens utseende, tjockleksdetektering, porositetstest och provtagningstest för bindningsstyrka innan fabriksleverans; använd pinhole-detektorn för att screena mikro-defekter och reparera pinholes och lokala tunna områden med kompletterande tätningsbehandling. Under-drift på platsen, inspektera regelbundet beläggningsintegriteten i vinderosionsområden och daggpunktsbenägna positioner var sjätte månad; utför lokal sandblästring och termisk sprayreparation i rätt tid för partiell skalning, nötning och beläggningsfel. Kombinera vanlig ultraljudsdetektion av väggtjocklek för att övervaka substratkorrosion under beläggningen; när beläggningsbrottsytan överstiger 15 %, ordna en total renovering av beläggningen för att undvika läckage av stor-yta av substrat med hög-temperaturerosion-korrosion.
Industriell verifiering på fältet visar att värmerör av termisk spraylegering 316 rostfritt stål kan arbeta kontinuerligt i mer än 35 månader i hög-temperaturer i rökgas- och partikelerosionsmiljöer utan penetrationsfel. Däremot drabbas obelagda värmerör av kraftig erosionsförtunning vid hög-temperatur och lokalt syrakorrosionsläckage inom 4–9 år. Sammanfattningsvis, val av adaptivt legeringspulver i arbets-tillstånd, standardiserad ytförbehandling, exakt termisk sprutningsparameterkontroll och underhåll av efter-beläggningsförsegling kan bygga en hög-presterande anti-slitage- och anti-hög-temperatur-korrosionsbarriär. Beläggningsteknik för termisk spraylegering övervinner effektivt begränsningen hos substrat av rostfritt stål när det gäller att motstå kopplingsskador av kemisk korrosion vid hög-temperatur och mekanisk partikelerosion, vilket ger en tillförlitlig lång-livslängd ytbekämpning-lösning för 316 rostfria värmegasrör för värmeutbyte i industriella kokare i influensa, kokare och kokare. system.
