JPH08270886A - 耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管 - Google Patents
耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管Info
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- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
- F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
- F16L58/08—Coatings characterised by the materials used by metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 主に重油及び石炭を燃料とするボイラを構成
する耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管に関する。 【構成】 炭素鋼管の表面に１〜３μｍのＭｏ微粉を含
むポーラスなＮｉの電気メッキを施こし、その後Ａｌ2
Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒを拡散浸透処理し、耐食性
あるＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の皮膜を形成してなる耐硫酸
露点腐食用拡散浸透処理伝熱管。
する耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管に関する。 【構成】 炭素鋼管の表面に１〜３μｍのＭｏ微粉を含
むポーラスなＮｉの電気メッキを施こし、その後Ａｌ2
Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒを拡散浸透処理し、耐食性
あるＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の皮膜を形成してなる耐硫酸
露点腐食用拡散浸透処理伝熱管。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主に重油及び石炭を燃料
とするボイラを構成する耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理
伝熱管に関する。
とするボイラを構成する耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理
伝熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラの燃料である重油及び石炭中には
約３０％以下の無機物質が存在し、これらは燃焼によっ
て分解、蒸発する。この際、排ガスとしてＳＯ2 、ＣＯ
2 、ＣＯ、Ｏ2 、Ｈ2 Ｏ、ＮＯｘ等が発生するが、この
うちＳＯ2 とＨ2 Ｏは１００℃前後の低温において反応
し硫酸を生成する。この硫酸は濃度が最大４０〜５０％
にも達し腐食性が非常に激しいために、炭素鋼、低合金
鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼等からなる伝熱管
を腐食する。そのため、定期的に設備の保全を行ない、
腐食、減肉の激しい伝熱管を取り替えており、多大な時
間と経費を要している。
約３０％以下の無機物質が存在し、これらは燃焼によっ
て分解、蒸発する。この際、排ガスとしてＳＯ2 、ＣＯ
2 、ＣＯ、Ｏ2 、Ｈ2 Ｏ、ＮＯｘ等が発生するが、この
うちＳＯ2 とＨ2 Ｏは１００℃前後の低温において反応
し硫酸を生成する。この硫酸は濃度が最大４０〜５０％
にも達し腐食性が非常に激しいために、炭素鋼、低合金
鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼等からなる伝熱管
を腐食する。そのため、定期的に設備の保全を行ない、
腐食、減肉の激しい伝熱管を取り替えており、多大な時
間と経費を要している。
【０００３】硫酸露点腐食の防止には、無機系のライニ
ングや１０ｗｔ％前後のＳｉを含有するＮｉ基超合金で
作製した伝熱管が使用あるいは検討されているものの、
無機系のライニングは長時間の使用に際しての耐久性が
ない。また、高Ｓｉ系の材料は優れた耐食性を有するが
高価なため大面積を有するボイラなどの伝熱管では材料
コストが非常に高くなり実用的でない。
ングや１０ｗｔ％前後のＳｉを含有するＮｉ基超合金で
作製した伝熱管が使用あるいは検討されているものの、
無機系のライニングは長時間の使用に際しての耐久性が
ない。また、高Ｓｉ系の材料は優れた耐食性を有するが
高価なため大面積を有するボイラなどの伝熱管では材料
コストが非常に高くなり実用的でない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記技術水準
に鑑み、燃焼排ガス中のＳＯ2 とＨ2 Ｏが反応して硫酸
を生成し、伝熱管表面を腐食、減肉する硫酸露点腐食が
防止された伝熱管を容易かつ低コストで提供しようとす
るものである。
に鑑み、燃焼排ガス中のＳＯ2 とＨ2 Ｏが反応して硫酸
を生成し、伝熱管表面を腐食、減肉する硫酸露点腐食が
防止された伝熱管を容易かつ低コストで提供しようとす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は炭素鋼管の表面
に１〜３μｍのＭｏ微粉を含むポーラスなＮｉの電気メ
ッキを施し、その後Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒ
を拡散浸透処理し、耐食性あるＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の
皮膜を形成してなることを特徴とする耐硫酸露点腐食用
拡散浸透処理伝熱管である。
に１〜３μｍのＭｏ微粉を含むポーラスなＮｉの電気メ
ッキを施し、その後Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒ
を拡散浸透処理し、耐食性あるＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の
皮膜を形成してなることを特徴とする耐硫酸露点腐食用
拡散浸透処理伝熱管である。
【０００６】ここで上記の耐食性皮膜の元素設定理由は
以下のとおりである。 （１）Ｃｒ：酸化皮膜を構成するのに重要な元素であ
り、この酸化皮膜により耐食性を向上させる。金属Ｃｒ
中に含有させられるＡｌ2 Ｏ3 粉末は粒径：１００〜２
００μｍのもので、その含有量は８〜１０ｗｔ％が好ま
しい。Ａｌ2 Ｏ3 粉末を金属Ｃｒ中に含有させるのは金
属Ｃｒの焼結防止のためである。 （２）Ｎｉ：組織的に安定なオーステナイトを形成する
のに重要な元素であるとともに、耐食性向上に寄与す
る。 （３）Ｍｏ：塩化物に対する応力腐食割れ、孔食を防止
するのに重要な元素であり、その防止には３ｗｔ％以上
が必要である。しかし、１０ｗｔ％以上含有されると脆
くなるので、その上限を１０ｗｔ％とするのが好まし
い。
以下のとおりである。 （１）Ｃｒ：酸化皮膜を構成するのに重要な元素であ
り、この酸化皮膜により耐食性を向上させる。金属Ｃｒ
中に含有させられるＡｌ2 Ｏ3 粉末は粒径：１００〜２
００μｍのもので、その含有量は８〜１０ｗｔ％が好ま
しい。Ａｌ2 Ｏ3 粉末を金属Ｃｒ中に含有させるのは金
属Ｃｒの焼結防止のためである。 （２）Ｎｉ：組織的に安定なオーステナイトを形成する
のに重要な元素であるとともに、耐食性向上に寄与す
る。 （３）Ｍｏ：塩化物に対する応力腐食割れ、孔食を防止
するのに重要な元素であり、その防止には３ｗｔ％以上
が必要である。しかし、１０ｗｔ％以上含有されると脆
くなるので、その上限を１０ｗｔ％とするのが好まし
い。
【０００７】
【作用】主として炭素鋼表面に１〜３μｍのＭｏの微粉
を含有するポーラスなＮｉの電気メッキを施し、その後
Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒを９００〜１１００
℃程度で拡散浸透処理することにより得られたＮｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ合金の皮膜はＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏにより硫酸に対
する耐食性が保持され、また、拡散浸透処理の効果によ
り皮膜の緻密化が図られることから硫酸に対する耐食性
が優れている。従って、この皮膜で表面を保護された伝
熱管は耐食性が向上する。
を含有するポーラスなＮｉの電気メッキを施し、その後
Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒを９００〜１１００
℃程度で拡散浸透処理することにより得られたＮｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ合金の皮膜はＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏにより硫酸に対
する耐食性が保持され、また、拡散浸透処理の効果によ
り皮膜の緻密化が図られることから硫酸に対する耐食性
が優れている。従って、この皮膜で表面を保護された伝
熱管は耐食性が向上する。
【０００８】
【実施例】図１に、公知のワット浴に１〜３μｍのＭｏ
微粉を３〜１０ｗｔ％添加し、温度：４５〜６０℃、電
流密度：５〜１０Ａ／ｄｍ2 でメッキして試作した１０
０〜３００μｍ厚のＮｉ電気メッキの断面の反射電子像
を示す。灰色部はＮｉメッキ、白色部がＭｏ粒子であ
る。また、黒く見える部分はポーラス部である。このポ
ーラスめっきをφ５０．６×６ｔ（ｍｍ）の炭素鋼管に
施した後の断面光学顕微鏡組織を図２に示す。このとき
の、電気めっき条件は電流密度５０〜１００Ａ／ｍ2 で
ある。その後、Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒ（Ｃ
ｒ：Ａｌ2 Ｏ3＝９０：１０）を９００〜１１００℃×
１０Ｈｒ拡散浸透処理した。この断面光学顕微鏡組織を
図３に示す。このポーラス電気めっき＋拡散浸透処理に
より、炭素鋼管表面にＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の皮膜を形
成する。
微粉を３〜１０ｗｔ％添加し、温度：４５〜６０℃、電
流密度：５〜１０Ａ／ｄｍ2 でメッキして試作した１０
０〜３００μｍ厚のＮｉ電気メッキの断面の反射電子像
を示す。灰色部はＮｉメッキ、白色部がＭｏ粒子であ
る。また、黒く見える部分はポーラス部である。このポ
ーラスめっきをφ５０．６×６ｔ（ｍｍ）の炭素鋼管に
施した後の断面光学顕微鏡組織を図２に示す。このとき
の、電気めっき条件は電流密度５０〜１００Ａ／ｍ2 で
ある。その後、Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒ（Ｃ
ｒ：Ａｌ2 Ｏ3＝９０：１０）を９００〜１１００℃×
１０Ｈｒ拡散浸透処理した。この断面光学顕微鏡組織を
図３に示す。このポーラス電気めっき＋拡散浸透処理に
より、炭素鋼管表面にＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の皮膜を形
成する。
【０００９】次に、上記皮膜の硫酸環境における耐食性
を試験するために、５０℃に加熱した５０％硫酸への浸
漬腐食試験を実施した。図４はこの結果を示すものであ
る。図４から判るように従来の炭素鋼、オーステナイト
ステンレス鋼は前者が約６０〜７０ｇ／ｍ2 ・ｈ、後者
が約１００ｇ／ｍ2 ・ｈの腐食量を示す。これに対し
て、本発明に係わる皮膜では約０．３ｇ／ｍ2 ・ｈの腐
食量を示し、従来材料に比べ著しく腐食量が低下して良
好な耐食性を示すことが判かる。
を試験するために、５０℃に加熱した５０％硫酸への浸
漬腐食試験を実施した。図４はこの結果を示すものであ
る。図４から判るように従来の炭素鋼、オーステナイト
ステンレス鋼は前者が約６０〜７０ｇ／ｍ2 ・ｈ、後者
が約１００ｇ／ｍ2 ・ｈの腐食量を示す。これに対し
て、本発明に係わる皮膜では約０．３ｇ／ｍ2 ・ｈの腐
食量を示し、従来材料に比べ著しく腐食量が低下して良
好な耐食性を示すことが判かる。
【００１０】以上の結果より、主として炭素鋼表面に１
〜３μｍのＭｏの微粉を含有するポーラスなＮｉの電気
メッキを施し、その後Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃ
ｒを９００〜１１００℃程度で拡散浸透処理することに
より得られたＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の皮膜は耐食性に優
れることが判り、本発明に係わる伝熱管の耐食性が優れ
ることが容易に推定できる。
〜３μｍのＭｏの微粉を含有するポーラスなＮｉの電気
メッキを施し、その後Ａｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃ
ｒを９００〜１１００℃程度で拡散浸透処理することに
より得られたＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の皮膜は耐食性に優
れることが判り、本発明に係わる伝熱管の耐食性が優れ
ることが容易に推定できる。
【００１１】
【発明の効果】耐硫酸腐食性に優れた本発明に係わるポ
ーラス電気めっき＋拡散浸透処理による合金皮膜を伝熱
管表面に形成すると、その合金皮膜が伝熱管を保護し伝
熱管の耐硫酸腐食性を向上させて耐食伝熱管を提供す
る。さらに、本発明の伝熱管はボイラの運転効率の向上
及び運転維持経費の低減に大きく寄与するものである。
ーラス電気めっき＋拡散浸透処理による合金皮膜を伝熱
管表面に形成すると、その合金皮膜が伝熱管を保護し伝
熱管の耐硫酸腐食性を向上させて耐食伝熱管を提供す
る。さらに、本発明の伝熱管はボイラの運転効率の向上
及び運転維持経費の低減に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様に係わるＮｉ電気メッキの断面
の反射電子像を示す写真。
の反射電子像を示す写真。
【図２】本発明の一態様に係わる炭素鋼管に施されたＮ
ｉ電気メッキの断面光学顕微鏡組織を示す写真。
ｉ電気メッキの断面光学顕微鏡組織を示す写真。
【図３】本発明の一態様に係わる図２のＮｉ電気メッキ
上にＡｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒを拡散浸透処理
後の断面光学顕微鏡組織を示す写真。
上にＡｌ2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒを拡散浸透処理
後の断面光学顕微鏡組織を示す写真。
【図４】本発明に係わる耐食伝熱管の５０％硫酸浸漬腐
食試験の結果を示す図表。
食試験の結果を示す図表。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素鋼管の表面に１〜３μｍのＭｏ微粉
を含むポーラスなＮｉの電気メッキを施し、その後Ａｌ
2 Ｏ3 粉末を含有する金属Ｃｒを拡散浸透処理し、耐食
性あるＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の皮膜を形成してなること
を特徴とする耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7095900A JPH08270886A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7095900A JPH08270886A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08270886A true JPH08270886A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=14150180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7095900A Withdrawn JPH08270886A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 耐硫酸露点腐食用拡散浸透処理伝熱管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08270886A (ja) |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7095900A patent/JPH08270886A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |