DE556116C

DE556116C - Method for producing a protective layer on the inside of heating pipes using solutions containing potassium dichromate

Info

Publication number: DE556116C
Application number: DEM107321D
Authority: DE
Original assignee: CARL L J MEYER; FRIEDA MEYER GEB SCHNEIDER
Current assignee: CARL L J MEYER; FRIEDA MEYER GEB SCHNEIDER
Priority date: 1928-11-13
Filing date: 1928-11-13
Publication date: 1932-08-05

Description

Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht auf der Innenseite von Heizrohren unter Verwendung von kaliumbichrömathaltigen Lösungen Es ist bekannt, daß auf Eisen Schutzschichten hergestellt werden können, wenn man zunächst Eisenoxyduloxydschichten bildet und diese dann mit einer heißen -oder kochenden Lösung von Ialiumbichromat behandelt. Mit solchen Maßnahmen können jedoch nur leicht zerstörbare Schichten molekularer Dimensionen gebildet werden, und will man Eisen mit der aus der Fabrikation stammenden Wahhaut nur mit der Lösung behandeln, so werden die Mißerfolge noch größer. Auf der Innenseite von Heizrohren lassen sich deshalb diese Methoden nicht verwenden. Dies ist besonders deutlich geworden bei Versuchen mit Backofenrohren, die selbst nach einem Betrieb von 2 Monaten noch teilweise für den Strom durchlässige Innenschichten dort aufwiesen, wo diese sich im Bereiche der Lösung befunden hatten.Process for the production of a protective layer on the inside of Heating pipes using solutions containing potassium dichromate It is known that protective layers can be produced on iron if iron oxide layers are first applied and this then with a hot or boiling solution of aluminum dichromate treated. With such measures, however, only easily destructible layers can be achieved molecular dimensions are formed, and one wants iron with the one from the fabrication If you only treat the resulting elective skin with the solution, the failures will be even greater. These methods cannot therefore be used on the inside of heating pipes. This has become particularly clear in experiments with oven pipes that themselves After 2 months of operation, inner layers still partially permeable to electricity where they were in the area of the solution.

Dias vorliegende Verfahren dagegen stellt sichtbar werdende Schichten mit Hilfe der Walzhaut her, die Korrosionen verhindern und das Freiwerden von Wasserstoff ausschalten. Das Verfahren ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite entsprechend vorbehandelter Heizrohre die Schutzschicht bei Temperaturen und Drucken :erhält, die annähernd gleich :oder höher sind ,als die Temperaturen und Drucke, welche bei der betriebsmäßigen Verwendung .auftreten. Alle winzigen Hohlräume, welche in der Walzhaut und zwischen ihr und dem Eisen vorhanden sind, füllen sich leichter mit der Lösung, wenn diese unter Druck steht; doch ist auch die Differenz der linearen Ausdehnung durch die Wärme und durch Spannungen zu beachten, welche zwischen dem Eisen und der Walzhau, besteht. Eine Schutzschicht, welche bei niedrigen Temperaturen gebildet wird, kann nicht bei höheren Temperaturen vollständig schützen, weil die Ausdehnungsdifferenz wieder Mikrorisse freilegt, die pro Quadratmeter Innenrohrfläche für ioo' Temperaturdifferenz allein mit 6 qcm freier Gesamtfläche zu berücksichtigen sind.The present method, on the other hand, creates layers that are becoming visible with the help of the mill skin, which prevent corrosion and the release of hydrogen switch off. The method is initially characterized in that the inside appropriately pretreated heating pipes the protective layer at temperatures and pressures : obtained that are approximately equal to: or higher than the temperatures and pressures, which occur during operational use. All the tiny voids, which ones are present in the mill skin and between it and the iron, fill more easily with the solution when it is under pressure; but the difference is also linear Expansion due to heat and tensions between the Eisen und der Walzhau, exists. A protective layer that works at low temperatures can not fully protect at higher temperatures because the Expansion difference again exposes microcracks per square meter of inner pipe surface to take into account for 100 'temperature difference alone with 6 cm2 of free total area are.

Bei vorgenommenen Versuchen sind sichtbare Schutzschichten mit einer i %igen Lösung in destilliertem Wasser bei Temperaturen von 26o bis 28o° und den entsprechenden Dampfdrucken hergestellt worden. Der Versuch lief in Backofenrohren 35 Stunden, und der Zusatz wurde nicht halb verbraucht. Die Lösung wird alkalisch, geht also in :einen Zustand über, der für Wasserrohre gewünscht wird. Hiernach genügt bereits :eine ;@ %ige Lösung, wenn eine Schutzschicht in einem System von Siederohren gebildet werden soll. Müssen solche Rohrsysteme kalt abgeprüft werden, so geschieht dies :am besten mit der Lösung, die nach der Abnahme die Schutzschichten herstellen soll. Dem späteren, Chloride enthaltenden Speisewasser ist zweckmäßig etwas Iialiumbichromat zuzusetzen (o,o5 bis o, r o70).Visible protective layers with a i% solution in distilled water at temperatures from 26o to 28o ° and the corresponding vapor pressures have been produced. The experiment ran in oven tubes 35 hours and the additive was not half consumed. The solution becomes alkaline, So goes into: a state that is desired for water pipes. After that it is enough already: a; @% solution, if a protective layer in a system of boiler pipes should be formed. If such pipe systems have to be tested cold, this is what happens this: ideally with the solution that creates the protective layers after removal target. The later feed water containing chlorides is expediently a little iialium bichromate to be added (o, o5 to o, r o70).

Geschlossene Heizrohre erhalten eine i %ige Lösung, und die Dampfräume solcher Rohre werden vor dein Einbau behandelt, da ja höchstens das kritische Volumen Wasser gefüllt werden darf. Hier ist es notwendig, die Behandlungstemperatur erheblich höher zu wählen; denn die wäßrige Lösung mußeine Volumenzunahme- durch -Temperaturerhöhung erfahren, die das Bespülen der späteren Dampfräume mit der Lösung garantiert, und die Temperatur muß der entsprechen, welche später infolge ungleichmäßiger Beheizung,er-. reicht werden kann. Brei Backofenrohren gehört hierzu eine Temperatur der Lösung von 35o bis-36o°, und diese Temperatur ientspricht auch derjenigen, welche beim Überheizen einzelner Rohre in Dampfbacköfen festgestellt worden ist. Die Schutzschichten bilden sich bei diesen Temperaturen in z bis q. Stunden. Man kann die vollständige Bespülung der Dampfräume der Rohre natürlich auch @erreichen, wenn man während der Behandlung die Rohrlage ändert, am einfachsten bei stark geneigter Lagerung durch Drehen um die Achse. Das wird besonders in Frage kommen, wenn nicht mehr das kritische Volumen gefüllt zu werden braucht, da die Wasserstoffentwicklung beseitigt ist und damit die Gasdrucke, welche das Sieden verzögern. Der Wasserraum solcher Rohre bedarf der Behandlung vor dem Einbau mischt.Closed heating pipes receive an i% solution, and the steam rooms Such pipes are treated before your installation, since at most the critical volume Filled with water may be. Here it is necessary to adjust the treatment temperature to choose considerably higher; because the aqueous solution has to increase in volume -Experienced increase in temperature, which is the rinsing of the later steam rooms with the solution guaranteed, and the temperature must correspond to that which is later due to uneven Heating, er. can be enough. Mash oven tubes include a temperature the solution from 35o to -36o °, and this temperature also corresponds to that which has been determined when overheating individual pipes in steam ovens. The protective layers form at these temperatures in z to q. Hours. One can get the full Purging of the steam chambers of the pipes, of course, can also be achieved if one during the Treatment of the pipe position changes, easiest with a steeply inclined storage Rotate around the axis. That will come into question in particular, if not the critical one Volume needs to be filled, since the evolution of hydrogen is eliminated and thus the gas pressures which delay boiling. The water space requires such pipes the treatment mixes before installation.

Einer besonderen Beachtung bedarf das Innere kalt gebogener Rohrteile, wenn es nicht innerhalb der flüssigen Phase liegt; denn hier schützt selbst nicht die beste Oxydschicht, weil. sie sich an der einen Seite abhebt und an der anderen reißt und abplatzt.The inside of cold-bent pipe parts requires special attention, if it is not within the liquid phase; because here itself does not protect the best oxide layer because. it stands out on one side and on the other cracks and flakes off.

Auch im überhitzerrohre läßt sich die Schutzschicht bei Temperaturen von 36o° herstellen,- wenn die endgültige Form die B.espü-Iung der Innenwände gestattet. Wenn Druckprüfungen im Rohrwerk vorgeschrieben sind, so geschieht das am besten mit seiner o, i % ig en Lösung, die so lange im Rohr verbleibt, bis die Herstellung der Schutzschicht erfolgt. Wird nur Wasser zur Druckprüfung g verwandt, so ist anschließend ein Erhitzen auf etwa 300° vorzunehmen, und die Rohre sind ebenfalls bis zur Behandlung beiderseits geschlossen zu halten. Das gleiche geschehtmit länger lagernden Rohren, deren Innenteile nicht von der Atmosphäre abgeschlossen sind. Diese Maßnahmen sollen zunächst das Rosten bis zur Bildung der Schutzschicht an den Innenflächen verhüten und auch der Bildung von Lokalelementen in den Kapillaren (Eisen-Wasser-Walzhaut) entgegenwirken, denn das Bichromat der Lösung dringt nur sehr schwer in das Wasser der Kapillare in, und in Verbindung mit Rostgelen lassen sich keine einwandfreien Schutzschichten herstellen. In Wasser gelöster Rost kann dauernd Wasserstoff entwickeln. Es liegen hier wahrscheinlich die Ursachen der seltener vorkommenden, sehr schweren Rohrexplosionen. Für die Lösungen, mit denen die Schutzschicht hergestellt wird, kann nur destilliertes Wasseroder Kondenswasser Verwendung finden, da Chloride die Behandlung ungünstig beeinflussen.The protective layer can also be used in the superheater tubes at temperatures of 36o ° - if the final shape allows flushing of the inner walls. If pressure tests are prescribed in the pipe mill, this is best done with its o, i% solution, which remains in the tube until it is manufactured the protective layer takes place. If only water is used for the pressure test g, then heating to about 300 ° and the tubes are also up for treatment to keep closed on both sides. The same thing happens with longer stored pipes, whose internal parts are not closed off from the atmosphere. These measures are intended First of all, prevent rusting until the protective layer has formed on the inner surfaces and also the formation of local elements in the capillaries (iron-water mill skin) counteract this, because the bichromate in the solution penetrates the water with great difficulty the capillary in and in connection with rust gels cannot be flawless Manufacture protective layers. Rust dissolved in water can continuously generate hydrogen. This is probably where the causes of the less common, very severe ones lie Pipe explosions. For the solutions used to create the protective layer, only distilled water or condensed water can be used, as chlorides Adversely affect treatment.

Andere Gegenstände aus Eisen mit reinen wasserfreien Fei O4-Schichten lassen sich nach diesem Verfahren natürlich auch behandeln. Sie werden mit einer stumpfgrünen Schicht bedeckt, die nach den bisherigen Versuchen beim Anlegen einer Spannung bis zu z Volt für den Strom undurchlässig ist. Blankes Eisen :erhält eine mehr braungrüne Schicht, und es liegt der S_chl-uß nahe, daß die hier gebildeten Oxyde mehr Eisen enthalten als die grüne Eisenchromverbindüng auf und in der Walzhaut. Die nach den vorbereitenden Maßnahmen, vorhandenen Fes O4-S.chichten können zwar nicht verhindern, daß Eisenionen in Lösung gehen; sie wirken aber hemmend auf diesen Vorgang ein und dadurch gerade günstig.Other iron objects with pure anhydrous Fei O4 layers can of course also be treated according to this procedure. You will be using a Covered dull green layer, which after previous attempts when creating a Voltage up to z volts for the current is impermeable. Bare iron: get one more brown-green layer, and it is obvious that the here formed Oxides contain more iron than the green iron chromium compound on and in the mill skin. The Fes O4-S layers that are present after the preparatory measures can do not prevent iron ions from going into solution; but they have an inhibiting effect on this Process one and therefore just cheap.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of a protective layer on the inside of heating pipes using solutions containing potassium dichromate, characterized in that the treatment is carried out at temperatures and pressures which are the same as or higher than the temperatures and pressures in the b: operating mode Use of the heating pipes. z. Embodiment of the method according to claim i in use on closed heating pipes, characterized in that before. Installation of the pipes the part of the pipe wall forming the vapor space is treated with the solution. 3. Method according to claim i and z, characterized in that before production the protective layer the inside of the tubes from the in d-n cavities of the oxide layer moisture is freed by heating, if the pressure test of the Pipe is not carried out with a water containing bichromate.