试论热喷涂技术在炼油设备维修中的应用

吉元胜　王艳军（中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古　呼和浩特　010010）

试论热喷涂技术在炼油设备维修中的应用

吉元胜王艳军（中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古呼和浩特010010）

本文从热喷涂技术概述入手，阐述了热喷涂技术原理及特点，之后着重探讨了热喷涂技术在滑阀、油浆泵、压缩机叶轮轴及喷嘴等炼油设备维修中的具体应用，旨在进一步推进热喷涂技术在炼油设备维修中的应用和发展。

热喷涂技术；炼油设备；腐蚀；维修；应用

炼油设备在运行的过程中不可避免的会产生腐蚀作用，从而导致材料出现损伤，不利于设备安全运行。原油中酸值、含盐量及含氮含硫量的增加加剧了炼油设备腐蚀，保证良好的设备维修效果至关重要。热喷涂技术在炼油设备维修中的应用能够有效提升维修效果，强化炼油设备性能。基于以上，本文简要探讨了热喷涂技术在炼油设备维修中应用的相关问题，旨在为炼油设备维修实践提供参考。

1　热喷涂技术概述

热喷涂技术原理如下：以电弧、爆炸波或氧-乙炔焰等为热源，对金属和非金属喷涂材料进行加热，利用压缩气体和超音速焰束将塑态或熔融态的喷涂材料喷涂到零部件表面，从而在零部件表面形成特殊涂层。不同喷涂装置所使用的热源有着一定的差异性，但喷涂原理及过程基本一致［1］。在应用的过程中，需要以涂层设计、工件形状和材质等多种因素的分析为基础，合理的选择喷涂工艺。热喷涂技术有着喷涂材料广泛的特点，除了在火焰中能够挥发的物质外，众多固体材料都能够作为喷涂材料，同时喷涂技术的应用不会受到工件尺寸的限制，无论是大型构件还是小型构件，无论是大面积还是局部，都可以应用热喷涂技术。热喷涂技术有着涂层沉积效率高的特点，在沉积薄膜涂层中的应用比较适合，能够形成几十微米到几毫米厚度的涂层。

总的来说，热喷涂技术不仅能够实现工件表面防护和强化，同时能够修补废旧件，其在炼油设备维修中的应用有着工艺灵活、维修效率高及适应性强等优点。

2　热喷涂技术在炼油设备维修中的具体应用探讨

2.1在滑阀修复和表面强化中的应用

在炼油设备中，催化剂滑阀是催化裂化装置中的关键部件，滑阀出现磨损是导致其出现故障的重要原因，对于催化裂化装置的反应-再生系统来说，待生催化剂及重馏分油气是待生滑阀的主要介质，待生催化剂表面附有焦炭，在进入到再生器之后，沸腾状态下，待生催化剂表面焦炭会被烧掉，恢复其活性，之后进入到反应器下部参与催化裂化反应［2］。整个过程中，待生滑阀和再生滑阀会受到高温流体腐蚀，主要包括热腐蚀、磨粒腐蚀和冲刷腐蚀，尤其对于再生滑阀来说，其承受温度高达700摄氏度。此外，重馏分油气也会产生高温氧化和腐蚀作用。针对这种情况，可以采用热喷涂技术来修复滑阀，例如某炼油厂利用Co-Cr-W系钴基合金进行滑阀的热喷涂修复和表面强化，修复效果和强化效果良好，滑阀的故障率大大将对。

2.2在油浆泵维修中的应用

炼油设备中的油浆泵是一种输送泵，油浆泵介质为催化剂和热重馏分油混合物，在油浆泵使用的过程中经常会出现腐蚀和磨损问题，严重时可导致油浆泵报废。以250PY-100型油浆泵为例壳体内壁容易遭受腐蚀，在叶轮回转的过程中，与叶轮相邻换面会遭到冲击腐蚀和气蚀。可以采用表面喷焊方式来修复环面腐蚀受损部位，施工的过程中，首先对工件表面进行喷砂除锈工作，之后选定材料进行喷焊［3］。油浆泵有着壳体形状复杂的特点，在进行喷焊之前，首先需要对油浆泵壳体进行预热，喷焊的过程中，应当对氧气和乙炔的压力进行控制，避免出现油浆泵壳体变形和开裂的问题，在喷焊完成之后，进行机械加工，保证油浆泵环面尺寸符合精度要求。此外，对于受到高温烟气腐蚀的汽轮机转子来说，也可以应用表面喷焊方式进行修复。

2.3在压缩机叶轮轴维修中的应用

对于压缩机叶轮轴来说，其在运行的过程中会受到磨损、冲击腐蚀和烟气腐蚀作用，长时间作用下，压缩机叶轮轴表面会出现疏松多孔的腐蚀层。可以利用热喷涂技术来进行维修，压缩机叶轮轴的工作环境有着高温、高速和重载的特点，因此，其表面敷层和基体需要具备良好的冶金结合，一旦出现变形，不能用机械方式进行变形矫正，在应用喷焊工艺的过程中，需要对变形进行有效控制，可以采用Ni-Cr-Si镍基合金进行喷焊，实现修复作用和表面强化作用。

2.4在喷嘴维修中的应用

喷嘴在催化—裂化装置中有着重要的作用，能够高速喷出介质，保证介质在设备截面均匀的分布，这就不可避免的会导致喷嘴受到冲击腐蚀作用［4］。喷嘴喷出高速介质的过程中，出口处形成负压，导致涡流的产生，加速了冲击腐蚀。在喷嘴维修的过程中，可以应用热喷涂技术，施工前对工件表面磨损层去除，之后进行喷砂除锈处理，喷焊完成后进行精加工。尤其对于结构复杂、性能要求高的大型喷嘴来说，采用热喷涂技术维修有着良好的效果。

3　结语

综上所述，热喷涂技术在设备维修中的应用有着工艺灵活、维修效率高及适应性强的特点，本文简要分析了其在喷嘴、滑阀、油浆泵、压缩机叶轮轴等炼油设备部件维修中的应用，旨在为相关炼油设备维修实践提供参考。

［1］高荣义.热喷涂技术在石化设备维修中的应用［J］.科技创新导报，2010，10:96-97.

［2］杨静炜，裴海.热喷涂（焊）技术在设备维修中的应用［J］.林业机械与木工设备，2008，10:44-45.

［3］裴海，杜万才，温强.热喷涂、热喷焊技术在设备维修中的应用［J］.机械工程师，1995，02:35-36.

［4］邵珠群.浅析石化设备维修中热喷涂技术应用［J］.民营科技，2011，10:10.

吉元胜（1973年3月－），男，汉族，河南省孟州人，大专学历，研究方向：机械设备。