[发明专利]一种高含盐和湿硫化氢工况压力容器用金属防腐涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高含盐和湿硫化氢工况压力容器用金属防腐涂层及其制备方法。

背景技术

现有的金属热喷涂材料在钢结构、叶轮等结构件上作为防腐、耐磨功能的金属涂层而广泛使用；但由于其涂层存在较大的孔隙率(一般在1％以上)、与基体金属结合强度低(一般在80MPa以下)等缺点而限制了在压力容器上推广应用。在高含盐和湿硫化氢等极端恶劣腐蚀工况下，中厚壁容器使用耐蚀性能较好、价格昂贵的复合板材料或纯材受到制造工艺和经济性的限制。因此，亟须寻找一种能既耐强腐蚀工况、又能在压力容器上推广使用的经济型新型耐蚀涂层材料及制备方法。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种高含盐和湿硫化氢工况压力容器用金属防腐涂层及其制备方法，适用于在介质工作温度不低于80℃、Cl-含量不小于20×10⁴ppm、H₂S含量不小于5％(体积分数)、CO₂含量不小于2％(体积分数)的高含盐腐蚀天然气工况下长期工作的压力容器金属涂层材料，同时采用氧乙炔火焰喷涂+超音速喷涂+感应料重熔的新型喷涂工艺，可有效克服现有技术中防腐涂层与基体材料结合强度不高、孔隙率大的弊端。

本发明所采用的技术方案是：一种高含盐和湿硫化氢工况压力容器用金属防腐涂层，采用的金属粉末包括：78～84％的Ni，15～17％的Cr，0％～0.5％的W，0.8％～1％的Mo，0～0.1％的C，0～0.01％的S，0～0.01％的P；2.0～3.5％的B和Si。

本发明还提供了一种高含盐和湿硫化氢工况压力容器用金属防腐涂层制备方法，包括如下步骤：

步骤一、选择金属粉末和磨料；

步骤二、对压力容器内壁需防护部位进行表面除锈；

步骤三、在压力容器内部与腐蚀介质接触表面热喷金属粉末，形成耐腐蚀凃层；

步骤四、采用感应线圈对耐腐蚀凃层进行熔覆；

步骤五、表面质量检测。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明的涂层材料能满足感应钎料重熔对材料自熔性的要求，通过热喷涂+感应钎料重熔的新型喷涂工艺方法制备压力容器金属防腐涂层，既满足高含盐和湿硫化氢湿天然气环境的腐蚀要求，又能极大地提高了涂层与基体之间的结合强度(一般可达200MPa)、降低涂层的孔隙率(一般小于0.5％)，是一种能既耐强腐蚀工况、又能在压力容器上推广使用的经济型新型耐蚀材料。

具体实施方式

一种高含盐和湿硫化氢工况压力容器用金属防腐涂层，采用的金属粉末为80镍铬R200合金粉末(简称R200-80)，包括：78～84％的Ni，15～17％的Cr，0％～0.5％的W，0.8％～1％的Mo，0～0.1％的C，0～0.01％的S，0～0.01％的P；2.0～3.5％的B和Si。金属粉末采用气雾化法生产，形状为球形或近球形、粒度为150～500目，适合火焰喷涂。

一种高含盐和湿硫化氢工况压力容器用金属防腐涂层制备方法，包括如下步骤：

步骤一：选择金属粉末和磨料

(1)金属粉末为80镍铬R200合金粉末(简称R200-80)，包括：78～84％的Ni，15～17％的Cr，0％～0.5％的W，0.8％～1％的Mo，0～0.1％的C，0～0.01％的S，0～0.01％的P；2.0～3.5％的B和Si。金属粉末采用气雾化法生产，形状为球形或近球形、粒度为150～500目，适合火焰喷涂。

(2)磨料：根据涂层厚度和砂粒直径之间的关系，按设计涂层厚度选用规格为14目或16目的棕刚玉，保证涂层和压力容器之间有良好的结合力。

步骤二：对压力容器内壁需防护部位进行表面除锈

将磨料装入喷砂设备中，将喷砂枪通过操作孔置于压力容器内，启动空气压缩机，人工操作或机械自动操作喷砂枪使压力容器内壁需防护部位进行表面除锈，确保表面除锈等级不低于Sa3.0级。

步骤三：在压力容器内部与腐蚀介质接触表面热喷耐腐蚀凃层