CN104726914B - 一种加热炉换热盘管的表面处理方法 - Google Patents

一种加热炉换热盘管的表面处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104726914B
CN104726914B CN201510032903.2A CN201510032903A CN104726914B CN 104726914 B CN104726914 B CN 104726914B CN 201510032903 A CN201510032903 A CN 201510032903A CN 104726914 B CN104726914 B CN 104726914B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchange
exchange coil
coil
heating furnace
treatment method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510032903.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104726914A (zh
Inventor
高继峰
王育明
刘德绪
龚金海
范伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Design Co Ltd
Original Assignee
Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Design Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Oilfield Service Corp, Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Design Co Ltd filed Critical Sinopec Oilfield Service Corp
Priority to CN201510032903.2A priority Critical patent/CN104726914B/zh
Publication of CN104726914A publication Critical patent/CN104726914A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104726914B publication Critical patent/CN104726914B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种加热炉换热盘管的表面处理方法。一种加热炉换热盘管的表面处理方法，包括如下步骤：将需处理的换热盘管置于弱酸溶液A中浸泡处理，除去内外表面的氧化物；制备含Cr的电沉积溶液B：将上一步骤中处理过的换热盘管一端密封，将电沉积溶液B由另一端注入换热盘管中，以换热盘管为阴极，将金属阳极***盘管中进行电沉积；将上一步骤处理过的换热盘管取消密封并置入真空炉中退火处理，获得内表面纳米化的Cr层；将上一步骤退火处理后的换热盘管置于弱酸溶液A中处理，除去内外表面的氧化物；将上一步骤处理后的换热盘管两端密封，保持换热盘管内无水分，将换热盘管置于水热反应釜中进行水热处理，获得纳米化管壁外表面结构。

Description

一种加热炉换热盘管的表面处理方法
技术领域
本发明属于盘管表面处理方法领域，具体涉及一种加热炉换热盘管的表面处理方法。
背景技术
在油气田特别是天然气田开发生产中，为了避免天然气在集输***中形成水合物，往往需要通过加热炉对天然气进行预加热，提高天然气温度至水露点以上。目前最常用的加热炉以水套炉为主，水套炉的基本结构主要包括筒体、加热盘管、火筒、烟管、烟囱和燃烧器等几部分。加热盘管布置在壳体的上部空间，为了在有限的空间内,增加盘管换热表面积，一般采用蛇形钢管。
但是目前国内的水套加热炉受换热材质影响，同时蛇形盘管受炉体内部结构限制不能无限增加，往往热效率较低，而加热炉热效率问题影响着油气田节能降耗工作和经济效益，因此，研究提高加热炉盘管换热面积的方法，对于提高加热炉热效率具有最直接的工程应用价值。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的油气田水套加热炉换热盘管换热效率较低的问题提供一种换热盘管表面纳米化的处理方法。
本发明的技术方案是：
一种加热炉换热盘管的表面处理方法，所述换热盘管为蛇形钢质盘管，换热盘管内外表面均有由厚度为约500纳米的纳米晶构成的致密层，包括如下步骤：
（1）将需处理的换热盘管置于弱酸溶液A中浸泡处理，除去内外表面的氧化物；
（2）制备含Cr的电沉积溶液B：
（3）将步骤（1）中处理过的换热盘管一端密封，将上述电沉积溶液B由另一端注入换热盘管中，以换热盘管为阴极，将金属阳极***盘管中进行电沉积；
（4）将步骤（3）处理过的换热盘管取消密封并置入真空炉中退火处理，获得内表面纳米化的Cr层；
（5）将步骤（4）退火处理后的换热盘管再次置于弱酸溶液A中处理，再次除去内外表面的氧化物；
（6）将步骤（5）处理后的换热盘管两端密封，保持换热盘管内无水分，将换热盘管置于水热反应釜中进行水热处理，获得纳米化管壁外表面结构。
具体的，所述步骤（1）和步骤（5）中的弱酸溶液A为PH值在1~5之间的草酸、硼酸或柠檬酸等中的一种或几种混合的弱酸溶液。
具体的，所述步骤（2）中电沉积溶液B制备方法为：在水中加入浓度为200g/L~260g/L的CrO3和0.2g/L~1g/L的硼酸，加热至50℃~55℃并连续搅拌，用稀H2SO4调整PH值至2~4之间。
具体的，所述步骤（3）中的电沉积方法是以盘管为阴极，以金属Pt或Pb为阳极***换热盘管中进行电沉积，其电流密度为50A/dm2~60A/dm2之间，沉积时间在30min~120min之间。
具体的，所述步骤（4）在真空炉中退火处理过程中将真空炉升温至500℃~700℃并保温10min~60min，之后停止加热，然后将盘管冷却至室温。
具体的，所述步骤（6）中换热盘管置于水热反应釜中，水热反应釜中根据实际情况需要加入一定体积的水，升温至100℃~200℃之间，保温5小时~14小时后取出。
本发明采用退火辅助电沉积的工艺方法在水套加热炉换热盘管的内表面制备了纳米Cr层，采用水热处理的工艺方法，在水套加热炉换热盘管的外表面制备了纳米氧化铁层，分别提高了内外表面的相对换热面积，有利于提高加热炉换热盘管换热效率，同时内表面的Cr层同时具有抗腐蚀性能。本发明可在油气田集输站场加热炉制造领域得以广泛应用，在提升加热炉热效率的同时提高盘管的抗腐蚀性能。
附图说明
图1为经过本发明提供的处理方法处理后的换热盘管管壁外表面结构；
图2为经过本发明提供的处理方法处理后的换热盘管管壁内表面结构。
具体实施方式
本发明提供一种加热炉换热盘管的表面处理方法，所述换热盘管为蛇形钢质盘管，换热盘管内外表面均有由厚度为约500纳米的纳米晶构成的致密层，
具体实施方式1
一种加热炉换热盘管的表面处理方法其处理过程包括如下步骤：
（1）将草酸加入水中，配成PH值为3的弱酸溶液A，将长度为200mm、规格为DN100的A333所述换热盘管置于前述溶液A中浸泡预处理2小时，除去内外表面的氧化物。
（2）制备电沉积溶液B：在水中加入浓度为260g/L的CrO3和1g/L的硼酸，加热至55℃并连续搅拌，用稀H2SO4调整PH值为4；
（3）以步骤1中处理过的盘管一端用聚四氟乙烯塞子密封，将上述电镀溶液B通过盘管开口端注入盘管中，以盘管为阴极，将直径10mm、长100mm的金属Pb棒***盘管中作为为阳极进行电沉积，电流密度为60A/dm2，沉积时间90min；
（4）将步骤3处理过的盘管取消密封并置入真空炉中，升温至500℃并保温30min，之后停止加热，将盘管冷却至室温，获得内表面纳米化的Cr层（图2）；
（5）将步骤4退火后的盘管再次置于弱溶液A中处理，除去内外表面的氧化物；
（6）将步骤5处理后的盘管两端用聚四氟乙烯塞子密封，保持管内无水分，将盘管置于水热反应釜中，水热反应釜中根据实际情况需要加入一定体积的水，升温至200℃，保温12小时后取出，获得纳米化管壁外表面结构（图1）。
从图1、图1可以看出，经过表面处理，换热盘管表面呈现致密的纳米层结构，提高了相对表面积。
具体实施方式2
与具体实施方式1不同的是步骤（1）中弱酸溶液A由柠檬酸加入水中调制的PH为5的弱酸溶液；
步骤（2）中电沉积溶液B是在水中加入浓度为230g/L的CrO3和0.6g/L的硼酸，加热至50℃并连续搅拌，用稀H2SO4调整PH值为3的电沉积溶液；
步骤（3）中使用的是金属Pt，电流密度为55A/dm2，沉积时间120min；
步骤（4）中升温至700℃并保温60min，之后停止加热，将盘管冷却至室温；
步骤（6）中水热反应釜中根据实际情况需要加入一定体积的水，升温至150℃之间，保温5小时后取出。
得出的换热盘管的内外表面上的纳米层更加致密。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种加热炉换热盘管的表面处理方法，所述换热盘管为蛇形钢质盘管，换热盘管内外表面均有由厚度为约500纳米的纳米晶构成的致密层，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将需处理的换热盘管置于弱酸溶液A中浸泡处理，除去内外表面的氧化物；
（2）制备含Cr的电沉积溶液B：
（3）将步骤（1）中处理过的换热盘管一端密封，将上述电沉积溶液B由另一端注入换热盘管中，以换热盘管为阴极，将金属阳极***盘管中进行电沉积；
（4）将步骤（3）处理过的换热盘管取消密封并置入真空炉中退火处理，获得内表面纳米化的Cr层；
（5）将步骤（4）退火处理后的换热盘管再次置于弱酸溶液A中处理，再次除去内外表面的氧化物；
（6）将步骤（5）处理后的换热盘管两端密封，保持换热盘管内无水分，将换热盘管置于水热反应釜中进行水热处理，获得纳米化管壁外表面结构。
2.根据权利要求1所述一种加热炉换热盘管的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中的弱酸溶液A为PH值在1~5之间的草酸、硼酸或柠檬酸中的一种或几种混合的弱酸溶液。
3.根据权利要求1所述一种加热炉换热盘管的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中电沉积溶液B制备方法为：在水中加入浓度为200g/L~260g/L的CrO3和0.2g/L~1g/L的硼酸，加热至50℃~55℃并连续搅拌，用稀H2SO4调整PH值至2~4之间。
4.根据权利要求1所述一种加热炉换热盘管的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中的电沉积方法是以盘管为阴极，以金属Pt或Pb为阳极***换热盘管中进行电沉积，其电流密度为50A/dm2~60A/dm2之间，沉积时间在30min~120min之间。
5.根据权利要求1所述一种加热炉换热盘管的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（4）在真空炉中退火处理过程中将真空炉升温至500℃~700℃并保温10min~60min，之后停止加热，然后将盘管冷却至室温。
6.根据权利要求1所述一种加热炉换热盘管的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（6）中换热盘管置于水热反应釜中，水热反应釜中根据实际情况需要加入一定体积的水，升温至100℃~200℃之间，保温5小时~14小时后取出。
CN201510032903.2A 2015-01-23 2015-01-23 一种加热炉换热盘管的表面处理方法 Active CN104726914B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510032903.2A CN104726914B (zh) 2015-01-23 2015-01-23 一种加热炉换热盘管的表面处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510032903.2A CN104726914B (zh) 2015-01-23 2015-01-23 一种加热炉换热盘管的表面处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104726914A CN104726914A (zh) 2015-06-24
CN104726914B true CN104726914B (zh) 2017-09-29

Family

ID=53451314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510032903.2A Active CN104726914B (zh) 2015-01-23 2015-01-23 一种加热炉换热盘管的表面处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104726914B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2139687Y (zh) * 1992-11-24 1993-08-04 刘志成 黑铬镀层燃气热水器的热交换器
WO1999062654A1 (en) * 1998-06-01 1999-12-09 Afatec S.R.L. Bimetallic corrugated tube and process for its manufacturing
CN2541703Y (zh) * 2002-04-10 2003-03-26 裴国喜 镀有强化金属层的铜管
CN101974773A (zh) * 2010-11-11 2011-02-16 山东电力研究院 一种提高Inconel690合金传热管抗应力腐蚀能力的方法
CN103882414A (zh) * 2014-03-17 2014-06-25 美的集团股份有限公司 铝管换热器及其表面处理方法
CN104005015A (zh) * 2014-06-12 2014-08-27 哈尔滨工业大学 一种钢铁表面原位生长α-Fe2O3纳米阵列的方法
CN104117833A (zh) * 2014-07-01 2014-10-29 北京全四维动力科技有限公司 一种多孔亲水不锈钢换热管及其表面处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2139687Y (zh) * 1992-11-24 1993-08-04 刘志成 黑铬镀层燃气热水器的热交换器
WO1999062654A1 (en) * 1998-06-01 1999-12-09 Afatec S.R.L. Bimetallic corrugated tube and process for its manufacturing
CN2541703Y (zh) * 2002-04-10 2003-03-26 裴国喜 镀有强化金属层的铜管
CN101974773A (zh) * 2010-11-11 2011-02-16 山东电力研究院 一种提高Inconel690合金传热管抗应力腐蚀能力的方法
CN103882414A (zh) * 2014-03-17 2014-06-25 美的集团股份有限公司 铝管换热器及其表面处理方法
CN104005015A (zh) * 2014-06-12 2014-08-27 哈尔滨工业大学 一种钢铁表面原位生长α-Fe2O3纳米阵列的方法
CN104117833A (zh) * 2014-07-01 2014-10-29 北京全四维动力科技有限公司 一种多孔亲水不锈钢换热管及其表面处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104726914A (zh) 2015-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111057820B (zh) 一种改善铁基非晶合金铁芯综合性能的高效退火方法
CN107398522B (zh) 控制电镦预制坯晶粒匀细化的方法
CN103296283B (zh) 一种表面包覆有Ti4O7膜的钛板及其制成的双极性铅酸电池的基板
CN107338460A (zh) 一种梯度硅钢及其制备方法
CN107201461A (zh) 一种高强高塑双相协同析出型铜合金材料及其制备方法
CN104726914B (zh) 一种加热炉换热盘管的表面处理方法
Zhou et al. A novel rapid DC salt bath nitrocarburizing technology
CN103882193A (zh) 一种外层氧化的冷轧无取向电工钢退火方法
CN104313533A (zh) 一种超音频感应加热快速热浸渗铝工艺
CN104053262A (zh) 一种电磁加热装置及加热***
RU2647048C1 (ru) Способ формирования оксидных покрытий на изделиях из циркониевых сплавов
CN109714847A (zh) 间歇式感应热反应器
CN106544478A (zh) 一种退火炉
CN203144511U (zh) 一种气相化学沉积法制备镍棒的热解炉
CN205505724U (zh) 一种多功能管式气氛反应器
CN209778926U (zh) 一种微电机冲片高温退火设备
CN209279640U (zh) 一种锂电池生产原料用氮气双推板循环炉
CN204944156U (zh) 一种生产硬质合金用热压炉
CN107902888A (zh) 一种提高玻璃纤维导电性的加工方法
CN204491040U (zh) 一种蓝宝石退火炉装置
CN206173385U (zh) 一种材料热处理***
CN203984707U (zh) 电磁加热装置及加热***
CN206359601U (zh) 一种钽材表面处理的旋转盐浴设备
CN104673978A (zh) 一种用于小预留量工件的退火方法
CN202116617U (zh) 一种热处理炉

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant