腐蝕和磨損是危害石石化工業生產的嚴重問題。據調查,我國石油石化工業每年因磨損和腐蝕所造成的直接經濟損失達數億元。我國石油工業中的管道、儲灌、油井套管等設施的腐蝕和磨損情況,隨著我國油氣田開發年限和設備使用年限的增長越來越嚴重;而我國石化工業中,隨著進口高含硫原油的煉制,設備的腐蝕問題同樣日益嚴重。所以,因腐蝕和磨損對設備安全穩定運行帶來的不利影響會越來越突出,迫切需要提高石油石化工業中開采和加工設備的耐磨性和耐蝕性。
對磨損、腐蝕造成零件失效的研究表明,這些失效大都發生在材料表面3-4。利用表面工程的技術手段對材料表面進行處理,改善材料的表面性能,會有效地延長零件使用壽命,因此,表面工程在石油石化工業中具有重要地位。
熱噴涂技術是表面工程中重要的表面處理技術,它是指在保持零件本體材料原有性能的基礎上,通過在其表面制備一層具有優越性能的覆蓋層,賦予零件表面耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、抗疲勞等多種性能。采用熱噴涂技術的最大優勢是能夠以多種方法制備出優于本體材料性能的表面功能薄層,其厚度僅為結構尺寸的幾十分之一,卻使零件具有了比本體材料更高的耐磨性、抗腐蝕性和耐高溫等性能。即使采用性能優異的貴重、稀有元素,也不會顯著增加成本。此外,熱噴涂技術還能直接針對許多貴重零部件的失效原因,實行局部表面強化、修復、預保護,以達到延長使用壽命或重新恢復使用價值的目的。所以,采用熱噴涂技術的經濟效益和社會效益是十分巨大的。