[发明专利]提高耐热材料抗蒸汽氧化性能的表面预氧化装置及方法

摘要

本发明公开了一种提高耐热材料抗蒸汽氧化性能的表面预氧化装置及方法，含有微量臭氧的Ar/O₃混合气体在0～40℃与耐热钢或合金管屏界面反应，将其中的元素Cr氧化为致密的富Cr氧化膜，有效阻止氧离子或氢氧根离子向耐热钢及合金基体以及金属铁离子向氧化物与蒸汽界面的扩散；该装置即可应用于电站锅炉或蒸汽发生器制造厂在管束或管道加工后进行表面预氧化处理；也可应用于安装完毕、运行之前的电站锅炉或蒸汽发生器的管束或管道进行表面预氧化处理，机组运行前无需将管束或管道拆卸，只要利用过热器或再热器管束的进出口集箱进行惰性气体/O₃预氧化的循坏操作即可；本发明原理简单，易于实施，具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种提高耐热材料抗蒸汽氧化性能的表面预氧化装置进行表面预氧化的方法，所述表面预氧化装置包括气体混合器(5)，与气体混合器(5)入口连通的臭氧发生器(1)和惰性气体存储罐(2)，分别设置在气体混合器(5)与臭氧发生器(1)和惰性气体存储罐(2)连通的管路上的一号流量计(3)和二号流量计(4)，与气体混合器(5)出口通过循环管道(8)连通的耐热钢或合金管屏(6)，设置在耐热钢或合金管屏(6)出口处的臭氧检测器(7)，所述气体混合器(5)的出口与耐热钢或合金管屏(6)的入口通过循环管道(8)连通为回路；其特征在于：所述进行表面预氧化的方法包括如下步骤：步骤1：来自臭氧发生器(1)中的臭氧经一号流量计(3)进入气体混合器(5)中，同时，惰性气体存储罐(2)中的惰性气体经二号流量计(4)进入气体混合器中与臭氧进行混合，通过一号流量计(3)和二号流量计(4)调节流量，使臭氧和惰性气体按照质量比(0.001～0.5)：(99.5～99.999)混合，形成含有微量臭氧的特殊氧化剂；步骤2：含有微量臭氧的特殊氧化剂从气体混合器(5)中流出进入耐热钢或合金管屏(6)中对其内表面进行氧化；氧化时间为5～10min；耐热钢或合金管屏(6)中的反应温度为0～40℃；步骤3：反应后的特殊氧化剂由循环管路(8)回到气体混合器(5)中继续参与反应，保证耐热钢或合金管屏(6)表面生成氧化膜的均匀性，同时，实现惰性气体的循环利用；臭氧检测器(7)所检测的臭氧浓度范围变化不超过5％时即认为氧化过程完全，循环操作结束。