[发明专利]形成氧化铝的双金属管及其制造和使用方法

权利要求书

1.双金属管，用于在石化工艺和/或炼油工艺单元中输送烃原料的火焰加热器管和/或转油线换热器，该双金属管包含：i）外管层，其由包含至少18.0重量％的Cr和至少10.0重量％的Ni的蒸汽裂解装置合金形成；ii）内管层，其由形成氧化铝的合金块形成，该形成氧化铝的合金块包含5.0至10.0重量％的Al、18.0重量％至25.0重量％的Cr、少于0.5重量％的Si和至少35.0重量％的Fe及余量的Ni，其中内管层是通过在外管层的内表面上等离子粉末焊接所述形成氧化铝的合金块而形成的；和iii）在内管层表面上形成的氧化物层，其中所述氧化物层包含氧化铝、氧化铬、二氧化硅、富铝红柱石、尖晶石或其组合。

2.权利要求1的双金属管，其中所述外管层是选自HP45Nb、HP16Nb、HN10NiNb、HP40Mod、Pompey HP40W、Pompey Manaurite XM、Manaurite XTM和Kubota KHR45A的蒸汽裂解装置合金。

3.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含少于0.01重量％的碳。

4.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含0.1重量％至2.0重量％的选自Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、Pd、Pt、Cu、Ag、Au及其组合的至少一种元素。

5.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含0.1重量％至2.0重量％的选自Re、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au及其组合的至少一种元素。

6.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含0.01重量％至2.0重量％的选自Sc、La、Y、Ce及其组合的至少一种元素。

7.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含0.01重量％至2.0重量％的选自Al、Si、Sc、La、Y、Ce及其组合的至少一种元素的氧化物粒子。

8.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含0.01重量％至4.0重量％的选自Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W及其组合的至少一种元素。

9.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含0.1重量％至30.0重量％的选自Ni₃Al、NiAl、σ相及其组合的至少一种金属间沉淀物。

10.前述权利要求任一项的双金属管，其中所述内管层进一步包含0.01重量％至5.0重量％的选自氧化物、碳化物、氮化物、碳氮化物及其组合的至少一种夹杂物。

11.制造双金属管的方法，该双金属管用于在石化工艺和/或炼油工艺单元中输送烃原料的火焰加热器管和/或转油线换热器，所述方法包括下述步骤：i）提供外管层，其中所述外管层由包含至少18.0重量％的Cr和至少10.0重量％的Ni的蒸汽裂解装置合金形成；ii）在外管层的内表面上等离子粉末焊接内管层，其中所述内管层由包含5.0至10.0重量％的Al、18.0重量％至25.0重量％的Cr、少于0.5重量％的Si和至少35.0重量％的Fe及余量的Ni的形成氧化铝的合金块形成；和iii）在内管层表面上形成氧化物层，其中所述氧化物层包含氧化铝、氧化铬、二氧化硅、富铝红柱石、尖晶石或其组合。

12.权利要求11的方法，其中所述内管层表面上的氧化物层的形成是在形成氧化铝的合金块的使用过程中在暴露于石化或炼油工艺单元中的烃工艺流时原位发生的。

13.权利要求11的方法，其中所述内管层表面上的氧化物层的形成是在使用前通过使双金属管材料暴露于受控的低氧分压环境而发生的。

14.权利要求13的方法，其中所述受控的低氧分压环境选自炼油厂蒸汽、石化厂蒸汽、气态H₂O:H₂混合物和气态CO₂:CO混合物。

15.权利要求13或14的方法，其中所述受控的低氧分压环境进一步包含选自CH₄、NH₃、N₂、O₂、He、Ar、烃及其组合的一种或多种其它气体。