Способ защиты металлических труб от коррозии

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для повышения коррозионной защиты металлических труб. Осуществляют вакуумно-диффузионное хромирование изделия, при этом сначала проводят струйно-абразивную обработку внутренней и внешней поверхности трубы, затем засыпают в трубу порошок феррохрома фракцией от 0,1 мм до 50 мм, вакуумируют ее внутренний объем и помещают трубу на перемещающий механизм, расположенный под стационарно установленными газопламенной горелкой, устройством для дробеударной обработки наружной поверхности и индуктором. Затем нагревают локальную зону трубы в пределах от 900°С до 1500°С, при этом осуществляют непрерывное вращательное движение трубы вдоль ее оси и одновременно газопламенной горелкой, установленной перед индуктором, напыляют на наружную поверхность трубы порошок феррохрома. Устройство для дробеударной обработки наружной поверхности устанавливают между горелкой и индуктором. В течение от 1 до 20 часов осуществляют от 2 до 10 циклов возвратно-поступательного движения трубы относительно индуктора, после чего разгерметизируют и быстро охлаждают трубу и удаляют засыпанный порошок феррохрома. Обеспечивается значительное снижение скорости коррозии металлических труб. 4 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для повышения коррозионной защиты металлических труб.

Известен способ получения теплогидроизоляционного покрытия трубопровода, в котором последовательно послойно производят газопламенное напыление перекрывающимися полосами порошковой композиции на наружную поверхность трубопровода. Одновременно наносят на последовательно расположенные участки трубопровода антикоррозионный, теплоизоляционный и гидроизоляционный слои (Пат. РФ N 2018767, кл. F16L 59/00, заявлено 15.05.1991, опубл. 30.08.1994). Однако известный способ не позволяет нанести защитное покрытие на внутреннюю поверхность труб большой длины.

Известен также способ обработки изделий из стали, содержащей не менее 0,2% углерода, который включает предварительное нанесение слоя молибдена методом напыления или диффузионного насыщения и последующее диффузионное хромирование. (Пат. РФ N 2063471, кл. С23С 10/02, заявлено 20.03.1995, опубл. 10.07.1996), который принят за прототип. Однако известный способ, принятый за прототип, имеет высокую трудоемкость и стоимость, связанную с предварительным нанесением слоя молибдена.

Техническим результатом от использования заявляемого способа является значительное снижение скорости коррозии металлических труб, увеличение срока эксплуатации, повышение экологической безопасности при использовании в системах питьевого водоснабжения, снижение аварийности на трубопроводах, возможность использования в теплосетях, нефте- и газопроводах, в т.ч. высоких параметров, повышение механических свойств, возможность сварки и пластической деформации без нарушения внутреннего и внешнего защитных слоев.

Сущность изобретения заключается в том, что наносятся защитные покрытия с применением газопламенного напыления для внешней поверхности и вакуумно-диффузионного насыщения для внутренней поверхности. Сначала проводят струйно-абразивную обработку внутренней и внешней поверхности трубы, после чего засыпают в трубу порошок феррохрома фракцией от 0,1 мм до 50 мм, вакуумируют внутренний объем трубы и помещают ее на перемещающий механизм, расположенный под стационарно установленными индуктором, дробеударным аппаратом и газопламенной горелкой. Индуктором нагревают локальную зону трубы в пределах от 900°С до 1500°С (для низко- и среднеуглеродистых низколегированных сталей), при этом осуществляют непрерывное вращательное движение трубы вдоль ее оси. Одновременно напыляют на наружную поверхность трубы порошок феррохрома при помощи газопламенной горелки с периферийной подачей сжатого воздуха для охлаждения локальных зон трубы. В течение от 1 до 20 часов осуществляют от 2 до 10 циклов возвратно-поступательного перемещения трубы относительно индуктора, после чего разгерметизируют и быстро охлаждают трубу и удаляют феррохромовую засыпку. Дополнительно на внешнюю поверхность могут наносить неметаллические изоляционные материалы с целью повышения защиты от блуждающих токов и точечной коррозии.

Такая совокупность признаков предлагаемого способа позволяет повысить механические свойства и обеспечить надежную коррозионную защиту обрабатываемого изделия.

Примером применения предлагаемого способа может служить процесс обработки трубы стальной электросварной 6000×100×4, материал Сталь45. Сначала проводят струйно-абразивную обработку трубы карборундом, засыпают в нее порошок феррохрома фракцией от 3 мм до 20 мм и устанавливают ее на перемещающий механизм, вакуумируют внутренний объем трубы. Включают индуктор и разогревают локальную зону трубы до 1150°С, при этом осуществляют непрерывное вращательное движение трубы относительно ее продольной оси. Одновременно при помощи газопламенной горелки напыляют на внешнюю поверхность трубы порошок феррохрома и проводят дробеударную обработку. При этом дробеударная установка располагается между индуктором и горелкой. В течение 8 часов проводят 5 циклов возвратно-поступательного перемещения трубы относительно индуктора, горелки и дробеударного аппарата, после чего быстро охлаждают и разгерметизируют трубу и удаляют феррохромовую засыпку. Данная технология обеспечивает получение на внутренней поверхности труб равномерного по периметру и длине хромового покрытия, толщина которого на внутренней поверхности составляет от 20 мкм до 40 мкм, на внешней - от 200 мкм до 500 мкм. Дополнительно на внешнюю поверхность наносят лакокрасочное покрытие с целью повышения защиты от блуждающих токов и точечной коррозии.

Заявленный способ предполагается применять в теплоэнергетической, нефтегазовой, металлургической промышленности, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве, в частности в трубопроводах высоких параметров.

Использование изобретения ведет к значительному снижению скорости коррозии труб, повышению срока их службы и улучшению механических свойств.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

1. Способ защиты металлических труб от коррозии, включающий вакуумно-диффузионное хромирование изделия, отличающийся тем, что сначала проводят струйно-абразивную обработку внутренней и внешней поверхности трубы, затем засыпают в трубу порошок феррохрома фракцией от 0,1 мм до 50 мм, вакуумируют ее внутренний объем и помещают трубу на перемещающий механизм, расположенный под стационарно установленными газопламенной горелкой, устройством для дробеударной обработки наружной поверхности и индуктором, затем нагревают локальную зону трубы в пределах от 900°С до 1500°С, при этом осуществляют непрерывное вращательное движение трубы вдоль ее оси и одновременно газопламенной горелкой, установленной перед индуктором, напыляют на наружную поверхность трубы порошок феррохрома, при этом устройство для дробеударной обработки наружной поверхности устанавливают между горелкой и индуктором, в течение от 1 до 20 часов осуществляют от 2 до 10 циклов возвратно-поступательного движения трубы относительно индуктора, после чего разгерметизируют и быстро охлаждают трубу и удаляют засыпанный порошок феррохрома.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют газопламенную горелку с периферийной подачей сжатого воздуха для охлаждения локальных зон внешней поверхности сжатым воздухом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют покрытие внешней поверхности неметаллическими изоляционными материалами.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что защитное покрытие на внутренней поверхности трубы наносят толщиной от 20 мкм до 40 мкм.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что защитное покрытие на внешней поверхности трубы наносят толщиной от 200 мкм до 500 мкм.