NL1011368C1 - Coating voor radiatoren en techniek voor de metallurgische verbinding daarvan met de ondergrond. - Google Patents

Description

COATING VOOR RADIATOREN EN TECHNIEK VOOR DE METALLURGISCHE VERBINDING DAARVAN MET DE ONDERGROND

1. INLEIDING

5

Er is een systeem ontwikkeld voor het ter plekke (in situ) aanbrengen van een coating op radiatoren en voor de succesvolle metallurgische verbinding van de coating met de ondergrond. De erosie- en corrosiebestendige eigenschappen van de toegepaste coating worden versterkt door tijdens de nabehandeling door middel van verwarming luchtbelletjes te 10 verwijderen. Technische innovatie heeft er toe geleid dat een fabrieksmethode is aangepast en nu in situ kan worden toegepast bij industriële radiatoren. Dit systeem maakt de noodzaak van vervanging van radiatoren ter plekke overbodig.

2. UITLEG VAN BEGRIPPEN EN IDEEËN

15

De term ’radiator’ is in de meest uitgebreide betekenis gebruikt en omvat ook industriële stalen buizen en pijpen voor boilers, warmtewisselaars, systemen voor hergebruik, koelsystemen en andere systemen waarin de oppervlakte van buizen is blootgesteld aan een corrosieve en/of erosieve omgeving bij kamertemperatuur of hogere temperaturen. De 20 methode is aangepast om grote radiator-oppervlakten in situ te coaten. Diverse technische aanpassingen en verbeteringen worden hierna beschreven.

3. ALGEMENE BESCHRIJVING

25 Deze uitvinding betreft een coating-methode voor radiatoren waarmee slijtage wordt beperkt en de levensduur wordt verlengd. De coating wordt gekenmerkt door bestendigheid voor hitte slijtage en erosie.

Het doel van deze uitvinding is de onvolkomenheden en bezwaren van de tot nu toe 30 toegepaste technieken op te lossen door een materiaal en een methode voor het ter plekke coaten van radiatoren te verschaffen ten einde de levensduur van die radiatoren te verlengen.

PilO 11368 2

Er was gebleken dat een toplaag met luchtbelletjes en een slechte hechting niet de gewenste verlengde levensduur van de radiatoren opleverde.

De toplaag legering kan bestaan uit een homogeen mengsel van metaallegering 5 poederdeeltjes en verhardingspoederdeeltjes. De metaallegering poederdeeltjes kunnen een ’mesh’ afmeting hebben die varieert van minder dan 125 ’mesh’ (minus 125 micron) tot ongeveer 400 ’mesh’ (circa 40 micron). De verhardingspoederdeeltjes kunnen in afmeting variëren van ongeveer 120 ’mesh’ (circa 125 micron) tot 300 ’mesh’ (ongeveer 50 micron) of ruwweg van 5 micron tot 125 micron. De hier genoemde ’mesh’ afmeting is gebaseerd op , 10 de U.S.-standaard.

ï Ter plekke wordt de coating aangebracht op radiatoren die met vlammenspuiten zijn = voorverhit. De coating wordt vervolgens behandeld met de vlam van een zuurstof-acetyleen brander om de coating metallurgisch met de ondergrond te binden.

15 Testen die op coatings van ongeveer 0,01 inch dikte zijn uitgevoerd, hebben een verlengde - levensduur aangetoond die minstens vier maal zo lang is vergeleken bij onbeschermde radiatoren. Grote besparingen in afschrijving en onderhoudskosten zijn het gevolg. De dikte van de coating kan variëren van ongeveer 0,005 tot 0,07 inch, bijvoorbeeld 0,01 tot 0,035 inch, bij voorkeur van 0,01 tot 0,02 inch. De coating bevat een corrosiebestendige 20 metaallegering waarin zich verhardingsmaterialen bevinden zoals titanium-diboride of een Ί wolfram-koolstofverbinding.

Naar de mogelijkheid om de slijtage en erosie van radiatoren te vermijden of te verminderen = is uitgebreid onderzoek gedaan. Na experimenten die een veelheid aan benaderingswijzen 25 betroffen, werd ontdekt dat verbeterde resultaten inzake de levensduur bereikt kunnen worden door de oppervlakten van de radiatoren met bepaalde keramische bestanddelen te coaten. Voor de beste resultaten dienen deze toplaag-legeringen van de radiatoren als karakteristiek te hebben dat ze metallurgisch verbonden kunnen worden ten einde afbladderen te voorkomen. Verder werd ontdekt dat de levensduur van een radiator verder 30 verlengd kan worden door in de aangebrachte toplaag slijtvaste bestanddelen op te nemen zoals titanium-diboride of andere vuurvaste koolstofverbindingen.

I P.10 11 3 6 8 Ί1 3

Binnen het kader van deze uitvinding blijken diverse toplaag-legeringen, met goede slijtvaste en stootvaste eigenschappen onder hoge temperaturen, geschikte coatings. Een voorbeeld van een dergelijke toplaag-legering ziet er als volgt uit: 5 Een homogeen poeder dat in gewicht 30% tot 70% van een titanium-diboride en 70% tot 30% van een samengestelde legering bevat, verdient de voorkeur. De keramische verhardingscomponent mag in gewicht variëren van 10% tot 70% en de samengestelde legering van ongeveer 80% tot 20%.

10 Het in situ coaten van radiatoren maakt aanzienlijk afwijkende coatings- en naverhittingstechnieken noodzakelijk. De doelstellingen van deze uitvinding zullen duidelijk worden als ze worden beschouwd in samenhang met de nu volgende uitleg.

De in situ coating vereist dat alle fasen van het coatingsproces handmatig worden uitgevoerd 15 door vakbekwame specialisten, vaak vanaf tijdelijke stellages onder minder gunstige omstandigheden. Om te kunnen voldoen aan de eis om onder ongunstige omstandigheden toch een hoogwaardige coating aan te brengen dient de volgende procedure te worden gevolgd.

HO 11 368 i 4

ALGEMENE PROCEDURE VOOR HET IN SITU AANBRENGEN VAN EEN OP

NIKKEL GEBASEERDE LEGERING OP RADIATOREN, WAARBIJ DE SPUIT- EN VERSMELTINGTECHNIEK WORDT TOEGEPAST.

! 5 GEREEDMAKEN VAN HET OPPERVLAK: 1. Tijdelijke stellingen met een verticale tussenruimte van 6 foot moeten worden geïnstalleerd in de ruimte en rond de installatie waar de coating gaat plaatsvinden.

10 2. De hele ondergrond van de radiator moet worden gezandstraald tot NACE VIS No.4. (zandstraal-norm). Het weggestraalde materiaal dient van de radiator te worden verwijderd.

3. De te coaten delen moeten in over de hele lengte van de radiator in horizontale 15 stroken worden verdeeld met een hoogte van maximaal 20 inch.

4. De strips moeten om en om gezandstraald worden tot NACE VIS No. 1 waarbij gebruik gemaakt wordt van hoekige stalen korrels ’mesh’ formaat: van 12 tot 36, waarbij een minimum van 40% op een 24- ’mesh’ zeef is gefilterd.

20 5. Het materiaal dat wordt weggestraald, moet een minimum oppervlaktetemperatuur van 10 graden Celcius hebben en mag niet meer dan 6 graden Celsius warmer zijn dan de omgevingstemperatuur.

25 7. De lucht die voor het zandstralen wordt gebruikt moet droog en vetvrij zijn.

1 8. Bij het aanpakken van gezandstraalde materialen mogen alleen - * 30 handschoenen, doeken of stroppen worden gebruikt.

•1011368 5 V OORVERHITTING: 1. De voorverhitting dient standaard tot 250 graden Fahrenheit plaats te vinden. Indien zuurstofbranders bij de 5 voorverhitting worden gebruikt, dient dat vanaf de achterzijde van de radiator te gebeuren.

2. Vermijdt plaatselijke oververhitting aangezien dit kan leiden tot oxidatie-vervuiling van het oppervlak.

10 3. Controleer de temperatuur met behulp van een thermometer.

AANBRENGEN: 15 1. Bij het spuiten moet droge, vetvrije lucht worden gebruikt.

2. Breng de coating aan met behulp van een thermische zuurstof-acetyleen brander ten einde de gewenste dikte te verkrijgen.

20 3. Na het spuiten dient het oppervlak egaal te zijn en vrij van stofjes en spetters.

4. Tijdens het spuiten mag de metalen ondergrond niet warmer zijn dan 177 graden Celcius.

25 5. Controleer de temperatuur met behulp van een thermometer.

SAMENSMELTEN: 30 1. Verhoog de temperatuur van de radiator tot ongeveer 800 graden Fahrenheit door verhitting onder en boven de radiator.

*1011368 6 2. Gebruik een zuurstof-acetyleen brander met een ’rozenknop’-mond, pas plaatselijke verhitting toe totdat de coating samensmelt. De versmelting vindt plaats tussen 1550 en 1700 graden Fahrenheit en blijkt uit het verschijnen van een j 5 ’glanzende’ laag op het oppervlak. De glanslaag is voor de uitvoerder duidelijk zichtbaar.

3. De nog niet behandelde stroken kunnen nu ook volgens de volgende procedure gecoat worden.

10

VERVOLG VAN HET COATINGSPROCES

1. De onbehandelde stroken moeten worden gezandstraald tot NACE VIS nr. 1.

Er moet speciale aandacht worden besteed aan de randen van de coating.

15 Deze randen moeten volkomen vrij zijn van zandstraalmateriaal.

2. Over de hele lengte van de radiator moeten metalen strips magnetisch worden bevestigd ten einde overspuiten van de reeds bestaande coating te voorkomen.

20 3. De nog niet behandelde stroken kunnen nu volgens de hiervoor beschreven methode gecoat worden.

":3 * i ” »1011368

Claims (1)

1. Een coating-methode voor de metallurgische verbinding van een erosie-en corrosiebestendige coating met de ondergrond (zoals o.m. bekend uit de Amerikaanse Octrooischriften 5 genummerd No. 3,190,560, No. 3,226,028, en No. 3,262,644) met gebruikmaking van vlammenspuiten (zoals o.m. bekend uit de Amerikaanse Octrooischriften No. 3,620,454 en No. 3,273,800), met het kenmerk dat met deze methode in situ kan worden toegepast en waardoor de levensduur van radiatoren aanmerkelijk effectiever kan worden verlengd dan 10 met andere tot nog toe beschreven en/of toegepaste coating-methoden. P»1011 368