産業用ボイラーの廃熱回収システム、焼却炉の排ガス パイプライン、高温排ガス処理装置では、316 ステンレス鋼の加熱管が高温、冷熱が交互に繰り返される混合腐食環境、硫黄酸化物、窒素酸化物、塩化物蒸気、凝縮した酸性液体にさらされます。{0}高い動作温度では、ステンレス鋼上の天然のクロムを豊富に含む不動態皮膜は酸化して劣化する傾向があります。温度が露点まで下がると、酸性凝縮物がチューブの表面に付着し、急速な露点腐食、粒界腐食、および高温酸化破壊を引き起こします。-。従来の不動態化技術や合金強化技術では、基材固有の耐食性を限られた範囲で改善することしかできず、高温酸化と酸性凝縮液の複合浸食に長期間耐えることはできません。 -耐高温性の防食コーティングは、加熱管の外面に緻密な隔離保護層を形成します。これにより、腐食性ガス、酸性ミスト、凝縮液体が金属基板と直接接触することから物理的に隔離され、交互の熱応力による損傷を効果的に緩和できます。多くの企業は、高温排ガス腐食に対処するために基板材料のアップグレードのみに依存しており、高性能の防食コーティングによる相乗的な保護を無視しています。その結果、廃熱装置の加熱管束の早期の穿孔や漏れが頻繁に発生しています。-したがって、高温耐性のコーティングと標準化されたスプレー施工技術の科学的な選択は、過酷な高温排ガス作業条件で使用される加熱管の重要な補足的な防食手段です。-
-高温コーティング保護は、主に物理的バリア、化学的不動態化、熱応力緩衝メカニズムを通じて腐食防止効果を実現します。-緻密なコーティング構造により、塩化物イオン、硫化物イオン、酸性水蒸気の侵入経路を遮断し、腐食性媒体がステンレス鋼の不動態皮膜に接触して破壊するのを防ぎます。一部のコーティング成分は高温条件下で安定した不活性酸化物を形成することができ、-チューブ表面の抗酸化能力をさらに強化し、金属元素の外側への拡散や腐食性ガスの内側への浸透を抑制します。-さらに、熱膨張係数が一致したコーティング材料は、頻繁な温度変動時の管壁と外部高温媒体との間の熱応力差を緩和し、熱疲労によって引き起こされる表面不動態皮膜の亀裂のリスクを軽減します。コーティングにピンホール、気泡、接着不良などの欠陥があると、その欠陥位置に腐食媒体が集まり局所的な集中腐食が形成され、基板の貫通破壊が促進されます。したがって、前処理の品質と標準化されたスプレー パラメータが、コーティング システムの長期的な保護効果を直接決定します。-
この研究では、316 ステンレス鋼加熱管の高温防食コーティングのための 4 つの中心となる標準化された塗布戦略を提案しています。{0}{1}{0}
まず、長期使用温度と排ガスの腐食性組成に応じてコーティングの種類を選択します。-連続運転温度が 400 度未満で、硫黄と塩素の含有量が低い作業条件では、優れた施工性能と優れた疎水性耐酸性を特徴とする有機シリコーン高温防食コーティングが採用されています。-硫黄酸化物と塩化物の蒸気濃度が高い 400 度から 650 度の高温環境では、無機セラミック コーティングまたはガラス フレークの高温耐性コーティングが推奨されます。これらは、超高温耐酸化性と長期にわたる酸性排ガス浸食に耐える緻密なバリア性能を備えています。-頻繁な冷熱サイクルと熱サイクルを伴う断続的な露点交互の作業条件では、高い接合強度を確保し、熱応力循環下でのコーティングの亀裂や剥離を避けるために、ニッケル-ベースの合金溶射コーティングが選択されます。急速な熱分解や保護機能の低下を防ぐため、高温-の排ガス装置に通常の室温防食コーティングを使用することは固く禁止されています。-
第二に、塗装施工前の表面前処理仕様を厳密に実施します。超音波洗浄とサンドブラストにより加熱管表面の油汚れ、溶接酸化スケール、錆層、不動態皮膜汚染物質を除去します。表面粗さを40～75μmの範囲内に制御して均一なアンカーパターンを形成し、コーティングと基材間の機械的結合力を大幅に向上させることができます。サンドブラスト後、二次酸化や表面汚染を避けるため、限られた時間内に除塵と脱脂処理を完了します。前処理後 4 時間以内にプライマーを構築してください。皮膜が薄くなりやすい溶接継ぎ目、曲げ部、クランプ位置などは、局所的に精密研削処理を行い、皮膜応力亀裂の原因となりやすい鋭利なエッジやピットを除去します。
3 番目に、スプレー プロセス パラメータを最適化し、多層段階的コーティング構造設計を実装します。-防食プライマー、中間バリアコーティング、および上仕上げコーティングの組み合わせを採用して、複合保護システムを形成します。-コーティングの各層の厚さは均一に制御され、局所的な極薄欠陥やたるみ欠陥を回避します。{3}}過度に厚い単一スプレーによるピンホール、気泡、およびコーティングの亀裂を防ぐために、適切なスプレー距離、スプレー圧力、および単層コーティングの厚さを設定してください。-各層の施工後、コーティングの技術的要件に従って十分な硬化時間を調整します。無機高温-コーティングでは、完全な架橋とフィルム-形成を確実に行うために、強制的な高温-硬化が必要です。乾燥膜の総厚は腐食グレードに応じて決定されます。穏やかな高温腐食作業条件では総厚 120 ～ 160 μm が採用されますが、厳しい腐食性排ガス環境では総厚 200 ～ 300 μm が必要です。
第四に、定期的な塗装検査、保守、修理の管理体制を確立します。加熱管を取り付ける前に、コーティングの外観検査と厚さのサンプリングテストを実施します。ピンホール検出器を使用してピンホールや小さな亀裂などの微小な欠陥をスクリーニングし、検出されたすべての欠陥を局所的な補助コーティングで修復します。-日常の運転中、風上フラッシングエリアと露点が発生しやすい場所のコーティング状態を 6 か月ごとに定期的に検査してください。局所的な剥離、膨れ、コーティングの老化による故障部分をタイムリーに修復します。コーティングの保護が部分的に機能しなくなった場合は、元の損傷した層に仕上げコートを単にブラシで塗るのではなく、欠陥のあるコーティングを完全に除去し、表面の前処理と多層スプレー修理をやり直します。-壁厚検出を組み合わせてコーティングの下の基板の腐食を監視し、コーティングの損傷領域が 15% を超えた場合に全体的な再コーティングの改修を手配します。
現場での長期使用データによると、認定された高温複合防食コーティングで保護された加熱管は、高温の腐食性排ガス中で露点腐食浸透障害を起こすことなく 32 か月以上安定して動作できることが示されています。{{1}{1}{2}}対照的に、コーティングされていない 316 ステンレス鋼の加熱管は、使用後 5 ～ 11 年以内に局所的な酸腐食による漏れが発生します。結論として、作業条件-を重視したコーティングの選択、標準化された表面前処理、多層複合スプレー構造、および定期的なコーティングのメンテナンス修理により、信頼性の高い高温遮断バリアを構築できます。-高温耐食コーティング技術-は、高温酸性排ガス浸食に対するステンレス鋼基板の限界を効果的に補い、産業廃熱回収および高温排ガス処理装置における 316 ステンレス鋼加熱管の安全なサービスサイクルを大幅に延長します。-
