一種防環烷酸腐蝕熱偶套管制造技術

本實用新型專利技術公開了一種防環烷酸腐蝕熱偶套管，包括套管本體、法蘭、外套管、內套管、卡套壓帽和熱偶護管，所述熱偶護管通過卡套壓帽與法蘭固定連接，所述套管本體、法蘭、外套管、內套管、所述三氧化二鉻保護膜設置在不銹鋼合金層和鉬鉻碳化物保護膜之間，所述鉬鉻碳化物保護膜設置在三氧化二鉻保護膜的外側。本實用新型專利技術Mo元素和Cr元素形成碳化物保護膜，并且可以減少Cr元素碳化物析出，避免合金貧Cr區的產生，提高了不銹鋼耐晶間腐蝕性能，Mo元素在合金中是一個有效的高溫強化劑元素，大部分Mo元素都在固溶體中，可以使基體材料得到強化，提高鋼的抗蠕變應力和抗破裂斷應力的能力。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于化工設備防腐
，具體涉及一種防環烷酸腐蝕熱偶套管。
技術介紹
國內高酸值劣質原油的加工量也逐年增加，由于高酸值劣質原油的價格比優質原油的要低很多，因此煉制高酸值劣質原油已成為石化企業降低煉油成本，提高經濟效益的重要途徑。國內外大型煉化企業也都積極嘗試建設專門煉制高酸原油的煉廠，逐步積累加工高酸值劣質原油的經驗，國際原油市場上高酸值原油的需求量也將逐漸增加。同時，在高酸值劣質原油的加工的同時，像環烷酸等高酸值的有機酸會嚴重腐蝕設備和管道。環烷酸是非電解質溶液，與金屬發生的腐蝕反應主要是化學反應過程。環烷酸腐蝕大部分都發生在液相中，如果在氣相中沒有凝液和霧沫夾帶，則氣相腐蝕很小。環烷酸與鐵發生反應生成油溶性環烷酸亞鐵，其能夠被油流帶走，并脫離金屬表面。即使硫化氫與鐵反應形成硫化亞鐵保護膜，也不會阻止金屬與環烷酸發生反應，造成金屬表面繼續裸露在腐蝕環境中，環烷酸腐蝕仍可繼續進行；同時介質中存在的硫化氫會加劇金屬環烷酸腐蝕，但是金屬與硫腐蝕產物硫化亞鐵卻不能溶于介質中，而是形成保護膜覆蓋在金屬表面，所以介質中含硫可以阻止基底金屬繼續發生環烷酸腐蝕，而且硫化氫可以繼續與環烷酸亞鐵循環反應生成環烷酸和硫化亞鐵沉淀，腐蝕產物硫化亞鐵可以附著在金屬表面上，在金屬表面上形成保護膜，可以進一步減緩環烷酸的腐蝕。可以看出環烷酸在式中循環再生，所以要獲得穩定的金屬保護膜，原油中含有的硫必須達到相應的指標。從環烷酸腐蝕反應動力學角度考慮，環烷酸與材料的腐蝕反應通常要經過四個過程，即環烷酸分子在溶液中向金屬表面擴散、環烷酸分子被吸附在金屬表面上、環烷酸分子與金屬表面的活性中心反應、產生的腐蝕產物從金屬表面脫附等四個步驟。四個步驟都能影響環烷酸腐蝕速率，最慢的步驟就是能夠控制整個環烷酸腐蝕反應的步驟。如在介質濃度較大或介質流動較快時，擴散相對于其它步驟的影響來說就較小。由于環烷酸含量和設備材質不同，介質溫度和介質流動狀況等因素的差異，環烷酸腐蝕反應的控制步驟并不是固定不變的。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種防環烷酸腐蝕熱偶套管，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本技術提供如下技術方案：一種防環烷酸腐蝕熱偶套管，包括套管本體、法蘭、外套管、內套管、卡套壓帽和熱偶護管，所述法蘭設在套管本體的一端，所述外套管和內套管均與法蘭焊接連接，且所述外套管設置在內套管的外側，所述熱偶護管通過卡套壓帽與法蘭固定連接，所述套管本體、法蘭、外套管、內套管、卡套壓帽和熱偶護管均敷設有不銹鋼合金層、三氧化二鉻保護膜和鉬鉻碳化物保護膜，所述三氧化二鉻保護膜設置在不銹鋼合金層和鉬鉻碳化物保護膜之間，所述鉬鉻碳化物保護膜設置在三氧化二鉻保護膜的外側。優選的，所述卡套壓帽和熱偶護管之間設有耐腐蝕密封圈。優選的，所述三氧化二鉻保護膜通過磁控濺射法濺射在不銹鋼合金層的表面上。本技術的技術效果和優點：該防環烷酸腐蝕熱偶套管，合金元素是提高熱偶套管的抗環烷酸腐蝕性能的關鍵，Cr元素是不銹鋼的主要合金元素，是熱力學不穩定還是容易鈍化的元素，能產生過鈍化現象，可以在熱偶套管的材料表面上形成一層Cr2O3保護膜，在含氧介質中該膜被破壞后，就會迅速自動修復，隨著含Cr量的提高，鋼的耐蝕性也迅速提高，因此Cr對耐蝕性起著重要作用；本技術在在不銹鋼合金層表面濺射有Cr元素，Cr元素加入到合金鋼里面后，不銹鋼的金相組織由單相變為雙相，添加Cr元素還會使不銹鋼層中的鐵素體含量增加，材料的顯微硬度增加，這必定會提高材料的抗沖刷腐蝕性能，另外，Mo元素在熱偶套管表面的防腐蝕性保護膜中的作用也很顯著，它不但可以有效增強表面膜的硬度，減少表面的活性點，提高材料保護膜在酸性介質中的抗點蝕能力，因此，在不銹鋼中增加Mo元素的含量，可以顯著提高其抗環烷酸腐蝕性能；本技術Mo元素和Cr元素形成碳化物保護膜，并且可以減少Cr元素碳化物析出，避免合金貧Cr區的產生，提高了不銹鋼耐晶間腐蝕性能，Mo元素在合金中是一個有效的高溫強化劑元素，大部分Mo元素都在固溶體中，可以使基體材料得到強化，提高鋼的抗蠕變應力和抗破裂斷應力的能力；本技術要想獲得較好的抗環烷酸沖刷腐蝕性能，合金鋼中的Mo元素含量最好保持在5％(質量分數)。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖；圖2為本技術的截面圖；圖3為本技術的剖視圖。圖中：1套管本體、2法蘭、3外套管、4內套管、5卡套壓帽、6熱偶護管、7不銹鋼合金層、8三氧化二鉻保護膜、9鉬鉻碳化物保護膜。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。本技術提供了如圖1-3所示的一種防環烷酸腐蝕熱偶套管，包括套管本體1、法蘭2、外套管3、內套管4、卡套壓帽5和熱偶護管6，所述法蘭2設在套管本體1的一端，所述外套管3和內套管4均與法蘭2焊接連接，且所述外套管3設置在內套管4的外側，所述熱偶護管6通過卡套壓帽5與法蘭2固定連接，所述卡套壓帽5和熱偶護管6之間設有耐腐蝕密封圈，所述套管本體1、法蘭2、外套管3、內套管4、卡套壓帽5和熱偶護管6均敷設有不銹鋼合金層7、三氧化二鉻保護膜8和鉬鉻碳化物保護膜9，所述三氧化二鉻保護膜8設置在不銹鋼合金層7和鉬鉻碳化物保護膜9之間，所述三氧化二鉻保護膜8通過磁控濺射法濺射在不銹鋼合金層7的表面上，所述鉬鉻碳化物保護膜9設置在三氧化二鉻保護膜8的外側，所述鉬鉻碳化物保護膜9采用濺射的方式鍍上鉬和等貴金屬，然后在一定的溫度(300℃-400℃)和氣氛(N2或H2、5.0L/min)下進行合金碳化，使貴金屬濺射在三氧化二鉻保護膜8的表面。結構原理：合金元素是提高熱偶套管的抗環烷酸腐蝕性能的關鍵，Cr元素是不銹鋼的主要合金元素，是熱力學不穩定還是容易鈍化的元素，能產生過鈍化現象，可以在熱偶套管的材料表面上形成一層Cr2O3保護膜，在含氧介質中該膜被破壞后，就會迅速自動修復，隨著含Cr量的提高，鋼的耐蝕性也迅速提高，因此Cr對耐蝕性起著重要作用；本技術在在不銹鋼合金層7表面濺射有Cr元素，Cr元素加入到合金鋼里面后，不銹鋼的金相組織由單相變為雙相，添加Cr元素還會使不銹鋼層中的鐵素體含量增加，材料的顯微硬度增加，這必定會提高材料的抗沖刷腐蝕性能，另外，Mo元素在熱偶套管表面的防腐蝕性保護膜中的作用也很顯著，它不但可以有效增強表面膜的硬度，減少表面的活性點，提高材料保護膜在酸性介質中的抗點蝕能力，因此，在不銹鋼中增加Mo元素的含量，可以顯著提高其抗環烷酸腐蝕性能；本技術Mo元素和Cr元素形成鉬鉻碳化物保護膜9，并且可以減少Cr元素碳化物析出，避免合金貧Cr區的產生，提高了不銹鋼耐晶間腐蝕性能，Mo元素在合金中是一個有效的高溫強化劑元素，大部分Mo元素都在固溶體中，可以使基本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防環烷酸腐蝕熱偶套管，包括套管本體(1)、法蘭(2)、外套管(3)、內套管(4)、卡套壓帽(5)和熱偶護管(6)，其特征在于：所述法蘭(2)設在套管本體(1)的一端，所述外套管(3)和內套管(4)均與法蘭(2)焊接連接，且所述外套管(3)設置在內套管(4)的外側，所述熱偶護管(6)通過卡套壓帽(5)與法蘭(2)固定連接，所述套管本體(1)、法蘭(2)、外套管(3)、內套管(4)、卡套壓帽(5)和熱偶護管(6)均敷設有不銹鋼合金層(7)、三氧化二鉻保護膜(8)和鉬鉻碳化物保護膜(9)，所述三氧化二鉻保護膜(8)設置在不銹鋼合金層(7)和鉬鉻碳化物保護膜(9)之間，所述鉬鉻碳化物保護膜(9)設置在三氧化二鉻保護膜(8)的外側。

【技術特征摘要】
1.一種防環烷酸腐蝕熱偶套管，包括套管本體(1)、法蘭(2)、外套管(3)、內套管(4)、卡套壓帽(5)和熱偶護管(6)，其特征在于：所述法蘭(2)設在套管本體(1)的一端，所述外套管(3)和內套管(4)均與法蘭(2)焊接連接，且所述外套管(3)設置在內套管(4)的外側，所述熱偶護管(6)通過卡套壓帽(5)與法蘭(2)固定連接，所述套管本體(1)、法蘭(2)、外套管(3)、內套管(4)、卡套壓帽(5)和熱偶護管(6)均敷設有不銹鋼合金層(7)、三氧化二鉻保護...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉明春，
申請(專利權)人：阜南明環化工有限公司，
類型：新型
國別省市：安徽;34