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最新动态[2018-7-19 16:09]   专家技术   氟碳漆配套用漆涂覆施工要
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[涂料油漆] 抗结焦抑制渗碳磷酸盐涂层及其应用

[涂料油漆] 抗结焦抑制渗碳磷酸盐涂层及其应用

介绍
炼油行业中,由于原料输送管道工作在高温及高碳活性的气氛中,其表面通常会受到各种各样的腐蚀,例如:金属粉化,渗碳,结焦、硫化、氧化、熔融盐腐蚀和其他机制的热腐蚀。
常用的合金钢、耐热钢等金属材料在高温、高湿、高碳活性气氛或烟雾等极端环境下极易发生腐蚀,严重影响金属材料的性能与寿命,不能满足长期使用需求。
为了消除或延缓此类现象,通常需要在金属材料表面涂覆各种保护涂层。无机磷酸盐涂层性能良好、固化收缩率低、与基材结合力强,在耐油、防水、耐高温、耐盐雾等方面表现优异。在工业上有广阔的应用前景。
性能指标
磷酸盐涂层采用无机磷酸铝作为粘结剂,加上鳞片状铝粉作为牺牲阳极。顶层则在此基础上加入大量三氧化二铬作为耐腐蚀遮蔽剂,同时加入耐磨润滑颗粒。
测试结果表明复合涂层体系拥有以下几个优点:
1、与基体结合能力强,牺牲阳极底层与基体碳钢结合力拉拔法>48Mpa;
2、耐盐雾腐蚀性能优异,顶层耐盐雾腐蚀1000小时涂层无明显剥落,受腐蚀面积小于15%;
3、耐高温性能优异,640℃ 200小时涂层无明显变化;
3、比重小,在 2 以下;
4、无机磷酸盐涂层耐火度高,可耐1500℃~3000℃;
应用前景:
一、金属粉化
金属粉化是指金属在甲醇、氨气、甲烷、合成器和炼铁等诸多工业中发生的灾难性腐蚀现象。金属粉化也发生在例如碳捕捉和储存以及液化天然气等新兴工业当中。我们的磷酸盐涂层能够抵抗金属粉化,并拥有相对其他金属在高温和高压的金属粉化环境当中最低的腐蚀速率。
金属粉化主要由于碳扩散到基体内部与金属形成碳化物。这些碳化物为粉状并且进一步将碳扩散到基体当中。金属粉化现象可导致管道变薄甚至穿孔的现象。
磷酸盐涂层可以形成一层致密的氧化铝阻挡层,可以阻止碳扩散到基体当中,从而防止了金属粉化现象的发生,延长金属使用寿命。
用来抵抗金属粉化现象的渗铝部件有热交换器、管道、金属管套和其他紧固件等。
二、结焦
结焦现象存在于很广的温度范围内。在某些温度范围内抗结焦剂和其他冶金方案无法完全解决表面结焦,而涂层可以提供长达数年的防护,防止结焦的发生。最常见的应用是在乙烯蒸汽裂解管表面涂覆涂层防止结焦。
三、渗碳
渗碳,例如催化重整装置,结焦会导致碳扩散到合金当中,并且形成稳定的金属碳化物,这些金属碳化物主要集中在晶界当中,降低合金的性能。渗铝可以有效的利用表面形成的氧化铝膜来防止碳的进一步渗透。
磷酸盐涂层主要的应用为热电偶套管和燃烧器,可以大幅度提升服役寿命。磷酸盐涂层也可以应用在电解铝的炉壁上,磷酸盐涂层可以在保证碳钢强度的同时避免对产品的污染。
四、硫化
化石燃料当中硫在高温下具有很强的腐蚀能力。因此在液体燃料和气体燃料使用之前都会通过除硫工序将硫出去。以304H不锈钢为例,持续不断的高温导致硫化腐蚀非常严重,不锈钢表面的氧化膜剥落会导致催化剂被污染,这种现象在590°C (1100°F)下非常严重,我们的涂层的硫化腐蚀速率要比不锈钢的小得多。
我们通常为除硫设备的冷凝器和热交换器做磷酸盐涂层。
五、氧化
相对于奥氏体不锈钢而言,渗铝的碳钢和高温合金具有更为优良的耐高温氧化性能。在1000°C (1850°F)以上的工作寿命不低于不锈钢。
对于热处理以及其他高温炉中使用的结构件,使用渗铝碳钢是一种相对于不锈钢或高合金钢比较经济的替代方法。
六、熔融盐腐蚀
涂层高温合金具有非常好的耐腐蚀能力,可以抵抗包括氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和碳酸盐的腐蚀。
应用磷酸盐涂层领域
工业领域        涂层部件
水泥        冷却器,热电偶护套
硫酸        加热部件以及SO2/SO3交换器
碳氢化合物分馏        加热器、焦化装置、催化剂反应床
核电        镁诺克斯(Magnox)&改进型气冷反应堆(AGR)

适合涂覆磷酸盐涂层的材料包括:
碳钢
低合金钢
高合金钢
奥氏体不锈钢
铁素体不锈钢
镍基高温合金
钛合金
石墨
陶瓷
磷酸盐涂层性能优异,现已成功应用在地面燃机压气机转子叶片上,防止叶片腐蚀,也可以应用在离心压缩机的过流部件上,防止部件基体腐蚀,提高离心压缩机整体效率。
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