专利名称：具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，属于换热装置领域。
背景技术：
列管式换热器是广泛应用于石油、化工、动力、医药、冶金、交通、轻工等行业的一种通用设备。换热器管束是换热器实现介质热交换的最重要部件，而换热器管束的腐蚀是换热器失效的主要原因。为避免换热介质中的环烷酸、硫、硫化氢等物质对换热器管束的腐蚀，通常对碳钢换热器管束列管进行渗铝或共渗金属处理。通常换热管在渗金属后，长度尺寸会出现偏差。为保证共渗管与管板的焊接质量及长度尺寸要求，在管束制作过程中，需对渗金属管两端进行切割，这样管子两端就会暴露出碳钢基材。如果采用管头熔焊的方法焊接，虽然可解决管头暴露碳钢基材的问题，但焊接难度大，易产生焊接缺陷。而管板通常采用耐蚀性能较差的普通碳钢材料，管板长期处于腐蚀介质的冲蚀中，其表面会有许多腐蚀产物和积沉物。由于管板存在尺寸大和高温处理易变形等因素，对碳钢管板进行渗金属处理是难以实现的。由于列管暴露的碳钢端面及碳钢管板的耐蚀性与渗金属列管的耐蚀性完全不能匹配，严重地削弱了换热器管束的整体耐蚀效果，并影响了渗金属列管式换热器管束在石化行业的推广应用。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是:提供一种结构简单，容易实现，且可提高列管式换热器整体耐蚀效果的具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束。本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是:所述的具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，包括具有渗金属的管束本体、管束本体上的管头及及连接管头的管板，其特征在于:管头与管板之间采用焊接形式连接，管板外端面和管头均有采用超音速电弧嗔涂的合金涂层。管头与管板之间采取焊接形式连接，解决了传统渗金属管束为配合尺寸对管头需要切割的问题，容易焊接；采用超音速电弧喷涂合金的形式对管头及管板的外端面进行防腐处理，可使管头及管板同时达到防腐要求，提高渗金属列管式换热器的整体耐蚀性，且便于处理，容易实现；超音速电弧喷涂方式进行喷涂的的合金涂层，可与基体结合强度高、光洁、致密、均匀及平整。所述的管头伸出管板端面3mm，管头与管板之间的焊缝腰高至少为2.5mm。方便焊接，且各易嗔涂。所述的合金涂层的厚度为0.2mm 0.4mm,合金涂层孔隙率为1.76% 1.84%，孔隙的最大孔径为0.015mm 0.016mm。使合金涂层具有更好的防腐蚀效果。所述的合金涂层为稀土铝合金涂层。稀土铝合金涂层抗腐蚀能力强，可提高管头及管板的使用寿命。[0009]所述的稀土铝合金涂层外涂刷环氧抗静电涂料封闭剂。有效保证了管头端面及管板的附着力和连续耐蚀性能。本实用新型的有益效果是:超音速电弧喷涂的合金涂层粒子间结合紧密，局部呈现微熔合，涂层组织致密、孔隙少，涂层硬度较高，使管头、管板端面的耐腐蚀性能与管束的渗金属层的材料相同或相近，保证了换热器管束具有连续一致的耐蚀性能，提高使用寿命；且涂层喷涂简便，易于实施；喷涂的合金涂层具有隔离腐蚀介质及电化学保护双层效果，更有利于设备安全运行。
图1是本实用新型的结构示意图。图中:1、管板2、焊缝3、管头4、合金涂层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述:如图1所示，本实用新型所述的具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，包括具有渗金属的管束本体、管束本体上的管头3及管板1，管头3与管板I之间采用焊接形式连接，管头3及管板I的外端面均有采用超音速电弧喷涂的合金涂层4。管头3伸出管板I端面3mm，管头3与管板I之间的焊缝2腰高至少为2.5mm。合金涂层4的厚度为0.2mm
0.4mm,合金涂层4孔隙率为1.76% 1.84%，孔隙的最大孔径为0.015 0.016mm。合金涂层4为稀土铝合金涂层。在实施表面预处理和喷涂合金涂层4时，要用石棉或其它材料对管板I的密封面进行保护，管板I外端面和管头3预处理后的质量等级要达到Sa3级。表面预处理后，要尽快进行喷涂，其间隔时间不能超过I小时。一次喷涂厚度在20 50 μ m，各层之间必须在90°或45°交叉进行。下一层喷涂应在上层温度冷却到70°C以下进行，以防止金属表面局部过热、过厚的现象，通常稀土铝合金喷涂层为0.2_。另外，对喷涂层涂刷环氧抗静电涂料封闭剂，封孔涂层厚度不低于60 μ m。通过采取上述措施，有效保证了具有渗金属换热器管束列管管头端面及管板的附着力和连续耐蚀性能。采用上述方法制备的稀土铝合金涂层，在试验温度为40土 TC，试验时间为72h，浸溃溶液为3% NaCl水溶液的实验条件下，稀土铝合金涂层表面无明显变化，而未喷涂稀土铝合金层的管头及管板处发生了严重的点蚀现象。试验温度为700土TC，试验时间为72h的高温氧化实验结果表明，未喷涂稀土铝合金层的管头及管板表面严重氧化脱皮，而稀土铝合金喷涂层表面变化很小。
权利要求1.一种具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，包括具有渗金属的管束本体、管束本体上的管头(3)及连接管头(3)的管板(1)，其特征在于:管头(3)与管板(I)之间采用焊接形式连接，管板(I)外端面和管头(3)均有采用超音速电弧喷涂的合金涂层(4)。
2.根据权利要求1所述的具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，其特征在于:管头(3)伸出管板(I)端面3mm，管头(3)与管板(I)之间的焊缝(2)腰高至少为2.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，其特征在于:合金涂层(4)的厚度为0.2mm 0.4mm，合金涂层(4)孔隙率为1.76% 1.84%，孔隙的最大孔径为 0.015mm 0.016mm。
4.根据权利要求3所述的具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，其特征在于:合金涂层(4)为稀土铝合金涂层。
5.根据权利要求4所述的具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，其特征在于:稀土铝合金涂层外涂刷环氧抗静电涂料封闭剂。
专利摘要本实用新型属于换热装置领域，特别涉及一种具有合金涂层的渗金属列管式换热器管束，包括具有渗金属的管束本体、管束本体上的管头及管板，管头与管板之间采用焊接形式连接，管板外端面和管头均有采用超音速电弧喷涂的合金涂层。本实用新型的有益效果是超音速电弧喷涂的合金涂层粒子间结合紧密，局部呈现微熔合，涂层组织致密、孔隙少，涂层硬度较高，使管头、管板端面的耐腐蚀性能与管束的渗金属层的材料相同或相近，保证了换热器管束具有连续一致的耐蚀性能，提高使用寿命；且涂层喷涂简便，易于实施；喷涂的合金涂层具有隔离腐蚀介质及电化学保护双层效果，更有利于设备安全运行。
文档编号F28F19/06GK203024637SQ201220750008
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者齐向飞, 盛长松, 杜立东, 孙静 申请人:淄博万昌化工设备有限公司