[發明專利]用于制造渦輪機部件的方法、通過此方法可獲得的部件以及包括所述部件的渦輪機

在審

• 申請號: 201780033501.1
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN109195733A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: F·卡布奇尼;M·吉亞諾齊;M·布喬尼;D·迪彼得羅
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內技術股份有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;C21D6/00;C22C19/05;C22C33/02;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/52
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 汪駿飛;侯穎媖

本申請公開一種用于生產和處理包括例如碳氫化合物及硫化氫、二氧化碳的并且具有或不具有其他污染物的油氣的渦輪機及其部件。所述部件由高耐腐蝕、耐高溫合金制成，所述合金在高溫下比現有馬氏體不銹鋼具有更高的耐腐蝕性和/或耐應力性并且表現出類似于優質鎳基超合金的性能，同時呈現大幅改進的硬度值。

技術領域

本說明書中公開的實施例總體上涉及用于“油氣”應用的渦輪機部件以及渦輪機。

一些實施例涉及用于生產和處理包括例如碳氫化合物及硫化氫、二氧化碳等的、具有或不具有其他污染物的油氣的(旋轉式)離心壓縮機或泵以及其部件。這些材料稱為“酸氣”。所述設備具有由高度耐腐蝕合金制成、耐腐蝕能力優于現有馬氏體不銹鋼并且性能類似于優質鎳基超合金的至少一個部件。

一些實施例涉及(旋轉式)燃氣渦輪或蒸汽渦輪及其部件。所述設備具有由高機械耐性合金制成、耐疲勞性和/或耐蠕變性優于現有材料的至少一個部件。

背景技術

壓縮機是能夠通過使用機械能提高可壓縮流體(氣體)的壓力的機器。在離心壓縮機中，所述流體的壓縮通過組裝在軸上的一個或多個葉輪以及在通過螺栓堆疊在一起的一個或多個定子零件(隔膜)內的旋轉運動來實現。所述組件通常稱為管束。待壓縮的流體經由一個或多個進入管抽吸到所述管束內，而已壓縮流體從所述管束向一個或多個輸送管排出。

通常，所述離心壓縮機由電動機或者由內燃機通過用于傳遞運動的聯軸節驅動。

在酸氣領域中操作的離心壓縮機需要承受與環境(腐蝕)的各種類型的交互，所述交互可能導致壓縮機部件的性能下降和過早損壞。

酸運行的特征在于含有濕硫化氫(H₂S)的碳氫化合物，其中pH₂S高于0.0030巴。該值對于碳鋼和低合金鋼有效。NACE MR0175/ISO 15156-1和NACE MR0175/ISO 15156-3未限定耐腐蝕合金(CRA)的pH₂S下限，因為該限制也是溶液酸度(pH)的函數，并且這些值還可能低于針對碳鋼和低合金鋼限定的值。

存在若干種腐蝕現象，其中以下類型是最相關的：

-全面腐蝕–材料表面的均勻腐蝕

-點狀腐蝕–不均勻的局部腐蝕

-應力腐蝕開裂(SCC和CSCC)

需要指出的是，上列腐蝕現象只能在冷凝水(濕氣)存在時發生，所述冷凝水(濕氣)用作電化學過程的電解質。

包括碳氫化合物、CO₂、H₂S和氯化物(或者其他鹵化物)的濕氣最終在存在元素硫的情況下，表示上列所有現象可能發生的環境。因此，材料對單一或組合損壞機理的耐性是確保產品可靠性的基本因素。

在上列腐蝕機理中，最重要的是由濕H₂S或氯化物(或者一般來說，鹵化物)引起的應力腐蝕開裂，因為這樣會導致所在單元無法使用。

通常，所述機理包括由腐蝕產生的氫原子在金屬中的擴散。

SSC只能在以下三個條件得到核實時發生：

·拉伸應力(殘余和/或施加)

·H₂S+冷凝水

·易于發生SSC損壞的材料

諸如鹵化物、砷(As)、銻(Sb)和氰化物(CN^-)等污染物用作催化劑，從而提高表面上的氫原子濃度，并且避免這些氫原子在氫分子進行重組而造成SSC進一步惡化。

通常，離心壓縮機部件(葉輪、軸、隔膜和螺栓)暴露于拉伸應力和濕氣條件中。