电弧喷涂稀土铝合金涂层在储油罐中的应用.pdf

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1、应用技术石C油化工腐蚀与防护orrosion＆ProtectioninPetrochemicalIndustry2010，27(5)·55·，+“+”+++“+—十一、j综合应用}．+。—+一。++。++十·电弧喷涂稀土铝合金涂层在储油罐中的应用盛长松李选亭刘文亮晁君瑞(中国石化集团洛阳石油化TT程公司，河南洛阳471003)摘要：介绍了稀土铝合金及其涂层的性能。超音速电弧喷涂稀土铝合金涂层的质量好，其孔隙率是火焰涂层的1／3～1／2倍。工业应用证明，使用超音速电弧喷涂的稀土铝合金涂层具有优良的耐湿硫化氢和Cl一腐蚀性能，其经济效益显著，不仅可以在石油化工行业

2、的储油罐中应用，也可以在其他储罐上推广应用。关键词：稀土铝合金电弧喷涂特征与性能储油罐防腐蚀工业应用经济效益中图分类号：TG174．44文献标识码：A文章编号：1007-015X(2010)05—0055一o5喷涂金属涂层是解决储油罐腐蚀的手段之一。用喷涂稀土铝合金的方法来解决一些石油化工储在喷涂金属涂层技术中以热喷涂技术发展较快，而油罐的防腐蚀问题。中国石化集团洛阳石油化工电弧喷涂技术具有成本低、涂层质量高、灵活性好工程公司(以下简称洛阳石化公司)开发了防腐蚀和设备简单等优点，完全符合石油化工设备喷涂的效果好的稀土铝合金配方和制作工艺，并采用近年要求。美国热

3、喷涂技术一直领先其他国家。美国来国内开发的超音速电弧喷涂技术，对储油罐进行美科公司首先采用的喷涂材料主要是铝铁合金等，制备稀土铝合金涂层J。工业应用表明，超音速TAFA公司推出电弧喷涂45CT涂层。欧洲的一些电弧喷涂稀土铝合金涂层提高了储油罐的使用寿国家也在这方面进行了大量的研究工作。但这些命，节约了大量的检查和维修费用，经济效益显著。铝铁合金、镍基和镍合金涂层都用在高温工况条件下，不适合石油化工行业储油罐防腐蚀的需要⋯。1电弧喷涂稀土铝合金涂层的性能国内外研究表明，稀土元素具有很多独特的性超音速电弧喷涂同火焰喷涂相比，电弧喷涂具质，在铝中添加少量的稀土元素能

4、极大地改善材料有覆盖层质量好、喷涂效率高和热源利用率高等特的组织与性能。由于稀土铝合金具有良好的耐海点，见表1。水、抗应力腐蚀及优异的耐硫化物腐蚀性能，可采表1电弧和火焰热喷涂层特征比较1．1电弧喷涂稀土铝合金涂层金相组织金涂层厚度不均匀，涂层与基体的结合面不紧密。采用日本JEOL公司生产的JSM一5610LV数研究表明，电弧喷涂层与基体的结合强度是火焰喷字化真空扫描电镜，分别对采用超音速电弧喷涂稀涂层的2．5倍左右。土铝合金涂层和火焰喷涂稀土铝合金涂层的金相试样进行扫描，见图1，2。从图1，2中可观察到，收稿日期：2010—02—25；修稿日期：2010—0

5、5—31。超音速电弧喷涂稀土铝合金涂层表面较均匀平整，作者简介：盛长松，女，高级工程师，毕业于抚顺石油学院炼涂层与基体的结合面较平展。火焰喷涂稀土铝合油化工机械专业，一直从事石油化工设备防腐蚀的研发工作。百油化工腐蚀与防护第27巷图1钢板电弧喷涂层金相形貌(X200)图4钢板火焰喷涂层的孔隙率分布(X500)1．3电弧喷涂稀土铝合金涂层的耐蚀性1．3．1实验室试验结果用稀土铝合金、纯铝、火焰喷涂稀土铝合金、电弧喷涂稀土铝合金加封闭剂、电弧喷涂铝加封闭剂、电弧喷涂铝和电弧喷涂稀土铝合金涂层试样，用湿硫化氢进行腐蚀试验，试验数据见表2。表2湿硫化氢腐蚀实验数据圈2

6、钢板火焰喷涂层金相形貌(x200)1．2电弧喷涂稀土铝合金涂层孔隙率涂层的致密度用孔隙率表征。孔隙率采用美国MediaCybernetics公司之Image—ProPlus6．0专业图像分析软件进行分析，涂层孔隙分布情况见图3，4。通过对几组试样的孔隙率分析计算，电弧喷涂层的孑L隙较少且尺寸较小，电弧喷涂层孑L隙的最大孔径为0．015～0．016mm，孔隙率为1．76％～1．84％。火焰喷涂层的孔洞尺寸较大且数量较多，火焰喷涂层孔隙的最大孔径为0．025—0．035mm，孔隙率为4．12％～6．30％。电弧稀土注：1一稀土铝合金；2一纯铝；A一火焰喷涂稀土铝合

7、金；B一电弧喷涂稀土铝合金加封闭剂；C一电弧喷涂铝加封闭剂；D一电弧喷涂铝合金涂层的孔隙率是火焰稀土铝合金涂层的1／3铝；E一电弧喷涂稀土铝合金。～1／2倍。由表2可以看出，纯铝试样腐蚀速率较大，稀土铝合金试样腐蚀速率较小，纯铝的腐蚀速率为稀土铝合金的2倍以上。稀土铝合金涂层表现出优良的耐蚀性能，腐蚀速率受温度和硫化氢质量浓度的影响很小，超音速电弧喷涂稀土铝合金试样的耐蚀性优于纯铝涂层试样，其原因是稀土元素不仅能提高涂层的结合强度，而且使孔隙率大大降低。在稀土铝合金涂层上涂刷封闭剂后更能达到较佳协同效应，使试样耐蚀效果提高3倍左右。用火焰喷涂稀土铝合金、电弧喷

8、涂稀土铝合金图3钢板电弧喷涂层的孔隙率