一种加氢站用氢气压缩机气阀结构以及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种加氢站用氢气压缩机气阀结构。该结构包括气阀本体，涂覆在气阀本体通道上的中间层、涂层、以及防腐涂层，所述中间层、涂层、以及防腐涂层由内到外依次设置，所述中间层材料和气阀本体通道材料相同，所述涂层采用金属镀层，所述防腐涂层包括由内至外依次设置的环氧树脂涂层和双组分聚氨酯涂层。本发明专利技术结构有效地阻隔了氢气对气阀本体产生的损伤，进而避免了氢气导致的材料塑性下降、开裂或损伤的现象，有效地增加了气阀的使用寿命。本发明专利技术还公开了上述结构的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
一种加氢站用氢气压缩机气阀结构以及其制造方法
本专利技术涉及压缩机设备
，特别是一种加氢站用氢气压缩机气阀结构以及其制造方法。
技术介绍
氢脆又称氢致开裂或氢损伤，是一种由于金属材料中氢引起的材料塑性下降、开裂或损伤的现象。所谓“损伤”，是指材料的力学性能下降。在氢脆情况下会发生“滞后破坏”，因为这种破坏需要经历一定时间才发生。氢的来源有“内含”的及“外来”的两种：前者指材料在冶炼及随后的机械制造(如焊接、酸洗、电镀等)过程中所吸收的氢；而后者是指材料在致氢环境的使用过程中所吸收的氢(如金属中氢)。致氢环境既包括含有氢的气体，如H2、H2S；也包括金属在水溶液中腐蚀时阴极所放出的氢。加氢站用氢气压缩机气阀作为氢气的进出通道，非常容易在纯氢环境中产生氢损伤，导致材料塑性下降、开裂或损伤的现象发生。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了解决上述问题，本专利技术提供了一种加氢站用氢气压缩机气阀结构以及其制造方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种加氢站用氢气压缩机气阀结构，包括气阀本体，涂覆在气阀本体通道上的中间层、涂层、以及防腐涂层，所述中间层、涂层、以及防腐涂层由内到外依次设置，所述中间层材料和气阀本体通道材料相同，所述涂层采用金属镀层，所述防腐涂层包括由内至外依次设置的环氧树脂涂层和双组分聚氨酯涂层。进一步的，所述中间层材料替代为与气阀本体通道材料的导热系数相近的材料，导热系数相近是指中间层的材料的导热系数与气阀本体通道的材料的导热系数差值小于0.5W/(m·K)。进一步的，所述气阀本体通道材料采用316L不锈钢、0Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH、AISI630、SUS630、哈氏合金、钽金属、镍金属、钛金属、锆金属、铂金属中的任一种。进一步的，所述金属镀层材料采用Cu、Mo、Al、Ag、Au、W中的任一种。进一步的，所述金属镀层的厚度为5～100μm。本专利技术还公开了一种加氢站用氢气压缩机气阀结构的制造方法，包括：步骤S1，对气阀本体进行去应力处理；步骤S2，在气阀本体通道上涂覆一层中间层，中间层选用和气阀本体通道材料相同的材料或者与气阀本体通道材料的导热系数相近的材料，导热系数相近是指中间层的材料的导热系数与气阀本体通道的材料的导热系数差值小于0.5W/(m·K)；步骤S3，在中间层上涂覆一层金属镀层；步骤S4，在金属镀层上依次涂覆环氧树脂涂层和双组分聚氨酯涂层；步骤S5，对步骤S4处理后获得的气阀本体加热烘烤。进一步的，所述步骤S5包括以下过程：步骤S51，设置去氢区域和烘烤区域，去氢区域和烘烤区域连通，并在去氢区域和烘烤区之间设置可活动的隔热板；步骤S52，将步骤S4处理后获得的气阀本体放入去氢区域，进行去氢处理；步骤S53，去氢处理后将可活动的隔热板打开，并将气阀本体从去氢区域移到烘烤区域；步骤S54，将隔热板关闭，设置加热烘烤温度为150～300℃，保温时间为2～24h，在烘烤区域对气阀本体进行烘烤。进一步的，在步骤S4之后进行抛光处理，所述抛光处理包括以下过程：(1)在气阀本体通道内设置柔性导轨，并在柔性导轨上设置两个抛光轮装置；(2)初始时刻两个抛光轮装置均位于气阀本体通道的中部位置；(3)抛光开始时，两个抛光轮装置在驱动力下分别从初始时刻的位置往相反的方向运动；(4)两个抛光轮装置分别到达气阀本体通道的两端时，抛光结束。进一步的，所述气阀本体通道材料采用316L不锈钢、0Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH、AISI630、SUS630、哈氏合金、钽金属、镍金属、钛金属、锆金属、铂金属中的任一种。进一步的，所述金属镀层材料采用Cu、Mo、Al、Ag、Au、W中的任一种，所述金属镀层的厚度为5～100μm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术在气阀本体通道基体上依次涂覆、中间层、涂层、以及防腐涂层，有效地阻隔了氢气对气阀本体产生的损伤，进而避免了氢气导致的材料塑性下降、开裂或损伤的现象，有效地增加了气阀的使用寿命。附图说明图1为本专利技术的加氢站用氢气压缩机气阀部分结构示意图。图2为本专利技术的加氢站用氢气压缩机气阀结构的制造方法流程图。附图标记：气阀本体基材层-1，中间层-2、涂层-3、防腐涂层-4。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种加氢站用氢气压缩机气阀结构，如图1所示为气阀部分位置的放大示意图，包括气阀本体基材层1，涂覆在气阀本体基材层上的中间层2、涂层3、以及防腐涂层4，所述中间层2、涂层3、以及防腐涂层4由内到外依次设置；为了避免涂覆层和基材层的不匹配(如导热能力差别大等)，所述中间层材料和气阀本体通道材料相同；所述涂层采用低氢扩散性和低氢溶解度的金属镀层；所述防腐涂层包括由内至外依次设置的环氧树脂涂层和双组分聚氨酯涂层，环氧树脂涂层具有极好的耐浓酸特性，即使是浓度为98％的浓硫酸也有很好的耐酸性，并且涂覆方便，双组分聚氨酯涂料具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大以及耐化学品、耐候性好等优越性能。本实施例设置了多个保护层，有效的防止了环境氢气对气阀本体的损伤。作为其中一种实施例，所述中间层材料替代为与气阀本体通道材料的导热系数相近的材料，导热系数相近是指中间层的材料的导热系数与气阀本体通道的材料的导热系数差值小于0.5W/(m·K)；因为中间层采用的材料导热系数和气阀本体通道材料相近，隔膜式压缩机工作过程中不会有大量热量积聚在膜片内部，也是从侧面提高了气阀使用寿命的方法。作为其中一种实施例，基材(限制器、阀座、阀片等)最常采用的材料是316L不锈钢，316L不锈钢是含钼的不锈钢种，且316L不锈钢总的性能优于310不锈钢和304不锈钢，具有一定的耐腐蚀性能，且316L不锈钢的导热系数在常温下大约在16.2W/m·K左右。另外，基材也可以是0Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH，AISI630、SUS630等；或者为哈氏合金，或钽金属，或镍金属，或钛金属，或锆金属，或铂金属。作为其中一种实施例，所述金属镀层采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层，在满足产品技术条件要求的情况下，具体可采用Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等中的任一种。这些金属镀层耐蚀性高，附着力好，厚度为5～100μm，生产成本低。同时为了保证气阀通道的光洁度，在防腐涂层涂覆完毕后，进行抛光等处理，以保证通道表面(含阀片)的平滑、无杂质，以减少应力集中。本专利技术的中间层2、涂层3、以及防腐涂层4还可以应用在输送氢气的其它管道和容器中。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加氢站用氢气压缩机气阀结构，其特征在于，包括气阀本体，涂覆在气阀本体通道上的中间层、涂层、以及防腐涂层，所述中间层、涂层、以及防腐涂层由内到外依次设置，所述中间层材料和气阀本体通道材料相同，所述涂层采用金属镀层，所述防腐涂层包括由内至外依次设置的环氧树脂涂层和双组分聚氨酯涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种加氢站用氢气压缩机气阀结构，其特征在于，包括气阀本体，涂覆在气阀本体通道上的中间层、涂层、以及防腐涂层，所述中间层、涂层、以及防腐涂层由内到外依次设置，所述中间层材料和气阀本体通道材料相同，所述涂层采用金属镀层，所述防腐涂层包括由内至外依次设置的环氧树脂涂层和双组分聚氨酯涂层。


2.如权利要求1所述的加氢站用氢气压缩机气阀结构，其特征在于，所述中间层材料替代为与气阀本体通道材料的导热系数相近的材料，导热系数相近是指中间层的材料的导热系数与气阀本体通道的材料的导热系数差值小于0.5W/(m·K)。


3.如权利要求1所述的加氢站用氢气压缩机气阀结构，其特征在于，所述气阀本体通道材料采用316L不锈钢、0Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH、AISI630、SUS630、哈氏合金、钽金属、镍金属、钛金属、锆金属、铂金属中的任一种。


4.如权利要求1所述的加氢站用氢气压缩机气阀结构，其特征在于，所述金属镀层的材料采用Cu、Mo、Al、Ag、Au、W中的任一种。


5.如权利要求4所述的加氢站用氢气压缩机气阀结构，其特征在于，所述金属镀层的厚度为5～100μm。


6.一种加氢站用氢气压缩机气阀结构的制造方法，其特征在于，包括：
步骤S1，对气阀本体进行去应力处理；
步骤S2，在气阀本体通道上涂覆一层中间层，中间层选用和气阀本体通道材料相同的材料或者与气阀本体通道材料的导热系数相近的材料，导热系数相近是指中间层的材料的导热系数与气阀本体通道的材料的导热系数差值小于0.5W/(m·K)；
步骤S3，在中间层上涂覆一层金属镀层；
步骤S4，在金属镀层上依次涂覆环氧树脂涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗斌峰，罗钦予，吴涛，王勇，杨世宏，刘彬，
申请(专利权)人：四川金星清洁能源装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51