JBQ热化学金属离子表面强化技术在石油化工设备防腐上的应用

JBQ热化学金属离子表面强化技术在石油化工设备防腐上的应用一、技术综述黑色金属零件表面经热化学离子冲击（≤600℃的气态环境），生成高硬度、抗腐蚀、自润滑、抗粘附的多元氮铁基化合物致密渗层。适于各种几何结构的黑色金属件，如粉末冶金、纯铁、铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢等。尤适于：粉末冶金、食品加工包装器具、模具、摩擦磨损等领域的表面硬化；替代电镀工艺；用低成本材料替代高成本材料。技术先进、成熟、可靠；成本经济，绿色环保；可大规模产业化应用。二、先进性大幅提高金属表面的硬度（Hv0.1600～1300）、抗腐蚀、抗粘附（自洁性好）和自润滑（摩擦系数≤0.2）性能。超硬致密渗层厚度0.015～0.045mm主要为NiFe2O4与Fe2-3N，少量FeS等其他相，组成不含有Fe；同时下面还有至少0.01mm的扩散硬化层（含有Fe2-3N与Fe4N和Fe组成），韧性与硬度协调，与基体属于冶金结合，抗疲劳能力提高40%以上。与离子渗氮等传统工艺相比，表面硬度更高、更致密且没有脆性倾向，有效提高抗龟裂能力和粘附能力。耐腐蚀能力优于310S、316L等高级不锈钢，可用低级Fe-Cu-C替代Fe-Ni-Mo、Fe-Ni-Mo-W等高成本材料。三、具体应用领域目前由于原油的劣质化，为了应对高硫高酸原油对设备的腐蚀，许多设备的材质需要选用高合金钢和不锈钢。目前，低碳钢7000元~8000元一吨，低合金钢约1万多元一吨，304、321约70000元~80000元一吨，316、317要10多万元一吨，310需要170000元~180000元一吨。使用JBQ热化学金属离子表面强化技术处理一吨铸钢或低合金钢的成本约5000元一吨。一套处理设备的投资约需100万元（顺德是在原来的一套热处理设备上加以改造，投资40多万元）。这种技术就是将一万元左右一吨的钢材经过处理后具有70000元~80000元一吨甚至170000元~180000元一吨的钢材的耐腐蚀性能。而且奥氏体不锈钢还怕氯离子的腐蚀，但是，经过处理的低合金钢却不怕氯离子。而现在氯离子的腐蚀问题已经成为炼油设备的一个头痛的问题。1、离心泵的叶轮和泵轴现在，很多在高温下工作的油泵的泵体和叶轮需要采用不锈钢，我们可以使用JBQ热化学金属离子表面强化技术处理铸钢或者低合金钢来代替。离心泵的机械密封经过处理后耐磨损性能提高了，可以延长寿命。2、阀门防腐与零件的强化高温管道上的阀门需要采用不锈钢，我们可以使用JBQ热化学金属离子表面强化技术处理铸钢或者低合金钢来代替。特别是阀板经过处理后，不仅耐腐蚀而且耐磨损。3、压缩机零件强化压缩机的气缸、活塞、十字头、滑道和密封件经过处理后可以耐腐蚀和耐磨损。4、换热器管束的处理目前，由于炼高硫、高酸原油，设备腐蚀严重，但是，使用316L的话，不耐氯离子的腐蚀，因此，使用双相不锈钢甚至使用钛材，成本高昂。若使用这项技术处理低合金钢，使其达到310S的耐腐蚀性能，那能够节约多少成本？对于水冷器管束，茂名石化炼油厂每年需要更新的约2000万元。