一种防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层的制作方法

本实用新型涉及钢厂向冷轧厂各机组提供压缩空气的空压机中冷器表面及主要衔接管线内部的热喷涂
技术领域：
，具体涉及一种防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层。
背景技术：
：钢厂的空压机站主要是向各个厂的生产机组提供压力为6.4～8bar、100％无油的、洁净的压缩空气，用于各生产机组的吹扫和仪表用气。空压站关键设备是空压机和干燥机。压缩空气内含有水分，这些水分可能对管道产生腐蚀，还可能影响用压缩空气吹扫的带钢表面的质量。所以压缩空气从空压机出来，还要经干燥机干燥。从干燥机出来的空气还要经过五台粉尘过滤器过滤，以除去前面处理工艺中可能产生的粉尘经过这些处理后，将压力为8bar，温度为11～45℃的空气送往用户。为了防止因空压机发生事故而影响供气，在站房外配有储气罐，另外在总管网上增设两套恒压供气节能装置。空压机和干燥机的控制系统随设备一起供货，除了现场控制盘外，在控制室内还配有两个工作站，对空压机、干燥机和控制阀进行集中监控。当正在运行的空压机(一台或二台)在满负荷状态下工作，但管网压力还在降低，控制系统就准备启动第二或第三台空压机，并向备用机发出启动信号；当一台空压机的负荷达到最小，而管网压力还在上升，则控制系统发出正常停机的信号。某钢厂空压站空压机在正常运行过程中，曾发生一级转子振动值突然升高，直至跳机，出现重大设备故障。空压机的中间冷却器及机座本体内部腐蚀情况逐步严重，造成的后果就是严重腐蚀后的锈片在脱落、剥离后吸入下一工作段的叶轮中，导致高速运转的一级叶轮的损坏，并造成相关部件的损坏、损伤，如扩压器叶片，次级叶片和机壳。目前，管道的内部有防护涂层的保护，但防腐涂层的保护作用有限，常见失效形式为涂层脱落，导致管道的锈蚀和气蚀严重、每半年使用期就需要进行部件的解体，以便进行清除铁锈的处理和维护。由于空压机中间冷却器及主要衔接管线的特殊工况条件，及对压缩空气质量的严格要求，如何解决备件在工况条件下的失效是现今亟需解决的问题。技术实现要素：本实用新型就是为了解决上述问题，克服现有技术中钢厂空压机中间冷却器及主要衔接管线所存在的缺陷，提供一种防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：本实用新型第一个方面是提供了一种防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层，包括空压机中间冷却器本体及主要衔接管线本体，所述压机中间冷却器本体及主要衔接管线本体包括设置在空压机内的中间冷却器及其主要衔接管线，其特征在于，在所述中间冷却器内表面及衔接管线内表面设置有由纳米材料构成的纳米复合涂层。进一步地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层上，所述纳米复合涂层为梯度涂层，包括金属底层、中间过渡层及纳米陶瓷表面涂层，并进行封闭处理。进一步优选地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线其内壁上施加纳米金属底层，所述金属底层为Ni基材料，包括Ni、Cr、Al。进一步优选地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线在其内壁上施加纳米中间过渡层，所述中间过渡层为Ni基材料，包括Ni、Cr、Al、W。。进一步优选地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线在其内壁上施加纳米陶瓷表面涂层，所述纳米陶瓷表面涂层为陶瓷基材料，包括W、Cr、Al、Zr。进一步地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层上，所述纳米复合涂层厚度为500-650μm。进一步优选地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层上，所述金属底层厚度为100-150μm，所述中间过渡层厚度为300-350μm，以及所述纳米陶瓷表面涂层厚度为100-150μm。进一步地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层上，采用超音速纳米热喷涂设备在所述空压机中间冷却器表面及主要衔接管线内部制备纳米复合涂层。进一步优选地，在所述的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层上，所述采用超音速纳米热喷涂设备喷涂的速度为1100-1300m/s。本实用新型的第二个方面是提供一种包含所述防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层的钢厂空压机中间冷却器及衔接管线。本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本实用新型提供的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层，通过在空压机中间冷却器表面及主要衔接管线内部设置由超音速纳米热喷涂技术制备的纳米复合涂层，使得中间冷却器及其主要衔接管线的耐腐蚀、耐气蚀使用周期同期对比由原来的1年提高到5年以上，大大长于现有技术中空压机中间冷却器及主要衔接管线耐腐蚀、耐气蚀的有效周期，使得空压机可以长时间的持续工作，降低了生产成本，提高了工作效率，改善了现有技术的缺陷。附图说明图1为本实用新型一种防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层的结构示意图；图2为本实用新型具有纳米复合涂层的中间冷却器及其主要衔接管线的结构示意图；其中，2a为中间中冷器的结构示意图；2b为一级管线构示意图；2c为二级管线的结构示意图；2d为三级管线的结构示意图；图3为本实用新型主要衔接管线内壁经表面热喷涂前后的效果对比图；图4为本实用新型中间中冷器内壁经表面热喷涂处理前后的效果对比图；其中，各附图标记为：100-中间冷却器及其主要衔接管线，101-中间冷却器，102-一级管道，103-二级管道，104-三级管道，200-纳米复合涂层，201-金属底层，202-中间过渡层，203-纳米陶瓷表面涂层。具体实施方式下面通过具体实施例对本实用新型进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本实用新型，但是下述实施例并不限制本实用新型范围。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层，包括空压机中间冷却器本体及主要衔接管线本体，所述压机中间冷却器本体及主要衔接管线本体包括设置在空压机内的中间冷却器及其主要衔接管线100，在所述中间冷却器内表面及衔接管线100的内表面设置有由纳米材料构成的纳米复合涂层200。该纳米复合涂层200具有耐腐蚀、耐气蚀性能，在空压机的中间冷却器及其主要衔接管线的内工作面施加上纳米复合涂层200之后，能够使空压机中间冷却器及其主要衔接管线的内表面的耐腐蚀、耐气蚀使用周期由1年提高到5年以上，大大长于现有技术中空压机中冷器及级间管道耐腐蚀、耐气蚀使用周期，使得空压机可以长时间的持续工作，降低了生产成本，提高了工作效率。作为本实用新型的一个优选实施例，如图1-2所示，在该实施例的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及主要衔接管线涂层上，中间冷却器内表面及衔接管线100主要包括中间冷却器101和主要衔接管线，主要衔接管线又包括一级管道102、二级管道103和三级管道104。所述纳米复合涂层200为梯度涂层，包括金属底层201、中间过渡层202及纳米陶瓷表面涂层203，并进行封闭处理。所述金属底层201为Ni基材料，包括Ni、Cr、Al等，如牌号为0Cr17Ni7Al材质；所述中间过渡层202为Ni基材料，包括Ni、Cr、Al、W等，如Ni-Al-Hf-Cr-W系合金材质；所述纳米陶瓷表面涂层203为陶瓷基材料，包括W、Cr、Al、Zr等，如Cr掺杂的Zr(Cr)2Al4C5碳化物陶瓷，本实用新型中所采用的Ni基材料和陶瓷基材料均市售可得。所述纳米复合涂层200的总厚度为500-650μm，优选为550-600μm；其中，所述金属底层201的厚度为100-150μm，优选为120-140μm；所述中间过渡层202的厚度为300-350μm，优选为320-340μm；以及所述纳米陶瓷表面涂层203的厚度为100-150μm，优选为110-130μm。在本实施例的防腐蚀防气蚀的空压机中间管道冷却器及衔接管线涂层上，该纳米复合涂层200一般采用超音速喷涂，采用超音速纳米热喷涂设备在所述空压机中间冷却器表面及主要衔接管线内部制备纳米复合涂层，通过工艺条件的控制达到与基材的高结合力，喷涂的工艺参数包括氧气与氮气的比率及总流量、煤油燃料的流量、供粉率及载气条件、喷涂距离、喷涂角度及基体的温度控制，达到空压机级间管道冷却器及主要衔接管线耐腐蚀、耐气蚀的性能。优选地，所述采用超音速纳米热喷涂设备喷涂的速度为1100-1300m/s，更优选为1200-1250m/s。性能试验：分别选用具有本实用新型不同厚度的纳米复合涂层200的中间冷却器和主要衔接管线为实施例1-4。分别进行防腐蚀防气蚀性能测试，所检测出的涂层结合强度、表面粗糙度、显微硬度也各不同，具体检测结果如下表1所示：表1序号涂层厚度结合强度表面粗糙度显微硬度试验例1400um8000-11000psiRa<1umHRC50-55试验例2450um8000-12000psiRa<1umHRC58-62试验例3550um8000-12000psiRa<1umHRC60-65试验例4600um8000-12000psiRa<1umHRC60-65由上述表1检测结果可知，本实用新型纳米复合涂层厚度在550um～600um时，该纳米复合涂层的各项指标最为优异，可有效提高了空压机中间管道冷却器及衔接管线的耐腐蚀、耐气蚀性能，提高了空压机的使用寿命。此外，如图3和图4所示，为主要衔接管线内壁经表面热喷涂前后的效果对比图，以及中间中冷器内壁经表面热喷涂处理前后的效果对比。由对比使用效果可知：未喷涂该纳米复合涂层的中间中冷器及主要衔接管线的内壁腐蚀、磨损情况严重，造成的后果就是严重腐蚀后的锈片在脱落、剥离后吸入下一工作段的叶轮中，导致高速运转的一级叶轮的损坏，并造成相关部件的损坏、损伤，需每半年使用期就需要进行部件的解体，以便进行清除铁锈的处理和维护；而经喷涂该纳米复合涂层的中间中冷器及主要衔接管线的涂层内壁结合强度高、涂层表面光滑、硬度高，使得中间冷却器及其主要衔接管线的耐腐蚀、耐气蚀使用周期同期由原来的1年提高到5年，大大长于现有技术中空压机中间冷却器及主要衔接管线耐腐蚀、耐气蚀的有效周期，使得空压机可以长时间的持续工作，降低了生产成本，提高了工作效率，改善了现有技术的缺陷。以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。当前第1页1 2 3