CN111560566A

CN111560566A - 一种耐腐蚀合金材料及基于该耐腐蚀合金材料的脱硫管件

Info

Publication number: CN111560566A
Application number: CN202010420157.5A
Authority: CN
Inventors: 丁宇; 刘家宝
Original assignee: Jiangsu Jingcheng Machinery Manufacturing Co ltd
Current assignee: Jiangsu Jingcheng Machinery Manufacturing Co ltd
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-08-21

Abstract

本发明属于环保领域,涉及管道领域,具体涉及一种耐腐蚀合金材料及基于该耐腐蚀合金材料的脱硫管道件，以铬镍合金为基础，以钼、铜、铌、氮、稀土为掺杂元素，经合金化铸造而成；同时脱硫管道管件，包括管道外壳，所述管道外壳内设有耐腐内衬，所述耐腐内衬采用耐腐蚀合金材料。本发明解决了现有管道耐腐蚀差的问题，利用金属掺杂的方式配合铬镍合金形成耐腐体系，不仅有效的提升了耐腐性，同时提升了韧性和抗热性。

Description

一种耐腐蚀合金材料及基于该耐腐蚀合金材料的脱硫管件

技术领域

本发明属于环保领域,涉及管道领域,具体涉及一种耐腐蚀合金材料及基于该耐腐蚀合金材料的脱硫管道件。

背景技术

脱硫管道一般用于运输腐蚀性较强的固体或者液体介质，对于防腐要求较高，以防止脱硫废水的泄露和对大气的污染。传统的脱硫管道采用衬胶管道，随着使用时间的延长，脱硫管道内的胶板易出现老化现象，设置防腐材料发生脱落，导致含硫废水直接对管道本体腐蚀，大大降低了管道的使用寿命，甚至造成管路泄露等现象，严重影响附属设备及周边环境。更为严重的是，衬胶管道中的胶体老化脱落结垢堵塞浆液管道，造成整个管路堵塞。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种耐腐蚀合金材料，解决了现有管道耐腐蚀差的问题，利用金属掺杂的方式配合铬镍合金形成耐腐体系，不仅有效的提升了耐腐性，同时提升了韧性和抗热性。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种耐腐蚀合金材料，以铬镍合金为基础，以钼、铜、铌、氮、稀土为掺杂元素，经合金化铸造而成。

所述耐腐蚀合金材料中，C＝0.02-0.07％，Cr＝12-25％，Ni＝4-25％，Cu＝1-1.5％，Mo＝3-6％，Nb＝0.5-0.8％，Mn＝1.0-1.2％，N＝0.2-0.3％,Re＝0.02-0.06％,余量为铁。

所述耐腐蚀合金材料为ZG00Cr25Ni7Mo4NRe、ZG00Cr22Ni6Mo3NRe、ZG00Cr20Ni5Mo3NRe、ZG00Cr25Ni20NbRe、ZG00Cr20Ni25Mo4.5Cu、ZG00Cr20Ni25Mo6CuN中的一种。

一种脱硫管道管件，包括管道外壳，所述管道外壳内设有耐腐内衬，所述耐腐内衬采用耐腐蚀合金材料。

所述脱硫管道管件的管道外壳和耐腐内衬整体铸造而成。

所述管道外壳为多种形状，包括直管、变径管、弯管、三通。

所述脱硫管道管件通过法兰或者焊接的方式连接。

铬Cr促使合金内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展，选择含量为12-25％。

镍Ni是优良的耐腐蚀材料，能够使某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，选择含量为5-25％。

钼Mo，能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力，Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍；Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相，选择含量为3-6％。

铜Cu，可以提高耐腐蚀性能，选择含量为1-1.5％。

铌Nb，能够增大铬和碳亲和力，选择含量为0.3-0.5％。

锰Mn，合金中含量为1.0-1.2％，具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，使得耐腐蚀性和抗热性增强解决了易老化和易结垢的问题，提高了使用寿命。大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。

氮N，增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显著地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。

稀土Re细化晶粒，能够增强抗热性能，选择0.02-0.06％就能够增强整体的抗热性能。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

1.本发明解决了现有管道耐腐蚀差的问题，利用金属掺杂的方式配合铬镍合金形成耐腐体系，不仅有效的提升了耐腐性，同时提升了韧性和抗热性。

2.本发明利用耐腐蚀合金材料作为内衬材料，形成耐腐蚀脱硫管件，提升了整体的使用寿命。

具体实施方式

结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。

实施例1

一种脱硫直管,以不锈钢管为管道外壳,以内腐蚀合金材料为内衬合金层,外壳与内衬合金层整体复合浇注,所述脱硫管道的公称通径200mm，外壳壁厚为6mm；内衬合金层厚为10mm；

所述脱硫直管的内腐蚀合金材料为ZG00Cr20Ni5Mo3NRe，具体为C＝0.02％，Cr＝20％，Ni＝5％，Mo＝3％，N＝0.2％，,Re＝0.02％,余量为铁；

所述脱硫直管两端通过接口法兰相接。

所述脱硫直管用于脱硫石灰石介质。

将脱硫直管直接作为防腐管道，用于脱硫石灰石介质流通，现场连接方便，以市售的防腐管道(衬胶管道)相比较，使用寿命延长了2.5倍，且长期使用后表面无结垢，堵塞等问题。

实施例2

一种脱硫弯管件，以不锈钢为管道外壳，以ZG00Cr22Ni6Mo3NRe为内衬合金层，外壳与内衬合金层整体复合浇注；所述脱硫弯管件通径350mm，外壳壁厚为8mm；内衬合金层厚为12mm；

所述脱硫弯管件的内衬合金层为C＝0.07％，Cr＝22％，Ni＝6％，Mo＝3％，N＝0.2％，Re＝0.06％，余量为铁；

所述脱硫弯管件两端通过接口法兰相接；用于脱硫、灰渣介质。

所述脱硫弯管件的弯曲角度可以设置为30°、45°、60°、90°或任意角度。

将脱硫弯管件直接作为防腐管道，用于脱硫、灰渣介质流通，现场连接方便，以市售的防腐管道(衬胶管道)相比较，使用寿命延长了2.1倍，且长期使用后表面无结垢，堵塞等问题。

实施例3

一种异径管件，以不锈钢为管道外壳，以ZG00Cr20Ni5Mo3NRe为内衬合金层，外壳与内衬合金层整体复合浇注；所述异径管件的通径450mm，外壳壁厚为8mm；内衬合金层厚为16mm；

所述异径管件的内衬合金层为C＝0.02％，Cr＝20％，Ni＝5％，Mo＝3％，N＝0.2％，Re＝0.05％，余量为铁；

所述异径管件两侧均设置有接口法兰，且偏心异径管，所述接口法兰一端可以是松套法兰；

所述异径管件用于脱硫石灰石介质。

将异径管件直接作为防腐管道，用于脱硫石灰石介质流通，现场连接方便，以市售的防腐管道(衬胶管道)相比较，使用寿命延长了2.4倍，且长期使用后表面无结垢，堵塞等问题。

实施例4

一种三通管件，以不锈钢为管道外壳，以ZG00Cr22Ni6Mo3NRe为内衬合金层，外壳与内衬合金层整体复合浇注；所述三通管件的通径610mm，外壳壁厚为10mm；内衬合金层厚为25mm；

所述三通管件的内衬合金层为C＝0.07％，Cr＝22％，Ni＝6％，Mo＝3％，N＝0.2％，Re＝0.02％，余量为铁；

所述三通管件的管口均设置接口法兰；

所述三通管件用于脱硫、灰渣介质。

将三通管件直接作为防腐管道，用于脱硫、灰渣介质流通，现场连接方便，以市售的防腐管道(衬胶管道)相比较，使用寿命延长了2.6倍，且长期使用后表面无结垢，堵塞等问题。

综上所述，本发明具有以下优点：

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐腐蚀合金材料，其特征在于：以铬镍合金为基础，以钼、铜、铌、氮、稀土为掺杂元素，经合金化铸造而成。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀合金材料,其特征在于:所述耐腐蚀合金材料中，C＝0.02-0.07％，Cr＝12-25％，Ni＝4-25％，Cu＝1-1.5％，Mo＝3-6％，Nb＝0.5-0.8％，Mn＝1.0-1.2％，N＝0.2-0.3％,Re＝0.02-0.06％,余量为铁。

3.根据权利要求2所述的耐腐蚀合金材料,其特征在于:所述耐腐蚀合金材料为ZG00Cr25Ni7Mo4NRe、ZG00Cr22Ni6Mo3NRe、ZG00Cr20Ni5Mo3NRe、ZG00Cr25Ni20NbRe、ZG00Cr20Ni25Mo4.5Cu、ZG00Cr20Ni25Mo6CuN中的一种。

4.一种脱硫管道管件，其特征在于:包括管道外壳，所述管道外壳内设有耐腐内衬，所述耐腐内衬采用权利要求1-3任意一项中的耐腐蚀合金材料。

5.根据权利要求4所述的脱硫管道管件,其特征在于:所述脱硫管道管件的管道外壳和耐腐内衬整体铸造而成。

6.根据权利要求4所述的脱硫管道管件,其特征在于:所述管道外壳为多种形状，包括直管、变径管、弯管、三通。

7.根据权利要求4所述的脱硫管道管件,其特征在于:所述脱硫管道管件通过法兰或者焊接的方式连接。