專利名稱：具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，屬于換熱裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
列管式換熱器是廣泛應(yīng)用于石油、化工、動(dòng)力、醫(yī)藥、冶金、交通、輕工等行業(yè)的一種通用設(shè)備。換熱器管束是換熱器實(shí)現(xiàn)介質(zhì)熱交換的最重要部件，而換熱器管束的腐蝕是換熱器失效的主要原因。為避免換熱介質(zhì)中的環(huán)烷酸、硫、硫化氫等物質(zhì)對(duì)換熱器管束的腐蝕，通常對(duì)碳鋼換熱器管束列管進(jìn)行滲鋁或共滲金屬處理。通常換熱管在滲金屬后，長(zhǎng)度尺寸會(huì)出現(xiàn)偏差。為保證共滲管與管板的焊接質(zhì)量及長(zhǎng)度尺寸要求，在管束制作過程中，需對(duì)滲金屬管兩端進(jìn)行切割，這樣管子兩端就會(huì)暴露出碳鋼基材。如果采用管頭熔焊的方法焊接，雖然可解決管頭暴露碳鋼基材的問題，但焊接難度大，易產(chǎn)生焊接缺陷。而管板通常采用耐蝕性能較差的普通碳鋼材料，管板長(zhǎng)期處于腐蝕介質(zhì)的沖蝕中，其表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物。由于管板存在尺寸大和高溫處理易變形等因素，對(duì)碳鋼管板進(jìn)行滲金屬處理是難以實(shí)現(xiàn)的。由于列管暴露的碳鋼端面及碳鋼管板的耐蝕性與滲金屬列管的耐蝕性完全不能匹配，嚴(yán)重地削弱了換熱器管束的整體耐蝕效果，并影響了滲金屬列管式換熱器管束在石化行業(yè)的推廣應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，且可提高列管式換熱器整體耐蝕效果的具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束。本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:所述的具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，包括具有滲金屬的管束本體、管束本體上的管頭及及連接管頭的管板，其特征在于:管頭與管板之間采用焊接形式連接，管板外端面和管頭均有采用超音速電弧嗔涂的合金涂層。管頭與管板之間采取焊接形式連接，解決了傳統(tǒng)滲金屬管束為配合尺寸對(duì)管頭需要切割的問題，容易焊接；采用超音速電弧噴涂合金的形式對(duì)管頭及管板的外端面進(jìn)行防腐處理，可使管頭及管板同時(shí)達(dá)到防腐要求，提高滲金屬列管式換熱器的整體耐蝕性，且便于處理，容易實(shí)現(xiàn)；超音速電弧噴涂方式進(jìn)行噴涂的的合金涂層，可與基體結(jié)合強(qiáng)度高、光潔、致密、均勻及平整。所述的管頭伸出管板端面3mm，管頭與管板之間的焊縫腰高至少為2.5mm。方便焊接，且各易嗔涂。所述的合金涂層的厚度為0.2mm 0.4mm,合金涂層孔隙率為1.76% 1.84%，孔隙的最大孔徑為0.015mm 0.016mm。使合金涂層具有更好的防腐蝕效果。所述的合金涂層為稀土鋁合金涂層。稀土鋁合金涂層抗腐蝕能力強(qiáng)，可提高管頭及管板的使用壽命。[0009]所述的稀土鋁合金涂層外涂刷環(huán)氧抗靜電涂料封閉劑。有效保證了管頭端面及管板的附著力和連續(xù)耐蝕性能。本實(shí)用新型的有益效果是:超音速電弧噴涂的合金涂層粒子間結(jié)合緊密，局部呈現(xiàn)微熔合，涂層組織致密、孔隙少，涂層硬度較高，使管頭、管板端面的耐腐蝕性能與管束的滲金屬層的材料相同或相近，保證了換熱器管束具有連續(xù)一致的耐蝕性能，提高使用壽命；且涂層噴涂簡(jiǎn)便，易于實(shí)施；噴涂的合金涂層具有隔離腐蝕介質(zhì)及電化學(xué)保護(hù)雙層效果，更有利于設(shè)備安全運(yùn)行。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、管板2、焊縫3、管頭4、合金涂層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:如圖1所示，本實(shí)用新型所述的具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，包括具有滲金屬的管束本體、管束本體上的管頭3及管板1，管頭3與管板I之間采用焊接形式連接，管頭3及管板I的外端面均有采用超音速電弧噴涂的合金涂層4。管頭3伸出管板I端面3mm，管頭3與管板I之間的焊縫2腰高至少為2.5mm。合金涂層4的厚度為0.2mm
0.4mm,合金涂層4孔隙率為1.76% 1.84%，孔隙的最大孔徑為0.015 0.016mm。合金涂層4為稀土鋁合金涂層。在實(shí)施表面預(yù)處理和噴涂合金涂層4時(shí)，要用石棉或其它材料對(duì)管板I的密封面進(jìn)行保護(hù)，管板I外端面和管頭3預(yù)處理后的質(zhì)量等級(jí)要達(dá)到Sa3級(jí)。表面預(yù)處理后，要盡快進(jìn)行噴涂，其間隔時(shí)間不能超過I小時(shí)。一次噴涂厚度在20 50 μ m，各層之間必須在90°或45°交叉進(jìn)行。下一層噴涂應(yīng)在上層溫度冷卻到70°C以下進(jìn)行，以防止金屬表面局部過熱、過厚的現(xiàn)象，通常稀土鋁合金噴涂層為0.2_。另外，對(duì)噴涂層涂刷環(huán)氧抗靜電涂料封閉劑，封孔涂層厚度不低于60 μ m。通過采取上述措施，有效保證了具有滲金屬換熱器管束列管管頭端面及管板的附著力和連續(xù)耐蝕性能。采用上述方法制備的稀土鋁合金涂層，在試驗(yàn)溫度為40土 TC，試驗(yàn)時(shí)間為72h，浸潰溶液為3% NaCl水溶液的實(shí)驗(yàn)條件下，稀土鋁合金涂層表面無明顯變化，而未噴涂稀土鋁合金層的管頭及管板處發(fā)生了嚴(yán)重的點(diǎn)蝕現(xiàn)象。試驗(yàn)溫度為700土TC，試驗(yàn)時(shí)間為72h的高溫氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，未噴涂稀土鋁合金層的管頭及管板表面嚴(yán)重氧化脫皮，而稀土鋁合金噴涂層表面變化很小。
權(quán)利要求1.一種具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，包括具有滲金屬的管束本體、管束本體上的管頭(3)及連接管頭(3)的管板(1)，其特征在于:管頭(3)與管板(I)之間采用焊接形式連接，管板(I)外端面和管頭(3)均有采用超音速電弧噴涂的合金涂層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，其特征在于:管頭(3)伸出管板(I)端面3mm，管頭(3)與管板(I)之間的焊縫(2)腰高至少為2.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，其特征在于:合金涂層(4)的厚度為0.2mm 0.4mm，合金涂層(4)孔隙率為1.76% 1.84%，孔隙的最大孔徑為 0.015mm 0.016mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，其特征在于:合金涂層(4)為稀土鋁合金涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，其特征在于:稀土鋁合金涂層外涂刷環(huán)氧抗靜電涂料封閉劑。
專利摘要本實(shí)用新型屬于換熱裝置領(lǐng)域，特別涉及一種具有合金涂層的滲金屬列管式換熱器管束，包括具有滲金屬的管束本體、管束本體上的管頭及管板，管頭與管板之間采用焊接形式連接，管板外端面和管頭均有采用超音速電弧噴涂的合金涂層。本實(shí)用新型的有益效果是超音速電弧噴涂的合金涂層粒子間結(jié)合緊密，局部呈現(xiàn)微熔合，涂層組織致密、孔隙少，涂層硬度較高，使管頭、管板端面的耐腐蝕性能與管束的滲金屬層的材料相同或相近，保證了換熱器管束具有連續(xù)一致的耐蝕性能，提高使用壽命；且涂層噴涂簡(jiǎn)便，易于實(shí)施；噴涂的合金涂層具有隔離腐蝕介質(zhì)及電化學(xué)保護(hù)雙層效果，更有利于設(shè)備安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)F28F19/06GK203024637SQ201220750008
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者齊向飛, 盛長(zhǎng)松, 杜立東, 孫靜 申請(qǐng)人:淄博萬昌化工設(shè)備有限公司