JPH0931576A - 耐硫酸露点腐食用伝熱管 - Google Patents
耐硫酸露点腐食用伝熱管Info
- Publication number
- JPH0931576A JPH0931576A JP20677995A JP20677995A JPH0931576A JP H0931576 A JPH0931576 A JP H0931576A JP 20677995 A JP20677995 A JP 20677995A JP 20677995 A JP20677995 A JP 20677995A JP H0931576 A JPH0931576 A JP H0931576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- sulfuric acid
- transfer tube
- dew point
- acid dew
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
- F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
- F16L58/08—Coatings characterised by the materials used by metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐硫酸露点腐食用伝熱管に関する。
【解決手段】 Cr:15〜30wt%、Si:8〜1
0wt%、Mo:3〜10wt%、Cu:1〜3wt
%、Ni:残部よりなる自溶性合金被覆耐硫酸露点腐食
用伝熱管。
0wt%、Mo:3〜10wt%、Cu:1〜3wt
%、Ni:残部よりなる自溶性合金被覆耐硫酸露点腐食
用伝熱管。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に重油および石
炭を燃料とするボイラにおける耐硫酸露点腐食用自溶性
合金を適用した伝熱管に関する。
炭を燃料とするボイラにおける耐硫酸露点腐食用自溶性
合金を適用した伝熱管に関する。
【0002】
【従来の技術】重油及び石炭中には約30%以下の無機
物質が存在し、これらは燃焼によって分解、蒸発する。
この際、排ガスとしてSO2 ,CO2 ,CO,O2 ,H
2 O,NOxなどが発生するが、このうちSO2 とH2
Oは100℃前後の低温において反応して硫酸を形成す
る。この硫酸は腐食性が非常に激しいために、炭素鋼あ
るいはオーステナイト系ステンレス鋼からなる伝熱管を
腐食する。そのため定期的に設備の保全を行い腐食の激
しい伝熱管を取り替えており、多大な時間と経費を要し
ている。
物質が存在し、これらは燃焼によって分解、蒸発する。
この際、排ガスとしてSO2 ,CO2 ,CO,O2 ,H
2 O,NOxなどが発生するが、このうちSO2 とH2
Oは100℃前後の低温において反応して硫酸を形成す
る。この硫酸は腐食性が非常に激しいために、炭素鋼あ
るいはオーステナイト系ステンレス鋼からなる伝熱管を
腐食する。そのため定期的に設備の保全を行い腐食の激
しい伝熱管を取り替えており、多大な時間と経費を要し
ている。
【0003】硫酸露点腐食の防止には、(1)無機系の
ライニング、(2)高Si系の材料、アロイ625等が
使用あるいは検討されているが、前者の無機系のライニ
ングは長時間使用に際しての耐久性がなく、また後者の
ものは優れた耐食性を有するが高価なため大面積部を有
するボイラなどの伝熱管では材料コストが非常に高く実
用的ではない。
ライニング、(2)高Si系の材料、アロイ625等が
使用あるいは検討されているが、前者の無機系のライニ
ングは長時間使用に際しての耐久性がなく、また後者の
ものは優れた耐食性を有するが高価なため大面積部を有
するボイラなどの伝熱管では材料コストが非常に高く実
用的ではない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記技術水準
に鑑み、組織安定性が良好で優れた耐硫酸露点腐食用伝
熱管を提供しようとするものである。
に鑑み、組織安定性が良好で優れた耐硫酸露点腐食用伝
熱管を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はCr:15〜3
0wt%、Si:8〜10wt%、Mo:3〜10wt
%、Cu:1〜3wt%、Ni:残部よりなる自溶性合
金被覆耐硫酸露点腐食用伝熱管である。
0wt%、Si:8〜10wt%、Mo:3〜10wt
%、Cu:1〜3wt%、Ni:残部よりなる自溶性合
金被覆耐硫酸露点腐食用伝熱管である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の耐硫酸露点腐食用伝熱管
は、Cr:15〜30wt%、Si:8〜10wt%、
Mo:3〜10wt%、Cu:1〜3wt%、Ni:残
部よりなる耐硫酸露点腐食用自溶性合金を溶射法によ
り、通常の伝熱管、例えば炭素鋼あるいはCr、Moを
含む低合金鋼製伝熱管の表面に少なくとも0.2mmの
厚さに適用し、該溶射皮膜形成後の伝熱管を適用された
自溶性合金が溶融する温度、例えば1100℃前後の温
度に加熱して該皮膜の封孔処理を行うことによって得ら
れる。
は、Cr:15〜30wt%、Si:8〜10wt%、
Mo:3〜10wt%、Cu:1〜3wt%、Ni:残
部よりなる耐硫酸露点腐食用自溶性合金を溶射法によ
り、通常の伝熱管、例えば炭素鋼あるいはCr、Moを
含む低合金鋼製伝熱管の表面に少なくとも0.2mmの
厚さに適用し、該溶射皮膜形成後の伝熱管を適用された
自溶性合金が溶融する温度、例えば1100℃前後の温
度に加熱して該皮膜の封孔処理を行うことによって得ら
れる。
【0007】以下、本発明で使用する自溶性合金の元素
量設定理由を説明する。
量設定理由を説明する。
【0008】(1)Cr: 自溶性合金の酸化被膜を構
成するのに重要な元素であり、最低15wt%必要であ
る。しかしながら、30wt%を越えて含有されるとσ
相などを形成して脆くなるのでその上限を30wt%と
した。
成するのに重要な元素であり、最低15wt%必要であ
る。しかしながら、30wt%を越えて含有されるとσ
相などを形成して脆くなるのでその上限を30wt%と
した。
【0009】(2)Si: 自溶性合金の溶射後に、そ
の皮膜に存在する孔を封孔するために、皮膜の一部を溶
融処理するが、Siはこの溶射皮膜の融点を低下させる
元素として有効であり、1100℃前後で溶融させるた
めには8〜10wt%が必要である。
の皮膜に存在する孔を封孔するために、皮膜の一部を溶
融処理するが、Siはこの溶射皮膜の融点を低下させる
元素として有効であり、1100℃前後で溶融させるた
めには8〜10wt%が必要である。
【0010】(3)Mo: 塩化物に対する応力腐食割
れ、孔食を防止するのに重要な元素であり、これらの欠
点を防止するには3wt%のMoが必要であるが、10
wt%を越えて含有すると脆くなるので、3〜10wt
%とした。
れ、孔食を防止するのに重要な元素であり、これらの欠
点を防止するには3wt%のMoが必要であるが、10
wt%を越えて含有すると脆くなるので、3〜10wt
%とした。
【0011】(4)Cu: 硫酸露点腐食を防止するの
に重要な元素であり、それを保持するためには最低1w
t%が必要であるが、含有量が多すぎると金属間化合物
を形成し脆くなるので、その上限を3wt%とした。
に重要な元素であり、それを保持するためには最低1w
t%が必要であるが、含有量が多すぎると金属間化合物
を形成し脆くなるので、その上限を3wt%とした。
【0012】(5)Ni: 組織的に安定なオーステナ
イトを形成するのに重要な元素であり、このために残部
をNiとした。
イトを形成するのに重要な元素であり、このために残部
をNiとした。
【0013】(作用)溶射法によって、Cr:15〜3
0wt%、Si:8〜10wt%、Mo:3〜10wt
%、Cu:1〜3wt%、Ni:残部よりなる自溶性合
金の溶射材料を用いて形成した溶射皮膜を、1100℃
前後で加熱することによって得られた自溶性合金皮膜
は、Cr,Mo,Cuにより耐食性が保持され、また、
Siの融点低下の効果により封孔処理が期待でき、さら
にNiにより組織が安定化する。これにより腐食環境が
激しい硫酸露点腐食環境中でも本発明の伝熱管は耐食性
が期待できる。
0wt%、Si:8〜10wt%、Mo:3〜10wt
%、Cu:1〜3wt%、Ni:残部よりなる自溶性合
金の溶射材料を用いて形成した溶射皮膜を、1100℃
前後で加熱することによって得られた自溶性合金皮膜
は、Cr,Mo,Cuにより耐食性が保持され、また、
Siの融点低下の効果により封孔処理が期待でき、さら
にNiにより組織が安定化する。これにより腐食環境が
激しい硫酸露点腐食環境中でも本発明の伝熱管は耐食性
が期待できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例をあげ、本
発明の伝熱管の効果を明らかにする。
発明の伝熱管の効果を明らかにする。
【0015】〇(実施例の構成) プラズマ溶射材料として、表1に示す16種類の材料を
アトマイズ法により製作した。図1に、表1中のNO.
3のアトマイズ粉の表面形態の光学顕微鏡写真(100
倍)を代表して示した。
アトマイズ法により製作した。図1に、表1中のNO.
3のアトマイズ粉の表面形態の光学顕微鏡写真(100
倍)を代表して示した。
【0016】
【表1】
【0017】次に、これらの粉末を用いて径:50.6
mm、厚さ:6mmの炭素鋼管にプラズマ溶射を実施し
た。溶射条件はプラズマガスがAr:45リットル/分
+H2 :4リットル/分、プラズマアーク電流が600
A、プラズマ電圧が60V、溶射距離が100〜150
mmである。次にこれを1100℃で10分間電気炉中
で加熱し封孔処理を実施した。
mm、厚さ:6mmの炭素鋼管にプラズマ溶射を実施し
た。溶射条件はプラズマガスがAr:45リットル/分
+H2 :4リットル/分、プラズマアーク電流が600
A、プラズマ電圧が60V、溶射距離が100〜150
mmである。次にこれを1100℃で10分間電気炉中
で加熱し封孔処理を実施した。
【0018】〇(実施例の効果) 図2に、上記表1中のNO.3のアトマイズ粉を溶射
し、封孔処理した後の光学顕微鏡写真(100倍)を示
す。また、表2は表1中のNO.1〜16の材料を溶射
し封孔処理を行った後の断面からの硬さ測定結果を示
す。
し、封孔処理した後の光学顕微鏡写真(100倍)を示
す。また、表2は表1中のNO.1〜16の材料を溶射
し封孔処理を行った後の断面からの硬さ測定結果を示
す。
【0019】
【表2】
【0020】表2から判るように、NO.1〜13の硬
さはMax265以下であるが、本発明の範囲外で、C
rまたはMoまたはCuの量が多いNO.14,15,
16はMax:300〜350と高硬度を示しており、
割れが発生する可能性をしさしている。
さはMax265以下であるが、本発明の範囲外で、C
rまたはMoまたはCuの量が多いNO.14,15,
16はMax:300〜350と高硬度を示しており、
割れが発生する可能性をしさしている。
【0021】次に硫酸環境中での耐食性を調査するため
に、表1中のNO.1〜13を50℃に加熱した50%
硫酸環境中で腐食試験を実施した。その結果を表3に示
す。
に、表1中のNO.1〜13を50℃に加熱した50%
硫酸環境中で腐食試験を実施した。その結果を表3に示
す。
【0022】
【表3】
【0023】表3から判るように、本発明の範囲外でC
r量の少ないNO.1,2、Mo量の少ないNO.4,
9及びCu量の少ないNO.5,10は腐食量が4.2
〜30.6g/m2 ・hrと大きい値を示している。こ
れに対して、本発明の範囲内にあるNO.3,5,6,
7,8,11,12及び13は0.2〜0.4g/m2
・hrの範囲内にあり良好な耐食性を示すことがわかっ
た。
r量の少ないNO.1,2、Mo量の少ないNO.4,
9及びCu量の少ないNO.5,10は腐食量が4.2
〜30.6g/m2 ・hrと大きい値を示している。こ
れに対して、本発明の範囲内にあるNO.3,5,6,
7,8,11,12及び13は0.2〜0.4g/m2
・hrの範囲内にあり良好な耐食性を示すことがわかっ
た。
【0024】以上の結果より、主としてCr:15〜3
0wt%、Si:8〜10wt%、Mo:3〜10wt
%、Cu:1〜3wt%、Ni:残部よりなる自溶性合
金の耐食性は組織安定性もよく、また硫酸環境中で良好
な耐食性を示すことがわかる。なお、溶射後の封孔処理
を行う方法としては、電気炉中で加熱する方法以外に、
高周波加熱あるいはガス火炎などによる方法を用いても
よい。
0wt%、Si:8〜10wt%、Mo:3〜10wt
%、Cu:1〜3wt%、Ni:残部よりなる自溶性合
金の耐食性は組織安定性もよく、また硫酸環境中で良好
な耐食性を示すことがわかる。なお、溶射後の封孔処理
を行う方法としては、電気炉中で加熱する方法以外に、
高周波加熱あるいはガス火炎などによる方法を用いても
よい。
【0025】
【発明の効果】本発明により、組織安定性が良好で優れ
た耐硫酸露点腐食性を示す伝熱管が提供できる。
た耐硫酸露点腐食性を示す伝熱管が提供できる。
【図1】本発明の一実施例で使用する自溶性合金のアト
マイズ粉の表面状態を示す光学顕微鏡写真。
マイズ粉の表面状態を示す光学顕微鏡写真。
【図2】本発明の一実施例で使用する自溶性合金のアト
マイズ粉を伝熱管上に溶射した後、封孔処理を施した皮
膜の状況を示す光学顕微鏡写真。
マイズ粉を伝熱管上に溶射した後、封孔処理を施した皮
膜の状況を示す光学顕微鏡写真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 正朝 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 納富 啓 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 斉藤 正洋 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 西尾 敏昭 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 Cr:15〜30wt%、Si:8〜1
0wt%、Mo:3〜10wt%、Cu:1〜3wt
%、Ni:残部よりなる自溶性合金被覆耐硫酸露点腐食
用伝熱管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20677995A JPH0931576A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 耐硫酸露点腐食用伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20677995A JPH0931576A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 耐硫酸露点腐食用伝熱管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0931576A true JPH0931576A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16528954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20677995A Pending JPH0931576A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 耐硫酸露点腐食用伝熱管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0931576A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6326063B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-12-04 | Tocalo Co., Ltd. | Method of production of self-fusing alloy spray coating member |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP20677995A patent/JPH0931576A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6326063B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-12-04 | Tocalo Co., Ltd. | Method of production of self-fusing alloy spray coating member |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020423 |