JPH07146091A - 熱交換器用伝熱管の製造方法 - Google Patents

熱交換器用伝熱管の製造方法

Info

Publication number
JPH07146091A
JPH07146091A JP29285293A JP29285293A JPH07146091A JP H07146091 A JPH07146091 A JP H07146091A JP 29285293 A JP29285293 A JP 29285293A JP 29285293 A JP29285293 A JP 29285293A JP H07146091 A JPH07146091 A JP H07146091A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating
heat
heat transfer
metallizing
coat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29285293A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiro Yamada
勝弘 山田
Masahiro Koyama
正洋 小山
Morihiko Osawa
守彦 大澤
Takao Otsuka
隆夫 大塚
Shozo Yamamoto
昇三 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP29285293A priority Critical patent/JPH07146091A/ja
Publication of JPH07146091A publication Critical patent/JPH07146091A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【構成】 管体9の外周に、85〜50重量%のNiと
15〜50重量%のCrとを主成分とする第一皮膜14
を高速火炎溶射し、第一皮膜14の外側にAlからなる
第二皮膜15をガス溶射することにより伝熱管16,2
1を製造する。 【効果】 第二皮膜のガス溶射により、第一皮膜と第二
皮膜とが互いに緻密に結合し、さらに第二皮膜は緻密な
酸化皮膜となるので管体の腐食を防止することができ、
また第二皮膜にひび割れが生じたとしても、その内側の
耐食性を有する第一皮膜によって管体の腐食を確実に防
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばごみ焼却炉に配
置される熱交換器用伝熱管の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、都市ごみは高カロリー化しており
その焼却温度も高温化しているのが現状である。そこ
で、都市ごみを焼却するごみ焼却炉などに配置される熱
交換器の伝熱管は、伝熱管の腐食防止をするために、管
体の表面にステンレスプロテクター、セラミックスプロ
テクター、あるいはセラミックスキャスターの塗布や溶
射している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の伝熱管にお
いて、ステンレスプロテクターは強度が低いため肉厚を
厚くする必要があり、このことにより熱交換率を悪くし
てしまう。
【0004】またセラミックスプロテクターやセラミッ
クスキャスターはそのものが熱伝導率が悪く、また伝熱
管の全面に設けることができないため、伝熱管の部分的
な腐食が激しくなってしまう。
【0005】なお近年、伝熱管の腐食防止をするため
に、管体の表面にステンレスプロテクター、セラミック
スプロテクター、あるいはセラミックスキャスターの塗
布や溶射を行う代わりに、管体に、アンダーコートとし
て80%Ni−20%Crを、トップコートとしてAl
をそれぞれガス溶射する技術が報告されている(199
2年2月開催、第13回全国都市清浄研究発表会講演論
文集、第168頁〜170頁)が、いまだ伝熱管の腐食
防止は充分でない。
【0006】そこで本発明は、上記課題を解決し得る熱
交換器用伝熱管の製造方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、管体の外周に、85〜50重量%
のNiと15〜50重量%のCrとを主成分とする第一
皮膜を高速火炎溶射により形成し、該第一皮膜の外側
に、Alからなる第二皮膜をガス溶射することにより伝
熱管を形成する。
【0008】
【作用】上記構成において、85〜50重量%のNiと
15〜50重量%のCrとを主成分とする第一皮膜の外
側に、Alからなる第二皮膜をガス溶射することによ
り、第一皮膜と第二皮膜とが互いに緻密に結合し、また
第二皮膜は緻密な酸化皮膜となるので、管体の腐食を防
止することができ、第二皮膜にひび割れが生じたとして
も、その内側の耐食性を有する第一皮膜によって管体の
腐食を確実に防止することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図7に基いて
説明する。図1に示すように、都市ごみなどを焼却する
焼却炉Aの内部の一側に、燃焼ガス1を上向きに案内す
る第一煙道2が配置され、前記ごみ焼却炉Aの内部の他
側に、燃焼ガス1を下向きに案内する第二煙道4が第一
煙道2に仕切り壁3を介して配置され、前記第一煙道2
および第二煙道4は互いの上端部で連通され、この連通
部分にスクリーン装置5が配置されている。
【0010】前記両煙道2,3を構成する水冷壁20
に、燃焼ガス1の熱回収用の伝熱管(水管)21が配置
され、図2に示すようにこの伝熱管21は、メンブレン
壁に周面の略半分だけ埋設された軟鋼製の管体9と、該
管体9の外周に固着された耐高熱性皮膜部13とから構
成され、該耐高熱性皮膜部13は、前記管体9の外周前
面(燃焼ガスと接触する面)に固着された内側のNi−
Cr系の第一皮膜14と、該第一皮膜14の外側に固着
された第二皮膜15とから構成され、前記第一皮膜14
は50重量%のNiと50重量%のCrとを主成分と
し、第二皮膜15はAlからなる。
【0011】上記のように構成された両伝熱管16は、
第一皮膜14を、管体9に爆発溶射(高速火炎溶射の一
例)により形成し、第二皮膜15を第一皮膜14にガス
溶射(ガス火炎溶射)することにより形成している。
【0012】そしてNi−Cr系の第一皮膜14は、耐
高温性、耐食性、耐摩耗性に優れ、また第二皮膜15は
Alが拡散して第一皮膜14を封孔し、さらに第二皮膜
15の表面は緻密な酸化皮膜を形成するので、高温の燃
焼ガス1が水冷壁20の伝熱管21の外周前面あるいは
熱交換器6の伝熱管16の外周を通過しても、第一皮膜
14および第二皮膜15で保護されて、管体9の腐食の
減肉量を減少させることができる。
【0013】前記第二煙道4の出口4aに、複数本の伝
熱管16から構成された熱交換器6が配置され、該熱交
換器6は出口4aの左壁7と右壁8の間を長さ方向とし
て前後方向に軟鋼製の管体9を複数並列することで形成
され、この熱交換器6の燃焼ガス1排出側に過熱用伝熱
管10が配置されている。なお、前記熱交換器6の下方
にはスートブロワ用蒸気供給管12が設けられている。
【0014】そして図4に示すように、伝熱管16は管
体9と、該管体9の外周全面に固着された耐高熱性皮膜
部13とから構成され、該耐高熱性皮膜部13は、前記
水冷壁20に設けた熱回収用の伝熱管21と同様に、前
記管体9の外周全面に固着されて50重量%のNiと5
0重量%のCrとを主成分とした内側の第一皮膜14
と、該第一皮膜14の外側に固着されたAlからなる第
二皮膜15とから形成されている。
【0015】以下に本発明による伝熱管と、従来例およ
び比較例による伝熱管の腐食状況の比較を試験結果を用
いて説明する。まず本発明の1種類のテストピースと、
従来例の3種類のテストピースと、比較例とする1種類
のテストピースとを作成した。そしてそれぞれの形状、
成分、溶射の方法は下記(表1)の通りである。
【0016】
【表1】
【0017】なお上記の表1から分かるように、本発明
のテストピースと比較例とするテストピースの相違は溶
射の方法であって、比較例のものは、管体となる軟鋼に
50重量%のNiと50重量%のCrとを主成分とした
皮膜(第一皮膜)をプラズマ溶射し、その外側にAlの
皮膜(第二皮膜)をプラズマ溶射している。本発明のも
のは前述したとおり、軟鋼に50重量%のNiと50重
量%のCrとを主成分とした皮膜を爆発溶射し、その外
側にAlの皮膜をガス溶射したものである。
【0018】また試験方法は次の通りである。すなわ
ち、実際の使用状態に近付けるために、上記各テストピ
ースの表面に、実際に稼働しているごみ焼却炉から採取
した飛灰50%に対しアセトン50%(ともに重量%)
で攪拌して塗料状にしたものを5mg/m2の量だけ塗布
し、自然乾燥後に500℃に加熱した炉内に装入した。
そして、実際に稼働しているごみ焼却炉の燃焼ガスに準
じた模擬燃焼ガスを600cc/min 、72hrにわたって
晒すことにより、各テストピースの腐食速度(減肉量)
を測定した。
【0019】なお採取した飛灰の成分は次の(表2)に
示す通りであり、模擬燃焼ガスの成分は次の(表3)に
示す通りである。
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】このような試験によって得られた結果を図
5に示す。このグラフ図から明らかなように、従来例
1,2,3および比較例のテストピースに比べて本発明
によるテストピースは腐食速度が著しく低い。
【0023】また図6は、上記試験後の本発明のテスト
ピースの腐食状態を、電子線マイクロアナライザーによ
って分析した結果である。このグラフ図において縦軸は
電子線マイクロアナライザーのカウント数、横軸は本発
明のテストピースに対しての侵食距離を示す。
【0024】そして図6によれば、第二皮膜15に第一
皮膜14が内側からわずかに侵入しているのが見られる
が、燃焼ガスに接する第二皮膜15の表面には、腐食性
の高いClやSの侵入は見られなかった。
【0025】図7は、上記試験後の比較例のテストピー
スの腐食状態を、電子線マイクロアナライザーによって
分析した結果である。そして図7によれば、第二皮膜1
5の表面にClの侵入がみられる。従って、第一皮膜に
対して第二皮膜をガス溶射することにより、互いが緻密
に結合し、管体の腐食に対しても有効であることが証明
された。
【0026】以上のように軟鋼製の管体の外周に、50
重量%のNiと50重量%のCrとを主成分とした内側
の第一皮膜14を爆発溶射し、該第一皮膜14の外側に
Alからなる第二皮膜15をガス溶射することにより、
高温の燃焼ガス1が水冷壁20の伝熱管21の外周前面
あるいは熱交換器6の伝熱管16の外周を通過しても、
第一皮膜14および第二皮膜15で保護されて、管体9
の腐食の減肉量を減少させることができる。
【0027】また、第二皮膜15に何らかの原因でひび
割れが生じたり腐食が生じたりしたとしても、第二皮膜
15の内側には、耐食性を有する第一皮膜14が爆発溶
射されているので、これによって管体の腐食を確実に防
止することができる。
【0028】なお上記実施例では、ごみ焼却炉の熱交換
器に適用した例を示したが、例えば発電用ボイラー設備
における熱交換器の伝熱管にも適用できる。さらに、上
記実施例では50重量%のNiと50重量%のCrとを
主成分として第一皮膜を形成した例を示したが、これに
限定されるものではなく、85〜50重量%の範囲のN
iと15〜50重量%の範囲のCrを主成分とするもの
であれば、上記実施例と同様の作用効果を奏する。
【0029】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よれば、管体の外周に85〜50重量%のNiと15〜
50重量%のCrとを主成分とする第一皮膜を高速火炎
溶射し、第一皮膜の外側にAlからなる第二皮膜をガス
溶射することにより、第一皮膜と第二皮膜とが互いに緻
密に結合し、さらに第二皮膜は緻密な酸化皮膜となるの
で管体の腐食を防止することができ、また第二皮膜にひ
び割れが生じたとしても、その内側の耐食性を有する第
一皮膜によって管体の腐食を確実に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すごみ焼却炉の内部構造図
である。
【図2】同じく水冷壁に設けた伝熱管の一部拡大断面図
である。
【図3】同じく熱交換器の拡大図である。
【図4】同じく熱交換器の拡大一部断面図である。
【図5】本発明と従来例および比較例との腐食速度の比
較をしたグラフ図である。
【図6】本発明のテストピースの腐食状態を電子線マイ
クロアナライザーによって分析した結果を示すグラフ図
である。
【図7】比較例のテストピースの腐食状態を電子線マイ
クロアナライザーによって分析した結果を示すグラフ図
である。
【符号の説明】
1 燃焼ガス 2 第一煙道 4 第二煙道 4a 出口 6 熱交換器 9 管体 13 耐高熱性皮膜部 14 第一皮膜 15 第二皮膜 16 伝熱管 20 水冷壁 21 伝熱管 A ごみ焼却炉
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年12月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】また試験方法は次の通りである。すなわ
ち、実際の使用状態に近付けるために、上記各テストピ
ースの表面に、実際に稼働しているごみ焼却炉から採取
した飛灰50%に対しアセトン50%(ともに重量%)
で攪拌して塗料状にしたものを5mg/cm2 の量だけ塗布
し、自然乾燥後に500℃に加熱した炉内に装入した。
そして、実際に稼働しているごみ焼却炉の燃焼ガスに準
じた模擬燃焼ガスを600cc/min 、72hrにわたって
晒すことにより、各テストピースの腐食速度(減肉量)
を測定した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 隆夫 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 山本 昇三 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管体の外周に、85〜50重量%のNi
    と15〜50重量%のCrとを主成分とする第一皮膜を
    高速火炎溶射により形成し、該第一皮膜の外側に、Al
    からなる第二皮膜をガス溶射することにより形成したこ
    とを特徴とする熱交換器用伝熱管の製造方法。
JP29285293A 1993-11-24 1993-11-24 熱交換器用伝熱管の製造方法 Pending JPH07146091A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29285293A JPH07146091A (ja) 1993-11-24 1993-11-24 熱交換器用伝熱管の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29285293A JPH07146091A (ja) 1993-11-24 1993-11-24 熱交換器用伝熱管の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07146091A true JPH07146091A (ja) 1995-06-06

Family

ID=17787208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29285293A Pending JPH07146091A (ja) 1993-11-24 1993-11-24 熱交換器用伝熱管の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07146091A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104412060B (zh) 具有增强的耐腐蚀性的换热器
Kawahara Application of high temperature corrosion-resistant materials and coatings under severe corrosive environment in waste-to-energy boilers
JPS5833094A (ja) ヒ−トパイプ熱交換器
CN113487120A (zh) 锅炉烟道防腐蚀策略的建立方法及锅炉烟道防腐蚀方法
JP2001280863A (ja) 熱交換器及び該熱交換器を備えた発電装置
JPH07146091A (ja) 熱交換器用伝熱管の製造方法
JP2002317903A (ja) 熱交換用耐食性伝熱管を備えたボイラ
US5066523A (en) Process for producing corrosion-resistant layers
JPH07146092A (ja) 熱交換器用伝熱管の製造方法
JPH0755387A (ja) 熱交換器の伝熱管
JP2003120902A (ja) ごみ焼却炉発電ボイラ過熱器
JP2002310594A (ja) 熱交換用伝熱管を備えた熱交換器
TWI520894B (zh) Anticorrosion method of heat exchanger and anticorrosive structure of heat exchanger
CN111981449A (zh) 一种用于高硫高卤素危险废物焚烧的余热锅炉
JPH08313192A (ja) 耐熱部材の溶射皮膜
JPH04335997A (ja) 都市ごみ焼却炉ボイラーチューブ
JP2005272927A (ja) 耐高温腐食性材料
JP2005069575A (ja) 熱交換器
JP2996128B2 (ja) 耐高温腐食用空気加熱器
JP2755879B2 (ja) ボイラ付きごみ焼却炉
Licata Design features for superheater corrosion control in municipal waste combustors
Agarwal et al. Case Histories on the Use of Nickel Alloys in Municipal and Hazardous Waste Fueled Facilities
JP2019082283A (ja) ボイラ伝熱管の耐食・耐磨耗用保護部材
JPH09210260A (ja) 耐食性鋼管
JP3041770U (ja) ボイラ伝熱管溶接部の構造