等離子噴涂用于煙氣輪機葉片防腐

煙氣輪機利用催化裂化過程中產生的高溫煙氣再次做功，將熱能轉化成電能，產生的電能帶動整個煉化裝置運行，既充分利用了能源，又減少了廢氣的排放，是煉油企業中的關鍵設備，對企業實現節能減排的目標發揮著十分重要的作用。煙氣輪機運行狀況的好壞直接關系到石油煉油企業各裝置能否長期、安全地運行，并影響企業的經濟效益。

然而，煙氣輪機工作狀況十分惡劣：高溫、高壓、腐蝕以及固體顆粒沖擊，造成葉片腐蝕嚴重。煙氣輪機服役溫度為600~800℃，煙氣輪機中的煙氣是焦(渣)油(經常摻雜有瀝青)的燃燒產物，含有大量有害元素或介質，如：S，K，Ca，Mg，Na，V，Fe，SO2，SO3等，這些元素或介質通過反應會產生一系列低熔點化合物或共晶物沉積在葉片表面，具有很強的腐蝕性。此外，煙氣中帶有一定濃度的高速運動的催化劑硬質顆粒(如硅酸鋁等)，對葉片表面造成沖蝕，葉片在無涂層保護的情況下，一般使用周期僅為2~6個月，整個葉片會全部腐蝕磨損掉。為此，必須解決煙氣輪機葉片的防腐問題。

熱噴涂技術是一門表面防護和表面強化的技術，近些年發展十分迅速，其涂層具有耐腐蝕、耐磨損或隔熱等優良性能，在航空航天、機械制造、石油化工、汽車等領域得到廣泛應用。等離子噴涂技術是熱噴涂技術之一，它是以等離子弧為熱源的熱噴涂技術。等離子弧是一種高密度熱源，電弧在等離子噴槍中受到壓縮、能量集中。等離子噴涂有以下三個主要特點：一是工件無變形，不改變基體金屬熱處理后的性質;二是涂層種類多，由于焰流溫度高，可以將各種噴涂材料加熱到熔融狀態，從而可以得到各種性能的涂層;三是工藝穩定，涂層質量高。應用等離子噴涂技術在煙氣輪機葉片上制備防腐涂層是解決其防腐問題的一種有效方法。

等離子噴涂制備煙氣輪機葉片涂層的工藝流程為：基體除油除銹→噴砂→制備過渡層→噴涂工作層。煙機葉片涂層的主要成分為：Co35~60%，Cr25~40%，Ni8~15%。該涂層抗高溫熱腐蝕性能強，高溫硬度高，防護性能優異，完全能滿足各種功率煙機葉片的工作要求。

等離子噴涂技術在煙氣輪機葉片耐高溫腐蝕方面取得了很好的應用。實踐證明，熱噴涂技術是解決煉油裝備中腐蝕和磨損的有效技術。例如：上海石化引進美國煙機，該煙機運行572天后，葉片全部磨損報廢;后改用國產GH864材料并涂覆涂層后，連續運行52570h，創造煙機連續工作最長的紀錄。廣州石化煉油廠采用煙機葉片涂覆涂層后，連續運行18288h后，葉片涂層情況良好。濟南煉油廠對煙機采用涂層防護后，平均每小時節電5000kW，效益十分顯著。在含高灰塵(平均濃度345.3mg/m3)及嚴重硫腐蝕(硫含量達30~44.5kg/h)環境下工作的煙機，連續運行8424h后停機檢查，葉片完好無損。

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