Teollisuuden jätteenpolton jäännöskaasun talteenotossa, korkean -lämpötilojen sulan suolan lämmitysjärjestelmissä ja kattiloiden savukaasujen lämmönvaihtolaitteissa 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua lämmitysputkea altistetaan ankarille käyttöympäristöille, joissa yhdistyvät korkean-lämpötilan hapettumis, kiinteiden hiukkasten hankaus, happaman kaasun korroosio ja vuorottelevat kylmät{3}}lämpösyklit. Vaikka alustalla itsessään on kohtalainen korroosionkestävyys korkeissa{5}}lämpötiloissa, lentotuhkan pitkäaikainen-vaikutus, metallioksidihiukkaset ja rikki-kloorisekoitetut syövyttävät savukaasut hankaavat jatkuvasti ja tuhoavat alkuperäisen kromi-rikkaan passiivikalvon, mikä laukaisee korkean-lämpöpisteen hapettumisen ja hapettumisen. eroosio{10}}korroosio. Perinteiset orgaaniset ja epäorgaaniset korroosionestopinnoitteet eivät kestä pitkäaikaista-nopeaa-hiukkasten iskua ja toistuvaa lämpöshokkia, jotka ovat alttiita halkeilulle, kuoriutumiselle ja nopealle suojavauriolle. Lämpösuihkeseospinnoitustekniikka levittää korkean -suorituskyvyn nikkeli--, koboltti-- tai rauta-seoksesta suojaavia kerroksia putken pinnalle korkeassa-lämpötilassa sulavan ja nopean{21}}iskusaostuksen avulla, mikä muodostaa metallurgisesti tiiviin sulkusulun. Se kestää samanaikaisesti korkean lämpötilan hapettumista{23}}, hiukkaseroosiota ja happaman väliaineen tunkeutumista, ja se toimii edistyneenä pintavahvistusmenetelmänä putkien lämmittämiseen ultra-ankarissa korkean lämpötilan{25}}eroosio-korroosio-olosuhteissa. Monet yritykset vain lisäävät putken seinämän paksuutta tai ottavat käyttöön yksinkertaisen pinnan passivointikäsittelyn, joka ei voi pohjimmiltaan vastustaa siihen liittyvää mekaanista kulumista ja korkean lämpötilan kemiallista korroosiota, mikä johtaa usein lämmitysputkinippujen ennenaikaisiin rei'ityshäiriöihin. Siksi kohtuullinen lämpösumutusmateriaalien valinta ja standardoitu ruiskutusprosessin ohjaus ovat ratkaisevan tärkeitä lämmitysputkien käyttöiän pidentämisessä ankarissa korkean lämpötilan savukaasu- ja sulan suolan ympäristöissä.
Lämpösuihkeseospinnoitteet tarjoavat anti-korroosion ja -kulumisensuojan perustuen fysikaalisen esteen, korkean-lämpötilan hapettumisenkestävyyden ja mekaanisen kulumisenkestävyyden yhdistettyihin suojamekanismeihin. Ensinnäkin tiheä seospinnoite eristää ruostumattoman teräksen alustan täysin korkean lämpötilan savukaasuista, kiinteistä hiukkasista ja happamasta kondensaatista, mikä estää rikin, kloorin ja happielementtien diffuusiokanavan korkean lämpötilan rakeiden välisen hapettumisen ja matriisihappoetsauksen välttämiseksi. Toiseksi seoskomponentit, joissa on runsaasti kromia, alumiinia ja nikkeliä, muodostavat spontaanisti stabiileja tiheitä Cr2O3- ja Al2O3-suojaoksidikalvoja korkean lämpötilan käyttöolosuhteissa, jotka voivat itse-korjata pieniä pinnoitusvirheitä ja estää hapettumisen laajenemista. Kolmanneksi lämpösuihkupinnoitteiden korkea kovuus ja kompakti kerrosrakenne parantavat merkittävästi pinnan kulutuskestävyyttä, puskuroivat tehokkaasti nopeiden kiinteiden hiukkasten vaikutusta ja estävät pitkäaikaisen nesteen eroosion aiheuttaman passiivisen kalvon irtoamisen. Lisäksi sovittamalla lämpölaajenemiskerroin pinnoitteen ja alustan välillä pinnoitteen halkeilun ja kuoriutumisen riski pienenee huomattavasti toistuvan lämpökierron aikana. Väärä esikäsittely, kohtuuttomat ruiskutusparametrit tai yhteensopimattomat seosjauhetyypit johtavat vioihin, kuten pinnoitteen huokoisuuteen, huonoon sidosvoimaan ja jäännössisäiseen jännitykseen, joista tulee ensisijaisia kanavia syövyttävien välineiden tunkeutumiseen ja kiihdyttävät sen sijaan substraatin paikallista korroosiota.
Tässä tutkimuksessa ehdotetaan neljää standardoitua toteutusstrategiaa 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken lämpösuihkumetallipinnoitteen suojaamiseksi. Valitse ensin lämpösuihkumetalliseosmateriaalit käyttölämpötilan ja syövyttävän väliaineen ominaisuuksien perusteella. Työskentelyolosuhteissa, joissa jatkuva lämpötila on alle 550 astetta ja alhaisen -pitoisuuden rikki-kloorisavukaasu, suositellaan nikkeli-kromiseosjauhetta, jolla on erinomainen hapettumisenkestävyys ja kohtalainen kulutuskestävyys, ja se sopii tavanomaisiin kattiloiden hukkalämmön talteenottoputkiin. Yli 550 asteen lämpötiloissa, joissa on tiheä lentotuhkahiukkasten eroosio ja voimakas happokorroosio, käytetään koboltti-pohjaista itsestään sulavaa metalliseosjauhetta erittäin-korkean kovuuden, kulutuskestävyyden ja lämpöiskun kestävyyden saavuttamiseksi. Sulan suolan lämmitysjärjestelmiin, joissa on voimakas kloridin tunkeutumisriski, valitaan alumiini-nikkelikomposiittiseospinnoite, joka voi muodostaa kompaktin alumiinioksidin suojakerroksen, joka estää kloridi-ionien tunkeutumisen. Hiiliteräs{16}}pohjainen ruiskujauhe on ehdottomasti kielletty korkeassa-korroosiossa työskentelyolosuhteissa, jotta vältetään galvaaninen korroosio pinnoitevirheiden ja ruostumattoman teräksen alustan välillä.
Toiseksi, suorita tiukasti lajiteltu pinnan esikäsittely varmistaaksesi pinnoitteen liimauksen. Poista pintarasva, hitsausoksidihilse, ruostekerrokset ja jäljelle jääneet passivointiepäpuhtaudet alkalisella rasvanpoistolla, ultraäänipuhdistuksella ja korkeapaineisella puhtaalla vedellä huuhtelemalla. Suorita hiekkapuhallus kulmikkaalla ruskealla korundihioma-aineella yhtenäisen ankkurirakenteen muodostamiseksi putken pinnalle ja säätele pinnan karheutta 60–100 μm:n sisällä maksimoidaksesi pinnoitteen ja alustan välisen mekaanisen lukituksen. Suorita lämpöruiskutus loppuun 4 tunnin sisällä hiekkapuhalluksen jälkeen sekundaarisen hapettumisen ja pintakontaminaation estämiseksi; Paikallista hienohiontaa tarvitaan hitsisaumoissa, taivutetuissa siirtymäosissa ja kiinnitysasennossa terävien reunojen eliminoimiseksi, jotka aiheuttavat helposti pinnoitteen jännityshalkeamia. Kaikki pintaöljy-, pöly- tai hapetuskalvojäämät aiheuttavat paikallista pinnoitteen kuoriutumista ja piileviä korroosiovaurioita.
Kolmanneksi optimoi suuren{0}}nopeuden lämpöruiskutusprosessin parametrit ja säätele pinnoitteen rakennelaatua. Käytä korkean -nopeuden oksi-polttoaineen ruiskutustekniikkaa pinnoitteen huokoisuuden minimoimiseksi, ja ruiskutusetäisyyttä, polttoaineen painetta ja jauheen syöttönopeutta on säädetty varmistamaan seoshiukkasten tasainen kerrostuminen. Aseta moni-pass edestakainen ruiskutustila välttääksesi liiallisen yhden-kerroksen paksuuden aiheuttavan pinnoitteen lämpöjännityshalkeilua; hallita pinnoitteen kokonaispaksuutta välillä 200 μm - 500 μm korroosio- ja kulumisasteiden mukaan. Suorita ruiskutuksen jälkeen matalan lämpötilan jännityksenpoistolämpökäsittely poistaaksesi jäännöslämpöjännityksen pinnoitteen sisällä ja estääksesi halkeamien muodostumisen vaihtelevissa lämpötilajaksoissa. Käytä monimutkaisissa niputettuja lämmitysputkia varten pieni-kulman pyöriviä ruiskutuslaitteita varmistaaksesi ruiskutuksen täyden peiton ilman kuolleita kulmia putkien rakoissa ja kiinteissä kosketusasennoissa.
Neljänneksi suorita -suihkutussulun jälkeinen käsittely ja luo täysi-jakson pinnoitteen tarkastus- ja huoltomekanismi. Tiivistä lämpösuihkupinnoitteiden pienet huokoset korkeita lämpötiloja kestävällä-epäorgaanisella tiivisteaineella parantaaksesi entisestään suojan suorituskykyä syövyttävää kaasua ja lauhteen tunkeutumista vastaan. Suorita pinnoitteen ulkonäön tarkastus, paksuuden havaitseminen, huokoisuustesti ja sidoslujuuden näytteenottotesti ennen tehdastoimitusta; käytä neulanreiän ilmaisinta mikro{5}}virheiden seulomiseen ja korjaa reikiä ja paikallisia ohuita alueita lisätiivistyskäsittelyllä. Tarkasta paikan päällä käytettäessä säännöllisesti tuulen puoleisten eroosioalueiden pinnoitteen eheys ja kaste{8}}pisteille alttiit kohdat kuuden kuukauden välein. Suorita ajoissa paikallinen hiekkapuhallus ja lämpösuihkukorjaus osittaisen kuoriutumisen, hankauksen ja pinnoitevaurion vuoksi. Yhdistä säännöllinen ultraääni seinämän paksuuden tunnistus seurataksesi alustan korroosiota pinnoitteen alla; kun pinnoitteen vaurioalue ylittää 15 %, järjestä pinnoituksen yleinen kunnostus, jotta vältät laajan-alueen alustan korkean lämpötilan eroosion-korroosiovuodon.
Teollinen kenttätarkastus osoittaa, että ruostumattomasta teräksestä valmistetut lämpösuihkulejeeringillä päällystetyt 316-lämmitysputket voivat toimia yhtäjaksoisesti yli 35 kuukauden ajan korkean lämpötilan savukaasu- ja hiukkaseroosioympäristöissä ilman läpäisyhäiriöitä. Päällystämättömät lämmitysputket sitä vastoin kärsivät vakavasta korkean lämpötilan -eroosiosta ohenemisesta ja paikallisesta happokorroosiovuodosta 4–9 vuoden kuluessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että käyttöolosuhteisiin mukautuva-seosjauheen valinta, standardoitu pinnan esikäsittely, tarkka lämpöruiskutusparametrien hallinta ja pinnoitteen tiivistyksen jälkeinen-huolto voivat rakentaa tehokkaan-kulumisen ja{12}}korkean lämpötilan{14}}korroosiosuojan. Lämpösuihkelejeerinkipinnoitustekniikka voittaa tehokkaasti ruostumattoman teräsalustan rajoitukset kestämään korkean lämpötilan kemiallisen korroosion ja hiukkasmekaanisen eroosion aiheuttamia kytkentävaurioita, tarjoten luotettavan pitkäikäisen-pintaisen korroosionestoratkaisun 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettujen jätteiden jäähdytysputkien jätteenpolttokaasun polttoon järjestelmät.
