等离子喷涂和超音速喷涂技术在石油石化工业中的应用现状

等离子喷涂和超音速喷涂技术在石油石化工业中的应用现状

 1、修复石油机械 随着先进制造技术及设备工程学的不断发展，制造与维修将越来越趋于统 一，“维修”已被赋予了更广泛的含义。1984 年美国“技术评论”提倡旧品翻 新或再生，并称为“重新制造”。重新制造所需能源约为制造新品的 20%~60%， 价格只有新品的40%~60%。许多采用热喷涂技术处理过的旧零部件，其性能要优 于新品。 石油钻机等设备中一些大功率曲轴，油田使用的各种重型车辆、拖拉机、柴 油机的曲轴等磨损后均可采用热喷涂技术进行修复。如可采用电弧喷涂 3Cr13 涂层或等离子喷涂陶瓷涂层来修复。这样既可显著降低成本，又能延长设备使用 寿命，尤其是可有效解决进口设备的修复问题。还可采用热喷涂方法恢复加工超 差零部件或强化耐磨件表层。 油田使用的各类泵的柱塞、缸套、叶轮等零件均可采用多种热喷涂方法进行 修复。如可采用超音速火焰喷涂 WC-12Co 或等离子喷涂 Al2O3 等来修复和强化， 也可采用电弧喷涂 1Cr13 钢丝进行修复。采用热喷涂技术修复后的柱塞使用寿命 高于表面淬火柱塞， 略低于工作表面喷焊镍基合金的柱塞。 对于一些大直径柱塞，由于变形而无法采用喷焊进行修复时，热喷涂则不失为一种无变形、低成本的最佳修复方法。国内曾修复一个 12 吨的柱塞，喷涂层重达 33 公斤，涂层作封孔处理后， 使用性能优于新柱塞， 而成本只有新柱塞的 1/4。 油田注水泵电动机轴、 盐化系统使用的大功率电动机转子， 可采用热喷涂技术对其磨损的轴颈部位进行修复。

 2、提高机械零件的耐磨性 

石化厂的催化裂化装置，一般采用烟气能量回收系统。但由于烟气轮机是在 带有固体催化剂微粒及有腐蚀介质的高温烟气流下工作，其动、静叶片等零部件 易受冲蚀，其使用寿命只有 2~12 个月。而采用等离子喷涂技术在动、静叶片表 面喷涂合金粉末，可提高动、静叶片的抗冲蚀磨损性能，从而延长烟气轮机的使 用寿命。

 3、喷涂石油机械零件耐磨耐蚀球阀：对于工作在温度达 540℃，压力达 140MPa 的含有腐蚀性砂 浆的管道中的金属座球阀，应用超音速火焰喷涂 WC-Co 涂层、Cr2C3-NiCr 涂层、 Fe-Cr-Ni-Mo 涂层或 WC-Ni 涂层，可大幅度改善球阀的耐腐蚀和耐冲蚀性能，提 高使用可靠性和寿命。抽油杆：为了适应腐蚀油井生产的需要，昂贵的不锈钢材料生产了不锈钢抽油杆，该抽油杆的特点是耐腐蚀性好，但成本较高。 为了节约成本，可以用不锈钢粉末，对抽油杆进行了等离子喷涂，制成了喷涂不锈钢抽油杆，该抽油杆也 具有防腐性能，但成本比不锈钢的要便宜。抽油泵柱塞：国内对油井抽油泵柱塞 加工的一般方法有：表面镀铬、化学镀镍-磷和表面喷焊镍基合金。目前，热喷 涂陶瓷涂层作为一种新的处理工艺已被用来制造抽油泵柱塞。 采用热喷涂技术在 柱塞表面喷涂 87%Al2O3+13%TiO2 的陶瓷材料形成陶瓷涂层。用这种方法制造的 抽油泵柱塞。在含砂井中的运行时间可达两个多月。其寿命为传统工艺所制造柱 塞的两倍。钻头：爆炸喷涂 WC-Co 涂层成功地用于钻头，提高了钻头的抗磨损、 抗腐蚀和抗冲蚀能力， 也可采用等离子喷涂工艺在人造金刚石钻头表面制备复合 合金涂层。

4、容器、管道和塔的防腐 油田使用的塔、罐、管道可采用电弧喷涂铝、锌、不锈钢等涂层防腐或采用 火焰喷塑防腐。公司在反应发生器内壁已大量使用线材 喷涂不锈钢、钼和钛合金。采用等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷 涂均可解决油田用各种锅炉管道的腐蚀和冲蚀问题。

上海法旱喷涂有限公司专业从事耐磨、防腐的热喷涂技术，有着多年的热喷涂修复经验，在同行业中受到广泛的好评。

上海法旱喷涂机械有限公司

李庆高

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