專利名稱：：用于減少結(jié)焦的防腐蝕材料、具有改進(jìn)的防腐蝕性和抗結(jié)焦性的傳熱組件以及減少結(jié)焦...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體涉及減少硫化或硫化物腐蝕以及減少沉積結(jié)焦，更具體地涉及在傳熱組件中的減少硫化/硫化物腐蝕和減少沉積結(jié)焦，所述傳熱組件包括但不限于位于精煉裝置中和石化加工裝置中的換熱器、爐和爐管，以及用于輸送或傳送工藝料流的其它組件，這些料流易于結(jié)焦。具體而言，本發(fā)明涉及減少與工藝料流相關(guān)的腐蝕和結(jié)焦。本發(fā)明涉及一種減少在傳熱組件中的結(jié)焦的方法，該方法組合使用了具有所需表面粗糙度的防腐蝕材料和施加了振動、脈動和內(nèi)部湍流促進(jìn)劑。
背景技術(shù)：
：傳熱組件用于在精煉和石化加工應(yīng)用中的裝置內(nèi)的各個位置，從而調(diào)節(jié)所加工的流體(例如原油或其衍生物)的溫度(即，熱或冷)。傳熱組件(例如換熱器、爐、爐管)可以接近爐，從而在原油進(jìn)入爐(即，后續(xù))之前預(yù)先加熱原油的溫度。典型的殼管式換熱器包括多個管，原油可以流過這些管周圍。熱流體和冷流體進(jìn)入換熱器單元中的各個室或管。熱流體將其熱量傳遞給冷流體。換熱器設(shè)計成有效地將熱量從一種流體傳遞給另一種流體。熱流體和冷流體從未合并。傳熱是通過管壁進(jìn)行的，管壁分隔開熱液體和冷液體。通過使用正確的流速和使間隔壁的面積最大，換熱器性能可以得到最好的控制。各種其它換熱器設(shè)計，例如螺旋板式換熱器、套管式換熱器和板框式換熱器基本按照相同的原理操作。在正常采用原油和換熱器之間的接觸過程中，出現(xiàn)腐蝕和形成沉積物。沉積物的形成通常稱為結(jié)焦。結(jié)焦不利地影響對換熱器的最佳控制。結(jié)焦在本文中是指在換熱器管表面上的不需要的固體沉積，這導(dǎo)致?lián)Q熱器的效率損失。結(jié)焦不限于換熱器。結(jié)焦可能在其它傳熱組件和用于傳遞工藝流體的傳遞組件中出現(xiàn)。傳熱效率的損失導(dǎo)致在爐中更高的燃料消耗并且產(chǎn)量減少。在流體傳遞組件中產(chǎn)生的結(jié)焦導(dǎo)致產(chǎn)量減少，在泵送i殳備上的負(fù)荷增加，并且堵塞下游設(shè)備，這是因為大塊結(jié)焦定期地沉積和流到下游。由于結(jié)焦，傳遞組件和傳熱組件必須定期地取出以進(jìn)行清潔。這降低了總體設(shè)備可靠性，這是由于必須關(guān)閉設(shè)備以進(jìn)行維護(hù)。這也由于清潔人員需要清潔結(jié)焦的換熱器和工藝流體傳遞管，導(dǎo)致人力需求增加。另一個不利之處是由于清潔工藝而導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)釋放物增加。在正常使用期間，換熱器的管的表面發(fā)生腐蝕，這是由于長期暴露于原油和其它石油級分的料流。在管表面上的腐蝕產(chǎn)生不平整的表面，這會促進(jìn)結(jié)焦，因為在石油料流中的各種粒子可能附著在粗糙表面上。結(jié)焦不僅僅限于正在加工的原油。真空殘余料流通常用于加熱處于管內(nèi)的原油。這些料流通常含有固體，并且是高度結(jié)焦的。結(jié)焦可以與其它工藝料流(包括但不限于空氣)有關(guān)。結(jié)焦可以與其它工藝料流(包括但不限于工藝氣體，例如空氣)有關(guān)。雖然結(jié)焦的問題超過了石油精煉和石化加工的范圍，但是原油的存在代表防止結(jié)焦方面有許多障礙，這是石油精煉和石化加工中的獨特問題，在其它工藝中并不存在這些問題。原油在結(jié)焦方面在現(xiàn)實中并不簡單地是從地下資源生產(chǎn)的石油產(chǎn)品。原油是有機(jī)和無機(jī)組分的復(fù)雜混合物，其可以導(dǎo)致在換熱器表面上的各種結(jié)焦沉積物，包括但不限于換熱器管的兩個表面、擋板和管板。例如，原油在精煉時通常含有腐蝕性副產(chǎn)物例如硫化鐵，這些副產(chǎn)物是通過腐蝕鉆井管、管道、管支架以及原料儲存罐而形成的。這種物質(zhì)在正確條件下將沉積在換熱器內(nèi)，導(dǎo)致沉積結(jié)焦。原油通常含有含水污染物，其中一些污染物將到達(dá)精煉工藝。脫鹽用于除去大部分這種物質(zhì)，但是一些這些污染物經(jīng)過脫鹽器進(jìn)入原料預(yù)熱工藝。這些溶解的鹽也對沉積結(jié)焦有貢獻(xiàn)作用。氯化鈉和各種碳酸鹽是典型的這種結(jié)焦沉積物。由于越來越多的化學(xué)品用于提高從原有儲器的原油產(chǎn)量，額外的無機(jī)物質(zhì)進(jìn)入原油精煉，并潛在地對結(jié)焦有貢獻(xiàn)。原油通常在精煉工藝中混合，特定類型的原油的混合可以導(dǎo)致另一種類型的結(jié)焦物質(zhì)。通過混合不相容性原油而沉淀得到的瀝青材料通常導(dǎo)致主要有機(jī)類型的結(jié)焦，這些結(jié)焦在長時間加熱的情況下將形成碳質(zhì)或焦碳狀的結(jié)焦沉積物。原油也通常含有酸性組分，它們也直接腐蝕換熱器材料。環(huán)烷酸將從表面除去金屬，硫化物組分將引起硫化物腐蝕，形成硫化鐵。這種形成的硫化物通常稱為硫化物引起的結(jié)焦。合成原料衍生自瀝青、頁巖、焦油砂或額外重油的加工，并且也在精煉操作中加工。這些合成原料存在另外的結(jié)焦問題，因為這些材料對于典型的精煉而言太重并且負(fù)載了污染物。這些材料通常在生產(chǎn)地點進(jìn)行預(yù)處理，然后作為合成原料運送到精煉廠。這些原料可以含有細(xì)顆粒狀的硅質(zhì)無機(jī)物質(zhì)，例如在焦油砂的情況下。一些也可以含有反應(yīng)性烯烴材料，它們易于在換熱器內(nèi)形成聚合物結(jié)焦沉積物。從此討論可見，原油是復(fù)雜的混合物，能形成寬范圍類型的結(jié)焦沉積物。目前，有各種技術(shù)用于減少精煉操作中的結(jié)焦。一種技術(shù)是避免購買高度結(jié)焦的原料或腐蝕性原料。但是，這降低了能潛在用于精煉的進(jìn)料的選擇范圍。另外，可以對原油進(jìn)行測試以確定原油是否與精煉操作匹配。同樣，這會減少能潛在用于精煉的進(jìn)料。也可以將抗結(jié)焦劑加入精煉料流中。雖然這些技術(shù)能用于降低傳熱組件內(nèi)的結(jié)焦率，但是結(jié)焦仍然在特定條件下出現(xiàn)。換熱器必須仍然周期性地停止操作以清潔除去形成的污染物。爐管必須從生產(chǎn)線取出，用水蒸氣-空氣除焦或因為結(jié)焦沉積物而進(jìn)行清潔。其它清潔方法包括使用機(jī)械設(shè)備(例如"SPIRELF"和"刷和籃"設(shè)備)。但是，這些設(shè)備具有低可靠性和高維護(hù)要求。需要顯著減少在精煉和石化加工操作中的傳熱組件中的結(jié)焦，并且不存在與目前技術(shù)相關(guān)的缺點。發(fā)明概述本發(fā)明的一個方面是提供一種能抗結(jié)焦的傳熱組件。所述傳熱組件用于提高或降低工藝流體或料流的溫度。工藝流體或料流優(yōu)選是基于原油的，并且在精煉或石化裝置中加工。但是，本發(fā)明不僅僅限于使用原油，在本發(fā)明范圍內(nèi)也考慮其它工藝料流。傳熱組件可以是換熱器、爐、爐管或任何其它在精煉或石化裝置中的組件，該組件能將熱量從一種介質(zhì)傳遞到另一種物質(zhì)，后者也易于結(jié)焦，所述傳熱組件包括但不限于原油預(yù)熱、焦化預(yù)熱、FCC淤漿底料板、脫丁烷交換器/塔、其它在精煉裝置中的進(jìn)料/流出物交換器和爐空氣預(yù)熱器，以及在石化裝置中的火焰壓縮器組件和蒸汽裂解器/重整器管。傳熱組件含有至少一個傳熱元件?？梢钥紤]到傳熱組件是用于在原油進(jìn)入爐之前在精煉料流中加熱原油的換熱器，從而使換熱器抗結(jié)焦。換熱器可以是殼管式換熱器，其具有位于外殼內(nèi)的管束。本發(fā)明不限于殼管式換熱器；本發(fā)明還能用于其它那些在接觸石油和/或真空殘余料流時易于結(jié)焦的交換器。殼管式換熱器包括外殼，其具有形成中空內(nèi)部的壁。所述壁具有與中空內(nèi)部相鄰的內(nèi)表面。傳熱組件可以是位于外殼的中空內(nèi)部中的管束。在原油流過管束時，原油在換熱器外殼的中空內(nèi)部之中被加熱。管束優(yōu)選包括多個換熱器管。本發(fā)明的一個方面是提供一種用于加熱工藝料流的傳熱組件，該傳熱組件在暴露于工藝料流時能抵抗硫化腐蝕和腐蝕結(jié)焦。傳熱組件包括外殼，其具有形成中空內(nèi)部的壁，其中所述壁具有內(nèi)表面，至少一個傳熱元件位于所述外殼內(nèi)并用于加熱處于外殼的中空內(nèi)部中的工藝料流。根據(jù)本發(fā)明，至少一個內(nèi)表面和至少一個傳熱元件具有小于40微英寸(l.l微米)的表面粗糙度。表面粗糙度優(yōu)選小于20微英寸(0.5微米)。更優(yōu)選，表面粗糙度小于IO微英寸(0.25微米)。至少一個傳熱元件是從能抗疏化腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的組合物形成的。傳熱組件可以是換熱器，并且至少一個傳熱元件是具有多個傳熱管的管束，其中每個傳熱管具有內(nèi)直徑表面和外直徑表面，其中內(nèi)直徑表面和外直徑表面中的至少一個具有小于40微英寸(l.l微米)的表面粗糙度。優(yōu)選的是，傳熱組件壁的內(nèi)表面和多個換熱器管的內(nèi)表面和/或外表面中的至少一個是根據(jù)本發(fā)明具有小于40微英寸(l.l微米)的表面粗糙度。優(yōu)選，表面粗糙度小于20微英寸(0.5微米)。更優(yōu)選，表面粗糙度小于IO微英寸(0.25微米)。多個換熱器管的內(nèi)表面和外表面都可以具有上述表面粗糙度。這種表面粗糙度顯著減少了結(jié)焦。在這些管的內(nèi)直徑之中的光滑表面減少了流過這些管的石油料流的結(jié)焦。在這些管的外直徑上和在外殼的內(nèi)表面上的光滑表面將減少在外殼內(nèi)的真空殘余料流的結(jié)焦。也考慮位于換熱器內(nèi)的擋板的表面和用于確保所述管處于正確位置的管板的表面也可以具有上述表面粗糙度。這種粗糙度將顯著減少在這些組件上的結(jié)焦。本發(fā)明的一個方面是提供一種用于傳熱組件中的套筒，其能抵抗疏化腐蝕和腐蝕結(jié)焦。傳熱組件包括至少一個具有內(nèi)直徑表面和外直徑表面的傳熱元件，其中所述傳熱元件是從第一種材料形成的。本發(fā)明的套筒具有適于與傳熱元件的內(nèi)直徑表面和外直徑表面之一接觸的第一表面，以及適于與工藝料流接觸的第二表面，其中第二表面具有小于40微英寸(l.l微米)的表面粗糙度。所述套筒是從能抗硫化腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的組合物形成的。使用能抵抗石?；蛄蚧锔g和結(jié)焦的組合物來形成至少一部分傳熱組件和/或套筒，顯著減少了結(jié)焦和腐蝕，這產(chǎn)生了許多益處，包括提高加熱效率，降低加熱原油所需的總能量，提高精煉產(chǎn)量，并顯著降低精煉停車時間。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于套筒或傳熱組件的組合物是含有X、Y和Z的鋼組合物，其中X是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬，Y是Cr,Z是至少一種選自Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、O、P和S中的合金元素。所述套筒或傳熱元件上形成了富含Cr的層，其中富含Cr的層也是從含有X、Y和Z的鋼組合物形成的。在富含Cr的層中Y與X的比率大于在傳熱元件或套筒的其余部分中Y與X的比率。富含Cr的層可以通過以下方式之一形成至少在傳熱元件的表面上電拋光，電鍍，熱噴涂，激光沉積，濺射，物理汽相沉積，化學(xué)汽相沉積，等離子粉末焊接覆蓋，噴鍍，以及擴(kuò)散粘合?？梢栽诟缓珻r的層的外表面上形成保護(hù)層。保護(hù)層含有選自磁鐵礦、鐵-鉻尖晶石、氧化鉻以及它們的混合物中的氧化物。當(dāng)富含Cr的層在高達(dá)1100'C的高溫經(jīng)受工藝料流時形成保護(hù)層。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于所述套筒或傳熱組件的組合物是碳鋼，在碳鋼上具有鋁或鋁合金層。根據(jù)本發(fā)明的另一々方面，用于所述套筒或傳熱組件的組合物是鋁、鈦、鉻，或者鋁、鈦、鉻的合金。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于所述套筒或傳熱組件的組合物是含有富含鉻的氧化物的材料，其是從組合物5、s和C形成的。C是含有至少約5-40重量％鉻的鋼。s是在鋼C表面上形成的富含鉻的氧化物(M304或]\1203，或它們的混合物)。M是含有至少5重量。/。Cr的金屬，基于金屬M的總重量計。5是在富含鉻的氧化物e表面上形成的頂層，其含有硫化物、氧化物、氧硫化物以及它們的混合物。頂層5含有硫化鐵(Fe,-xS)、氧化鐵(Fe30"、含氧硫化鐵、硫化鐵鉻、氧化鐵鉻、含氧硫化鐵鉻以及它們的混合物。富含鉻的氧化物(M304或M203,或它們的混合物)中的金屬M可以含有Fe、Cr以及構(gòu)成鋼C的元素。鋼C可以選自低鉻鋼、鐵素體不銹鋼、馬丁體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙煉不銹鋼和能沉淀硬化的合金。才艮據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于所述套筒或傳熱組件的換熱表面的組合物是含硅的鋼組合物，其包括合金和在合金表面上形成的非金屬膜。合金是從組合物Ti、6和i形成的。n是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬。6是Si。i是至少一種選自Cr、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、La、Y、Ce、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、B、C、N、P、O、S和它們的混合物中的合金元素。非金屬膜含有硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物。金屬T1可以占合金的至少約60重量％到約99.98重量％。合金金屬6可以占合金的至少約0.01重量%到約5.0重量％。優(yōu)選，合金金屬6占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％。合金元素i可以占合金的至少約0.01重量％到約40重量％。優(yōu)選，合金元素i含有占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al。合金元素i可以含有占合金的至少約0.01重量％到約30.0重量％的Cr。合金元素i可以含有占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al和至少約0.01重量％到約30.0重量％的Cr。在合金表面上的非金屬膜可以包含至少lnm厚的含硅的非金屬膜。非金屬膜是多層非金屬膜，并且含有至少10原子。/。的Si，基于非金屬膜的濃度計。為了進(jìn)一步減少和/或限制結(jié)焦，傳熱組件可以包括振動產(chǎn)生設(shè)備，或在操作上與振動產(chǎn)生設(shè)備連接，從而向傳熱元件賦予振動力，這導(dǎo)致在換熱器內(nèi)流動的液體中產(chǎn)生剪切運動。這種在傳熱組件內(nèi)的剪切運動或湍流限制了在傳熱組件表面上形成任何結(jié)焦，這是通過減少與傳熱元件的壁相鄰的粘性邊界層來進(jìn)行的。傳熱組件可以包括脈動產(chǎn)生設(shè)備，或在操作上與脈動產(chǎn)生設(shè)備連接，從而向工藝料流施加壓力脈動。本發(fā)明的另一個方面是提供一種減少用于工藝料流的換熱器中的結(jié)焦的方法。所述換熱器具有多個現(xiàn)有的換熱器管。該方法包括從換熱器除去所述多個現(xiàn)有換熱器管中的至少一部分，并安裝多個替換換熱器管。每個所述多個替換換熱器管是從上述能抵抗硫化腐蝕和結(jié)焦的組合物形成的，并且表面粗糙度小于40微英寸(l.l微米)?；蛘撸總€替換管可以含有位于其中的套筒。所述套筒是從能抵抗硫化腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的組合物形成的。本發(fā)明的另一個方面是一種向在高溫經(jīng)受工藝料流的金屬表面提供抗硫化腐蝕性和抗腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的性能的方法。該方法包括提供表面粗糙度小于40微英寸(l.l微米)的金屬層，所述金屬層是從含有X、Y和Z的組合物形成的，其中X是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬，Y是Cr，且Z是至少一種選自Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、O、P和S中的合金元素，其中富含Cr的層位于所述金屬層上，其中富含Cr的層也是從含有X、Y和Z的鋼組合物形成的，其中在富含Cr的層中Y與X的比率大于在金屬層中Y與X的比率。該方法進(jìn)一步包括在富含Cr的層的表面上形成保護(hù)層。本發(fā)明的另一個方面是一種向傳熱組件表面提供抗硫化腐蝕性和抗腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的性能的方法。該方法包括提供含硅的鋼組合物，其包括合金，其中合金是從組合物ri、6和i形成的，其中n是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬，6是Si，且i是至少一種選自Cr、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、La、Y、Ce、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、B、C、N、P、O、S和它們的混合物中的合金元素。該方法還包括在表面粗糙度小于40微英寸(l.l微米)的合金表面上形成非金屬膜，其中非金屬膜含有硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物。本發(fā)明的另一個方面是一種向傳熱組件表面提供抗硫化腐蝕性和抗腐蝕^"導(dǎo)性結(jié)焦的性能的方法。該方法包括提供含有至少約5重量％至約40重量％0的鋼表面。該方法進(jìn)一步包括在鋼的表面上形成富含鉻的氧化物(M304或M203，或它們的混合物)，其中M是金屬，其含有至少5重量％的0，基于金屬M的總重量計。該方法還包括在表面粗糙度小于40微英寸(l.l微米)的富含鉻的氧化物的表面上形成頂層，所述頂層含有硫化物、氧化物、氧疏化物以及它們的混合物。附圖簡述下面將參考附圖描述本發(fā)明，其中相同的參考數(shù)字表示相同的元件，在附圖中圖l是用于精煉操作中的具有多個換熱器管的換熱器的例子；圖2是示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案在形成傳熱組件過程中使用的形成鋼組合物的各層；圖3是示意圖，顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案在形成傳熱組件過程中使用的形成鋁鍍碳鋼的各層；圖4是本發(fā)明換熱器管的局部截面圖5和6是圖象，顯示在現(xiàn)場實驗后在常規(guī)換熱器管上的結(jié)焦；圖7和8是圖象，顯示在現(xiàn)場實驗后在本發(fā)明換熱器管上的結(jié)焦顯著減少；圖9是本發(fā)明的套筒插件；圖10是傳熱組件的局部側(cè)視圖，在所顯示的該傳熱組件表面上具有內(nèi)直徑；圖11是是傳熱組件的局部側(cè)視圖，在所顯示的該傳熱組件的表面上具有外直徑；圖12是傳熱組件的局部側(cè)視圖，在所顯示的該傳熱組件的表面上同時具有內(nèi)直徑和外直徑；圖13顯示如第一個實施例所述進(jìn)行處理的表面的橫截面；圖14是顯示原子濃度與試樣的'減射深度之間的關(guān)系圖；圖15是顯示一個試樣的無因次溫度范圍與時間之間的關(guān)系圖；圖16是顯示另一個試樣的無因次溫度范圍與時間之間的關(guān)系圖；圖17是傳熱組件的局部側(cè)視圖，在所顯示的該傳熱組件的表面上具有內(nèi)直徑；圖18是是傳熱組件的局部側(cè)視圖，在所顯示的該傳熱組件的表面上具有外直徑；圖19是傳熱組件的局部側(cè)視圖，在所顯示的該傳熱組件的表面上同時具有內(nèi)直徑和外直徑；圖20顯示如第一個實施例所述進(jìn)行處理的表面的橫截面；和圖21顯示如笫二個實施例所述進(jìn)行處理的表面的橫截面。本發(fā)明優(yōu)選實施方案的詳細(xì)說明下面將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖I是殼管式換熱器IO，其位于爐(未顯示)的上游，并且采用本發(fā)明的原理。這里公開的殼管式換熱積結(jié)焦的用途。殼管式換熱器IO僅僅是在本發(fā)明減少腐蝕和緩解結(jié)焦措施范圍內(nèi)的一種傳熱組件。本發(fā)明的原理可以用于其它換熱器，包括但不限于螺旋板式換熱器、套管式換熱器和板框式換熱器，其具有至少一個傳熱元件。本發(fā)明的原理可以用于其它傳熱組件中，包括爐、爐管和其它易于發(fā)生石油和/或真空殘余結(jié)焦的傳熱組件。換熱器10用于在原油進(jìn)入爐之前在精煉操作中將原油預(yù)先加熱。換熱器10包括外殼或殼體11，其圍繞并形成中空內(nèi)部12。換熱器管14的管束13位于中空內(nèi)部12內(nèi)，如圖1所示。管束13包括多個管14。管14可以按照三角形或長方形構(gòu)形排列。其它管的布置也可以考慮，并且在本發(fā)明范圍內(nèi)。每個管14一般具有中空內(nèi)部15以使要加熱的原油從中流過。加熱或溫暖的流體(例如真空殘余料流)流過中空內(nèi)部12以在原油流料經(jīng)由中空內(nèi)部15向爐流動時將原油料流預(yù)熱?；蛘?，原油可以流過外殼11的中空內(nèi)部15。外殼11和管14優(yōu)選是從鋼組合物形成的。外殼11和管14可以從相同的材料形成。外殼ll和管14也可以從不同的材料形成。通常，管和外殼是從碳鋼或低鉻含量的鋼形成的。如上所述，換熱器通常在長時間暴露于原油之后發(fā)生結(jié)焦。結(jié)焦的存在降低了換熱器的性能。圖5和6顯示了結(jié)焦對換熱器管表面的影響。結(jié)焦的存在降低了產(chǎn)量并增加了燃料消耗。圖5和6顯示在操作5個月之后在換熱器內(nèi)存在的結(jié)焦量。這種結(jié)焦表示在精煉中換熱器的效率降低約31%。結(jié)焦含有氯化鈉、硫化鐵和碳質(zhì)物質(zhì)。如圖5和6所示，存在顯著量的銹斑。銹斑可以進(jìn)一步惡化結(jié)焦問題。相比之下，圖7和8顯示了使用根據(jù)本發(fā)明原理的換熱器管14來減少結(jié)焦。在圖7和8中所示的表面截面顯示顯著減少了結(jié)焦。這些管位于相同的換熱器中，并在相同的5個月時間內(nèi)經(jīng)受相同的操作條件。雖然在換熱器管14中存在的結(jié)焦也含有氯化鈉、硫化鐵和碳質(zhì)物質(zhì)，但是結(jié)焦的量顯著減少。結(jié)焦的厚度被降低到小于10微米。具有降低的表面粗糙度的管也顯示較少的銹斑。在圖5和6中顯示的常規(guī)管顯示平均結(jié)焦沉積重量密度為46mg/cm2。相比之下，使用本發(fā)明原理形成的管14顯示平均結(jié)焦沉積重量密度下降至少50%。樣品管顯示出平均結(jié)焦沉積重量密度為22mg/cm2。沉積重量密度是通過國家腐蝕工程協(xié)會(NACE)方法TM0199-99測定的。圖7和8中所示的結(jié)焦的減少顯示了本發(fā)明的優(yōu)點。結(jié)焦的減少可以是由于控制管14的內(nèi)直徑表面和外直徑表面的表面粗糙度和/或外殼11的內(nèi)表面的表面粗糙度引起的?？刂扑龉艿膬?nèi)直徑表面的表面粗糙度減少了工藝流體或原油在管14內(nèi)的結(jié)焦?？刂扑龉?4的外直徑表面和外殼11的內(nèi)表面的表面粗糙度減少了與在中空內(nèi)部12內(nèi)流動的加熱流體(例如真空殘余料流)相關(guān)的結(jié)焦問題。根據(jù)本發(fā)明，中空內(nèi)部12的內(nèi)表面和管14的表面中的至少一個具有小于40微英寸(1.1微米)的表面粗糙度。表面粗糙度可以通過許多方式檢測。工業(yè)上優(yōu)選使用防滑接觸外形儀。粗糙度一般表示為算術(shù)平均粗糙度(Ra)。在樣品長度L內(nèi)檢測距離平均線的不規(guī)則處的粗糙成分的算術(shù)平均高度。標(biāo)準(zhǔn)截留值是0.8mm，檢測長度是4.8mm。這種檢測符合ANSI/ASMEB46.1"表面紋理-表面粗糙度，波和谷"，其用于檢測根據(jù)本發(fā)明的表面粗糙度。小于40微英寸(l.l微米)的均勻表面粗糙度能顯著減少結(jié)焦。進(jìn)一步減少表面粗糙度是所希望的。優(yōu)選表面粗糙度小于20微英寸((K5微米)。更優(yōu)選表面粗糙度小于IO微英寸(0.25微米)。優(yōu)選內(nèi)直徑表面和外直徑表面都具有上述表面粗糙度。所需的表面粗糙度可以通過各種技術(shù)獲得，包括但不限于機(jī)械拋光和電拋光。在圖5和6顯示的樣品中，管的表面粗糙度在38和70微英寸之間變化。在圖5和6中的管沒有拋光。在圖7和8中所示的管形成本發(fā)明的基礎(chǔ)，被拋光到更均勻的20微英寸(0.5微米)。這是使用常規(guī)機(jī)械拋光技術(shù)實現(xiàn)的。這些管然后在酸性電解質(zhì)中進(jìn)行電拋光，得到表面粗糙度小于IO微英寸(0.25微米)的反射表面。經(jīng)過處理的管顯示結(jié)焦顯著減少。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選管14是從能抵抗疏化或硫化物腐蝕和沉積結(jié)焦的鋼組合物形成的。這些鋼組合物的使用顯著減少了結(jié)焦，這實現(xiàn)了許多益處，包括提高加熱效率，降低預(yù)熱原油所需的能量，并且顯著降低精煉停車時間和產(chǎn)量。優(yōu)選換熱器的管14和/或外殼11具有多層，如圖2和4所示。主層21是含有三種主要組分或成分X、Y和Z的鋼組合物。X表示優(yōu)選選自Fe、Ni和Co中的金屬。X也可以含有Fe、Ni和Co的混合物。Y表示Cr。根據(jù)本發(fā)明，鋼組合物含有至少大于l重量。/。的Cr，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。更高的鉻含量對于改進(jìn)抗硫化或硫化物腐蝕性是有利的。優(yōu)選鉻含量高于5重量％，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。更優(yōu)選鉻含量高于10重量％,基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。Z優(yōu)選是合金元素。才艮據(jù)本發(fā)明，Z優(yōu)選包括至少一種選自Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、O、P和S中的合金元素。Z也可以含有Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、O、P和S的混合物。合金元素的重量百分比優(yōu)選大于0.01重量％，更優(yōu)選大于0.05重量％，最優(yōu)選大于0.1重量％，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。所有合金元素在鋼組合物中的總重量百分比優(yōu)選小于10重量%，更優(yōu)選小于5重量％，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。雖然其它組成也在本發(fā)明范圍內(nèi)，但是發(fā)現(xiàn)上述組合物能減少結(jié)焦。表1顯示了用于精煉和石化應(yīng)用中能抵抗硫化或硫化物腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的鋼組合物的非限定例子。其它顯示相似性能的材料也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，只要這些材料在上述范圍內(nèi)即可。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>在未結(jié)焦表面上的鉻富集是有利的。所以，鋼組合物優(yōu)選包括富含鉻的層22。富含鉻的層22是在主層21上形成的。層22可以同時在管的內(nèi)表面和外表面上形成。富含鉻的層22的厚度大于10埃。富含鉻的層22含有相同的三種主要組分或成分X、Y和Z。X表示優(yōu)選選自Fe、Ni和Co中的金屬。X也可以含有Fe、Ni和Co的混合物。Y表示Cr?？紤]的是，Y也可以含有Ni、O、Al、Si以及它們的混合物。與主層21相比，在層22中的鉻含量較高。根據(jù)本發(fā)明，在層22中的鉻含量是至少大于2重量％，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。優(yōu)選鉻含量是大于10重量％，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。更優(yōu)選鉻含量是大于30重量％，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。在層22中Y與X的比率大于在層21中Y與X的比率。該比率應(yīng)當(dāng)高出至少2。該比率應(yīng)當(dāng)優(yōu)選高出至少4。更優(yōu)選，該比率應(yīng)當(dāng)高出8。Z優(yōu)選是合金元素。例如，5-鉻鋼(T5)—般含有約5重量％鉻/約95重量％鐵，得到在主層21中未處理表面的比率是0.05。在富含鉻的層22中，該比率提高到在換熱器管表面層中至少0.1、優(yōu)選0.2、最優(yōu)選0.4個鉻原子/每個鐵原子。對于316L不銹鋼，其一般含有16重量％的Cr、11重量％的Ni、2重量。/o的Mn、2重量。/。的Mo，鉻與鐵的本體比率應(yīng)當(dāng)是16/69=0.23。在處理以富集表面鉻之后，該比率可以提高到至少0.46，優(yōu)選0.92和最優(yōu)選1.84。在富含鉻的層22中，Z優(yōu)選包括至少一種選自Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、O、P和S中的合金元素。合金元素的重量百分比優(yōu)選大于O.Ol重量％，更優(yōu)選大于0.05重量％，最優(yōu)選大于0.1重量％，基于三種主要組分X、Y和Z的總重量計。考慮的是，富含鉻的層22可以在主層21的兩面上形成，使得內(nèi)表面和外表面都含有富含鉻的層。富含鉻的層22可以在主層上使用許多技術(shù)之一形成。富含鉻的層可以通過在含鉻酸的溶液中對所述管進(jìn)行電拋光來形成。當(dāng)在鋼組合物中的鉻含量小于約15重量％時這是有效的。也考慮的是，富含鉻的層22可以使用各種其它形成技術(shù)形成，包括但不限于將鉻電鍍到另一種合金例如碳鋼上，光亮退火，鈍化，熱噴涂，激光沉積，賊射，物理汽相沉積，化學(xué)汽相沉積，等離子粉末焊接覆蓋，噴鍍，以及擴(kuò)散粘合。也可以選擇高鉻合金，包括但不限于304L不銹鋼、316不銹鋼和AL6XN合金。根據(jù)本發(fā)明，第二層22可以是如上所述機(jī)械拋光和/或電拋光的，從而獲得小于40微英寸(l.l微米)的均勻表面粗糙度，優(yōu)選小于20微英寸(0.5微米)，更優(yōu)選小于10微英寸(0.25微米)。所需的表面粗糙度也可以使用細(xì)研磨拋光或金屬錘擊實現(xiàn)。富含鉻的層22可以在主層21上通過光亮退火所述管而形成。光亮退火是一種在受控氣氛爐或真空中進(jìn)行的退火方法，從而使氧化減少到最少程度并且表面保持較亮。在光亮退火工藝期間使用的工藝條件例如氣氛、溫度、時間和加熱/冷卻速率將取決于所作用的合金的冶金學(xué)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地根據(jù)合金的冶金學(xué)確定工藝條件。作為非限定性例子，奧氏體不銹鋼例如304L可以在純氫氣或離解的氨中進(jìn)行光亮退火，前提是氣氛的露點低于-50'C，而且這些管在進(jìn)入爐時是干燥的并且是嚴(yán)格清潔的。光亮退火溫度通常高于1040X:。在此溫度下的時間通常是短的以保持表面污垢最少或控制顆粒生長。根據(jù)本發(fā)明，保護(hù)層23優(yōu)選在富含鉻的層22上形成。富含鉻的層22對于形成保護(hù)層23是必要的。保護(hù)層可以是氧化物層、硫化物層、氧硫化物層或任何它們的組合形式。保護(hù)層23優(yōu)選包括材料例如磁鐵礦、鐵-鉻尖晶石、氧化鉻、它們的氧化物以及它們的混合物。層23也可以含有混合的氧化物硫化物疏代尖晶石。雖然可以在將管14安裝在預(yù)換熱器10的外殼11內(nèi)之前在富含鉻的層22上形成保護(hù)層23,但是保護(hù)層23優(yōu)選在管14位于換熱器10內(nèi)且預(yù)換熱器是可操作的之后在富含鉻的層22上形成。當(dāng)富含鉻的層22在高溫暴露于工藝料流時，形成了保護(hù)層23。在后續(xù)換熱器應(yīng)用中，保護(hù)層在高達(dá)400'C的溫度形成。在爐中或在后續(xù)換熱器之外的應(yīng)用中，保護(hù)層在高達(dá)600C的溫度形成。在包括用于蒸汽裂解器和重整器管的石化應(yīng)用中，保護(hù)層在高達(dá)1100'C的溫度形成。保護(hù)層23的厚度優(yōu)選大于100nm,更優(yōu)選大于500nm,最優(yōu)選大于1微米。如圖6和7所示，5-鉻鋼的現(xiàn)場實驗顯示在約4個月內(nèi)形成約1微米厚的富含鉻的磁鐵層。因為在換熱器管內(nèi)流動的料流是高度還原和硫化的環(huán)境，所以保護(hù)層23可以在長時間暴露之后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成混合氧化物-硫化物層或硫代尖晶石型的硫化物層。需要注意的是，保護(hù)層23的形成是由于富含鉻的層21的電拋光引起的。保護(hù)層的形成進(jìn)一步減少了結(jié)焦。在保護(hù)層23上形成的結(jié)焦顯示出的粘接性質(zhì)顯著小于在不含保護(hù)層的表面上形成的結(jié)焦。這種減少的粘接的一個益處是在換熱表面的清潔方面。需要更少的時間來從管除去任何結(jié)焦。這導(dǎo)致停車時間縮短，使得預(yù)換熱器可以以更有效的方式操作并且更快地返回用于生產(chǎn)線。同樣，由于粘接性的沉積物較少，在線清潔方法可以更有效或至少更快，這進(jìn)一步縮短了停車時間和產(chǎn)量損失。減少管14的表面粗糙度有許多額外的益處。益處之一是由結(jié)焦的線性增長速率轉(zhuǎn)變成漸近的增長速率，前者導(dǎo)致結(jié)焦沉積物的連續(xù)增厚，后者達(dá)到有限的厚度并然后停止增厚。上述管14可以用于形成新的換熱器。管14也可以作為替換管用于現(xiàn)有的換熱器中。管14的使用應(yīng)當(dāng)在精煉操作中產(chǎn)生顯著的益處。除了減少結(jié)焦之外，還減少了預(yù)定的停車次數(shù)，換熱器更有效地操作，這是由于結(jié)焦的有害作用減少。另外，如在現(xiàn)場實驗中所述，管14的使用也將延長管的壽命，這是因為減少了銹斑腐蝕。本發(fā)明的管14也可以用于在預(yù)定的停車時間期間翻新現(xiàn)有的換熱器?，F(xiàn)有的管可以從換熱器除去。具有上述表面粗糙度和/或物質(zhì)組成的管14被安裝在外殼11的內(nèi)部12中。雖然優(yōu)選用具有上述結(jié)構(gòu)的替換管代替所有現(xiàn)有的換熱器管以使結(jié)焦減少的程度最大化，但是本發(fā)明并非要如此限制?？紤]的是，僅僅一部分現(xiàn)有換熱器管被替換管代替。雖然這種結(jié)構(gòu)可能不會導(dǎo)致相同的結(jié)焦減少程度，但是將達(dá)到緩解結(jié)焦的程度。要被替換管代替的現(xiàn)有管的數(shù)目和位置可以通過物理觀察在換熱器中的管束內(nèi)的管來確定。與爐最近的管更可能易于結(jié)焦。所以，也考慮與爐最近的管被管14代替?？梢猿杀居行У氖怯酶鶕?jù)本發(fā)明構(gòu)造的管14代替所有或部分傳熱組件中的管。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了插件50，用于翻新現(xiàn)有的傳熱組件以緩解結(jié)焦。插件50將參考圖9描述。插件50的尺寸使得插件的外直徑大約符合管60的內(nèi)直徑表面。管60被固定在管板70上。因為希望插件50翻新現(xiàn)有操作的傳熱組件，所以考慮的是腐蝕層61(例如，氧化層)可以存在于管60和插件50之間。也可以在管上方裝入插件。在這種情況下，插件的尺寸使得其僅僅圍繞管，所述管在其外直徑表面上易于結(jié)焦、沉積或腐蝕。本發(fā)明的插件50可以從任何這里所述的具有上述表面粗糙度的材料形成。重要的是，插件或套筒50接觸管60,使得傳熱性能不會受到不利影響或顯著降低。使用插件50的一個優(yōu)點是其允許翻新現(xiàn)有的換熱器并將其轉(zhuǎn)變成不結(jié)焦的換熱器。這避免了與建造新管束相關(guān)的成本和時間。例如，發(fā)生重復(fù)結(jié)焦并且由于需要清潔而需要顯著停車時間的那些現(xiàn)有換熱器可以用不銹鋼插件翻新，并且在原地進(jìn)行電拋光以獲得光滑、抗腐蝕、不結(jié)焦的管內(nèi)直徑表面。這將比用等價的不銹鋼代替整個換熱器管束并使用電拋光的不銹鋼管的情況便宜得多(包括管板和擋板)。另一個優(yōu)點是在一些應(yīng)用中，不可能使用由特定合金制成的實心管，即使這可以防止在內(nèi)直徑上的結(jié)焦。如此，可以使用具有新管或替換管的插件。例如，有真實的操作例，其中在管內(nèi)直徑上的結(jié)焦可以通過使用電拋光的不銹鋼管代替目前使用的5-鉻管來防止。但是，在這種情況下，外殼側(cè)或管外直徑在高溫下暴露于含水環(huán)境，而此環(huán)境中不能使用不銹鋼。發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂解的潛在性是個問題。本發(fā)明的優(yōu)點是電拋光的不銹鋼插件可以在5-鉻管內(nèi)使用。電拋光的不銹鋼插件減少了在管內(nèi)直徑上的結(jié)焦，并且5-鉻管本身足以應(yīng)付在管外直徑上的含水環(huán)境。相似地，高度抗腐蝕性和具有減少的表面粗糙度的鈦合金插件也能插入抗腐蝕性較低的外管中，用于其中高度腐蝕性工藝流體流過這些管且腐蝕性較低的流體與外直徑接觸的應(yīng)用中。這些僅僅是總體情況的兩個例子，其中使用電拋光插件可能是唯一可行的減少內(nèi)直徑結(jié)焦的途徑。插件50涉及石油和石化工藝之外的結(jié)焦。其它潛在應(yīng)用包括例如在造紙和紙漿工業(yè)中的黑液結(jié)焦和紙漿管道系統(tǒng)，在水處理和蒸餾工業(yè)中的微生物污染(^L生物結(jié)焦)，在藥物和半導(dǎo)體工業(yè)中的產(chǎn)物污染，在核動力工藝中減少污染物和增加循環(huán)管道中常規(guī)去污技術(shù)的效率，在食品、乳制品和飲料工藝中使用的管道和換熱器，其中產(chǎn)品的積聚成為問題。在化學(xué)反應(yīng)器管道中的聚合物成片和用于生產(chǎn)聚合物的換熱器也是有益的，用于除去在結(jié)晶工藝期間的水的換熱器也是如此。有許多可以通過本發(fā)明方法減少換熱器和管道的結(jié)焦的其它例子。許多潛在的金屬類型可以用于形成插件，并且所選擇的金屬取決于流體料流的性質(zhì)以及要防止的結(jié)焦的類型。雖然奧氏體不銹鋼例如304和316型可以用于制造管插件，但是也可以使用其它不銹鋼合金，例如馬丁體不銹鋼，例如410型，鐵素體不銹鋼，例如403型。也可以考慮其它高性能合金，例如超奧氏體不銹鋼，例如AL-6XN,雙煉鋼，例如合金2205和超鐵素體級?；阪嚨暮辖鹨部梢杂糜谔囟ōh(huán)境中，包括Ni-Cu、Ni-Cr-Fe，以及Ni-Cr-Mo-Fe族合金。鈷和鈦的合金也是可能的，以及純金屬插件也是可能的。任何能被電拋光或光滑處理的金屬或合金也可以用作插件。這里所述的金屬不限于用于插件，考慮的是這些材料可以用于形成傳熱組件的至少一部分。如上所述，減少表面粗糙度的電拋光或其它措施可以在具有插件的管被裝入換熱器管束之前或之后使用以獲得所需的表面粗糙度。在一些情況下，最有利的是將插件裝入本身已經(jīng)位于換熱器內(nèi)的管中，然后將這些插件電拋光。在其它情況下，可以優(yōu)選生產(chǎn)一批具有插件的換熱器管，然后在將它們巻入管板之前進(jìn)行電拋光。前一種情況可以合適地翻新較新的換熱器管束，其中這些管仍然具有良好的形狀或在新?lián)Q熱器管束的構(gòu)造中，而后一種情況可以合適地翻新較老的管束，這些管束的重裝可以按順序進(jìn)行。如目前將插件裝入換熱器管的情況，必須確保良好的金屬與金屬之間的接觸，從而使傳熱損失最小，這種傳熱損失可能是由于在外管和管襯里之間的空氣間隙引起的。在所有情況下，管內(nèi)直徑必須盡可能清潔，并且在插件擴(kuò)張之前不含液體或固體。即使已經(jīng)清潔，仍可能存在腐蝕層61。對于新管而言，確保清潔的表面是較直接的措施，而對于用過的管而言這可能存在更大的問題。可能需要對用過的管進(jìn)行水力清砂，干燥和輕機(jī)械研磨。在流體靜力擴(kuò)張插件之后，也需要將插件的端部用機(jī)械方式巻起以產(chǎn)生在插件和外管之間的良好機(jī)械密封。管將相似地制備用于"外"插件或套筒。下面將參考圖3描述本發(fā)明的一個變體。圖3顯示了鋁或鋁合金涂覆的碳鋼，其可以有效地減少腐蝕和緩解結(jié)焦。碳鋼層31是被鋁層32涂覆或噴鍍的。鋁層或鋁合金可以通過將鋼浸入熔融的鋁或鋁合金中或通過將霧化的鋁粉末或網(wǎng)進(jìn)行熱噴涂來施用。當(dāng)用于管14中時，鋁層32位于管14的內(nèi)直徑表面和外直徑表面上，這與富含鉻的層22相似。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，傳熱組件，例如換熱器管，可以從含硅的碳鋼組合物形成，所述組合物含有合金和在合金表面上形成的非金屬膜。合金是從物質(zhì)n、6和i形成的組合物。在這種情況下，ti是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬。6是Si。組分i是至少一種選自Cr、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、La、Y、Ce、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、B、C、N、P、O、S和它們的混合物中的合金元素。非金屬膜含有硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物，并且非金屬膜是在合金頂部上形成的。在合金表面上形成的非金屬膜含有以下物質(zhì)的至少一種含硅的氧化物、硫化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物。形成非金屬膜的溫度可以變化。在后續(xù)換熱器應(yīng)用中，非金屬膜在高達(dá)400'C的溫度形成。在爐中或在后續(xù)換熱器的外部的應(yīng)用中，非金屬膜在高達(dá)600。C的溫度形成。在包括用于蒸汽裂解器和重整器管中的石化應(yīng)用中，非金屬膜在高達(dá)1100。C的溫度形成。在形成非金屬膜期間所用的溫度將取決于所作用的鋼的冶金學(xué)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地根據(jù)鋼的冶金學(xué)確定上限溫度。含硅的氧化物或氧硫化物膜有效地阻止鐵在非金屬膜中的輸送(例如硫化鐵腐蝕)，因此顯著緩解硫化腐蝕。任選地，其它含硅鋼組合物的合金表面的進(jìn)一步表面光滑可以提供向換熱表面(例如在精煉應(yīng)用中的換熱器管)提供優(yōu)異的抗結(jié)焦性。特別是，對于合金，金屬ri選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物，并可以具有至少約60重量％到約99.98重量％的濃度，優(yōu)選至少約70重量%到約99,98重量％，更優(yōu)選至少約75重量％到約99.98重量％。優(yōu)選金屬n是Fe。公知的是純Fe具有比純Ni和純Co顯著更好的抗硫化物性。金屬6是Si。合金含有至少約0.01重量％到約5.0重量％的Si，優(yōu)選至少約0.01重量％到約3.0重量％。在合金中的金屬Si當(dāng)暴露于高溫料流時促進(jìn)在合金頂部上形成的非金屬膜中形成含硅的氧化物或氧^p克化物，例如原油料流在高達(dá)400。C或更高的溫度。金屬i是至少一種選自Cr、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、La、Y、Ce、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、B、C、N、P、O、S和它們的混合物中的合金元素。合金中的金屬i的濃度是至少約0.01重量％到約30.0重量％，優(yōu)選至少約0.01重量％到約30.0重量％，更優(yōu)選至少約0.01重量％到約25.0重量％。優(yōu)選金屬i是Al。合金含有至少約0.01重量％到約5.0重量％的Al，優(yōu)選至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al。AI向合金提供了協(xié)同抗硫化物腐蝕性。因此，在這種情況下，合金含有至少約0.01重量％到約5.0重量％、優(yōu)選至少約0.01重量％到約3.0重量％的Si(組分e)，以及至少約0.01重量％到約5.0重量％、優(yōu)選至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al。金屬i也可以包括Cr。在這種情況下，合金含有至少約0.01重量％到約40重量。/。的Cr。Cr向合金提供了協(xié)同抗硫化腐蝕性。因此，具有此組成的合金將含有至少約0.01重量％到約5.0重量％、優(yōu)選至少約0.01重量％到約3.0重量％的Si，以及至少約0.01重量％到約40.0重量％、優(yōu)選至少約0.01重量％到約30.0重量％的Cr。金屬i也可以是元素的組合。例如，合金可以含有至少約0.01重量％到約5.0重量％、優(yōu)選至少約0.01重量％到約3.0重量％的Si(組分6)，至少約0.01重量％到約5.0重量％、優(yōu)選至少約0.01重量％到約3.0重量。/o的Al，以及至少約0.01重量％到約40.0重量％、優(yōu)選至少約0.01重量%到約30.0重量％的Cr。具有組成ti、e和i的合金的非限定性例子列在下表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>在合金表面上形成的非金屬膜含有硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物。非金屬膜可以含有至少lnm厚的含硅的非金屬膜，并且可以含有至少10原子％的Si，基于非金屬膜的濃度計。優(yōu)選，含Si的非金屬膜是氧化物或氧硫化物。含Si的氧化物或氧硫化物有效地阻止鐵的輸送，因此能顯著緩解硫化腐蝕。含Si的氧化物或氧硫化物膜優(yōu)選是在傳熱組件(例如換熱器或插件)的暴露表面上形成的，例如在后續(xù)原料預(yù)換熱管的暴露的外表面和內(nèi)表面之一或兩者上形成。非金屬膜可以在傳熱組件內(nèi)原地形成。初始的非金屬膜優(yōu)選是通過使合金在高達(dá)1100'C的高溫下暴露于原油料流而形成的。因此，非金屬膜在合金表面上形成以建立能減少硫化腐蝕并減少沉積結(jié)焦的表面，在換熱器中，例如尤其在后續(xù)原料預(yù)換熱器中。所述物質(zhì)形成了表面粗糙度小于40微英寸、優(yōu)選小于20微英寸、更優(yōu)選小于10微英寸的表面。非金屬膜可以在合金的內(nèi)直徑(ID)、外直徑(OD)或ID和OD兩者上形成，這取決于緩解腐蝕和結(jié)焦的需要。非金屬膜通過使合金的ID、OD、或ID和OD兩者暴露于高溫而如上所述在合金表面上形成。非金屬膜也可以在使傳熱組件的合金在高達(dá)400。C的高溫暴露于原油料流中之前形成。非金屬膜可以通過使合金在約S00-1100。C的溫度暴露于低氧分壓環(huán)境而形成，暴露時間足以形成所述非金屬膜。優(yōu)選，非金屬膜含有至少lnm厚的含Si的非金屬膜，并且含有至少10原子。/。的Si，基于在合金表面上非金屬膜的濃度計。低氧分壓環(huán)境可以從選自以下的氣體產(chǎn)生C02、CO、CH4、NH3、H20、H2、N2、Ar、He以及它們的混合物。作為非限定性例子，可以使用C02/CO和H20/H2氣體混合物。足以形成所述含有至少lnm厚的含Si的非金屬膜并且基于在合金表面上非金屬膜的濃度計含有至少10原子。/。Si的非金屬膜的時間是1分鐘到100小時。非金屬膜的厚度是至少lnm到約100微米，優(yōu)選至少10nm到約50微米，更優(yōu)選至少約lOOnm到約10微米。非金屬膜提供了優(yōu)異的抗腐蝕和結(jié)焦性，有利地用于精煉應(yīng)中的換熱器管中。在合金表面上可以通過光亮退火方法形成非金屬膜。光亮退火是一種在受控氣氛爐或真空爐中進(jìn)行以提供低氧分壓環(huán)境的退火方法，從而使氧化減少到最少程度并且表面保持較亮。在光亮退火工藝期間使用的工藝條件例如氣氛、溫度、時間和加熱/冷卻速率將取決于所作用的合金的冶金學(xué)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地根據(jù)合金的冶金學(xué)確定工藝條件。作為非限定性例子，光亮退火可以在純氫氣或氬氣或離解的氨中進(jìn)行，前提是氣氛的露點低于-40'C。光亮退火溫度通常高于約1038。C。在此溫度下的時間通常是短的以保持表面剝離到最小程度或控制顆粒生長。真空爐一般能實現(xiàn)對于光亮退火目的而言的最好氣氛質(zhì)量。在爐中的真空水平必須好于lxlO-s托。在真空爐中的快速冷卻一般是通過用氬氣或氮氣回填腔室、然后將此氣體高速經(jīng)由換熱器循環(huán)以除去熱而實現(xiàn)的。圖IO顯示了一種換熱組件，在這種情況下，管道200具有由合金ri、6和i形成的基底202以及在合金基底的ID表面上形成的非金屬膜204。圖11顯示了一種換熱組件，在這種情況下，管道200具有由合金n、6和i形成的基底202以及在合金基底的OD表面上形成的非金屬膜204。圖12顯示了一種換熱組件，在這種情況下，管道200具有由合金ti、6和i形成的基底202以及在合金基底的ID和OD兩個表面上形成的非金屬膜204。下面描述根據(jù)所述組合物制備樣品的實施例。實施例1在上表列出的含硅的鋼通過電弧熔融來制備。將電弧熔融的鋼熱巻成約l/2英寸厚的厚片。這些片在1100'C在惰性氬氣氛中退火過夜，并用爐冷卻到室溫。從這些片切下0.5英寸x0.25英寸的長方形樣品。樣品表面#皮拋光到600粒度級別或LindeB(0.05微米氧化鋁粉末)級別，并在丙酮中清潔。樣品在管式實驗裝置中在400'C暴露于60:40體積％的原料混合物(例如60體積％的Maya和40體積％的Olmeca原油混合物)達(dá)到4小時。在實驗后，樣品在曱苯中清潔，隨后在丙酮中清潔，并通過選擇的分析儀器表征。實驗樣品的兩個表面和橫截面圖象都使用掃描電子顯微鏡(SEM)檢(AES)分析測定的。集中的電子束輻照樣品表面，并產(chǎn)生俄歇電子，這些電子的能量是產(chǎn)生它們的元素的特征。元素的組成深度分布是^f吏用獨立離子束濺射到樣品表面上完成的，同時使用AES分析每個接連的深度。實施例2可商購的ALCOR熱液體工藝模擬器(HLPS)用于評價在下面實施例中描述的原油或混合物的相應(yīng)結(jié)焦?jié)摿?。為此實驗設(shè)計的實驗單元程序如下。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ALCORHLPS實驗程序，ALCOR實驗是如下進(jìn)行的用原油或混合物填充1L容器，加熱液體(達(dá)到)，并將液體以3.0m1/分鐘的流速泵送過垂直布置的碳鋼棒。在ALCOR容器的頂部收集用過的油，將其通過密封活塞從未處理的油分離出來，從而允許一次操作。在每次實驗之前，用氮氣對系統(tǒng)加壓(400-500psig)，以確保氣體在實驗期間保持溶解在油中。將所述棒電加熱到預(yù)定溫度，并在實驗期間保持恒定。用于這些實驗的棒表面溫度是275'C。記錄熱電偶讀數(shù)作為本體流體入口溫度、出口溫度(T出口)和棒表面溫度(T棒)。將已加熱的表面電偶放入棒內(nèi)。在結(jié)焦實驗期間，瀝青沉積在已加熱的表面上，并被熱降解成焦>暖，焦碳在實驗棒的表面上聚集。焦碳沉積物導(dǎo)致絕緣效應(yīng)，降低了已加熱表面的效率或已加熱表面加熱從該表面流過的油的能力。隨著在表面上積聚更多的結(jié)焦，所得的出口本體流體溫度繼續(xù)降低。這種溫度的降低被稱為出口液體AT，并取決于原油/混合物的類型、實驗條件以及其它作用。因此，AT表示為AT=T出口畫T出口最大值厶T檢測了結(jié)焦層的傳熱。無因次AT表示為無因次AT-(T出。-T出口最大值)/(T棒-T出。最大值)。無因次△T校正了所測試的油的傳熱特性。這些實驗的實驗時間是180分鐘。值得注意的是ALCOR系統(tǒng)的流動形式是層流，所以與現(xiàn)場經(jīng)驗直接相關(guān)是困難的。但是，已經(jīng)證明此裝置在評價原油和混合物之間的相應(yīng)結(jié)焦?jié)摿Ψ矫娴牟町愂怯行У?。下面總結(jié)用于整個原油/混合物的ALCOR單元標(biāo)準(zhǔn)結(jié)焦實驗參數(shù)和操作實驗條件。流速/類型3.0ml/分鐘/一次操作冶金學(xué)碳鋼(1018)，合金l，合金4,加熱器棒系統(tǒng)壓力400-500psi才奉表面溫度275°C系統(tǒng)溫度設(shè)定(儲庫、泵和管線)150匸實際本體流體入口溫度105-120。C時間允許在開始實驗之前在儲庫內(nèi)攪拌和預(yù)熱30分鐘。ALCOR實驗棒樣品包括含硅的鋼、合金1和合金4，它們是通過電弧熔融制備的。將電弧熔融的合金趁熱巻成約1/2英寸厚的厚片。這些片在1100。C在惰性氬氣氛中退火過夜，并用爐冷卻到室溫。從這些片通過機(jī)械加工獲得ALCOR實驗棒樣品。這些樣品表面被拋光到600粒度級別或LindeB(0.05樣i米氧化鋁粉末)級別，并在丙酮中清潔。對于第一個樣品，使合金1在管式實驗裝置中在400'C暴露于60:40體積％的原油混合物達(dá)到4小時。在實驗后，樣品用SEM表征。圖13顯示了實驗樣品的表面和橫截面圖象。觀察到的非金屬膜含有外部石克化鐵(Fe,-sX)和內(nèi)部含硅的氧硫化物。非金屬膜在含硅的鋼表面上形成。相同的實驗樣品用AES表征。圖14顯示了距離實驗樣品頂表面的AES深度分布。各種元素(O、S、C、Fe和Si)的濃度(單位是原子％)作為濺射深度(nm)的函數(shù)繪圖。在這種情況下，非金屬膜是外部硫化鐵(Fe^X)和內(nèi)部含硅的氧硫化物的混合物形式。外部硫化鐵膜的厚度是約800nm,內(nèi)部含硅的氧硫化物膜的厚度是約1000nm。內(nèi)部含硅的氧硫化物膜中的Si濃度隨著厚度而變化，但是高達(dá)14原子％。含有基于非金屬膜濃度計至少10原子。/。Si的內(nèi)部含硅的氧硫化物膜的厚度是約500nm。在第二個樣品中，按照上述ALCORHLPS實驗方法，由合金l制成的ALCOR棒在ALCOR裝置中測試。圖15顯示了合金1(在圖中作為Fe-3.0鋼顯示)與標(biāo)準(zhǔn)棒(在圖中作為1018CS顯示)的實驗結(jié)果。合金1的無因次AT在180分鐘的實驗時間內(nèi)幾乎保持平直。此結(jié)果說明通過使用本發(fā)明的含硅的鋼組合物顯著減少了沉積結(jié)焦。相比之下，1018CS的無因次AT在l別分鐘的實驗時間內(nèi)隨著時間而降低。此結(jié)果說明原料混合物中的瀝青沉積在加熱的ALCOR棒表面上并被熱降解成焦碳，焦碳聚集在實驗棒的表面上。在第三個樣品中，按照上述ALCORHLPS實驗方法，由合金4制成的ALCOR棒在ALCOR裝置中測試。圖16顯示了合金4(在圖中作為Bal.Fe:5Cr:1.5Si顯示)與標(biāo)準(zhǔn)棒(在圖中作為1018CS顯示)的實驗結(jié)果。合金4的無因次AT在180分鐘的實驗時間內(nèi)幾乎保持平直。此結(jié)果說明通過使用本發(fā)明的含硅的鋼組合物顯著減少了沉積結(jié)焦。相比之下，1018CS的無因次AT在180分鐘的實驗時間內(nèi)隨著時間而降低。此結(jié)果說明原料混合物中的瀝青沉積在加熱的ALCOR棒表面上并被熱降解成焦碳，焦碳聚集在實驗棒的表面上。表面處理可以在任何傳熱組件中使用或?qū)θ魏我子诮Y(jié)焦或腐蝕的表面進(jìn)行。也可以使用其它機(jī)理的處理來減少結(jié)焦和腐蝕。例如，表面處理可以用也經(jīng)受振動或脈動的流體流動的換熱組件進(jìn)行，這些是用于破壞結(jié)焦和腐蝕沉積的才幾理。在一個示例性實施方案中，表面處理可以應(yīng)用于換熱器管形式的換熱組件上，特別是那些作為保留在換熱器外殼內(nèi)的管束形成的那些。也考慮的是，表面處理可以用于替換管中或用于管殼中，所述管殼用于覆蓋已腐蝕或結(jié)焦的管或新管的內(nèi)直徑或外直徑，這取決于具體情況。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，傳熱組件，例如換熱器管或插件，可以從含有富含Cr的氧化物的材料形成，所述材料具有含有5、e和^的組合物。在這種情況下，匸是含有至少約5重量％到約40重量％鉻的鋼。s是在鋼G表面上形成的的層，并且是富含鉻的氧化物(M304或M203，或它們的混合物)，其中金屬M含有至少5重量％的Cr，基于金屬M的總重量計。5是在富含鉻的氧化物e表面上形成的頂層，含有硫化物、硫化物、氧硫化物以及它們的混合物。鋼^含有至少約5重量％到約40重量％的鉻，并且選自低鉻鋼、鐵素體不銹鋼、馬丁體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙煉不銹鋼和能沉淀硬化的合金?；A(chǔ)金屬C的非限定性例子列在表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>富含鉻的氧化物s(]\1304或]\1203，或它們的混合物)可以在例如后續(xù)原料預(yù)換熱器中使用含有富含鉻的氧化物的材料之前在鋼G的表面上形成。富含鉻的氧化物S(M304或M203,或它們的混合物)中的金屬M優(yōu)選含有至少5重量％的鉻，優(yōu)選至少10重量％的鉻，基于金屬M的總重量計。富含鉻的氧化物s(]\!304或1\1203，或它們的混合物)中的金屬M優(yōu)選含F(xiàn)e、Cr以及鋼G的構(gòu)成元素。鋼^的構(gòu)成元素含有Ni、Co、Mn、Al、Si、B、C、N、P、Y、Ce、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W以及它們的混合物。富含鉻的氧化物s(]\1304或1\1203，或它們的混合物)中的金屬M優(yōu)選是富含鉻的。在富含鉻的氧化物e(M304或M203，或它們的混合物)中，Cr的過量對鋼G的優(yōu)異抗腐蝕性做出貢獻(xiàn)。鉻優(yōu)選進(jìn)入氧化物晶格的空缺位，并有效抑制鐵從鋼的輸送，這是防腐蝕的前提條件。富含鉻的氧化物s(]\1304或1\1203，或它們的混合物)通過使鋼^在約300-1100。C的溫度暴露于低氧分壓環(huán)境而在鋼C的表面上形成，暴露時間足以在鋼的表面上形成所述富含鉻的氧化物S(M304或M203，或它們的混合物)。以熱動力學(xué)方式，當(dāng)在環(huán)境中的潛在氧高于在與氧化物的平衡中的氧分壓時，在金屬表面上形成氧化物。例如，在與0203的平衡中的氧分壓在1000。C是約l(T21atm。這表示在氧分壓高于1(T"atm的環(huán)境中在1000'C在熱力學(xué)上有利于形成Cr203。低氧分壓環(huán)境可以從選自以下的氣體產(chǎn)生C02、CO、CH4、NH3、H20、H2、N2、Ar、He以及它們的混合物。作為非限定性例子，可以使用C02/CO和1120/112氣體混合物。足以在鋼表面上形成所述富含鉻的氧化物s(1\1304或M203，或它們的混合物)的時間是1分鐘到100小時。富含鉻的氧化物s(M304或M203,或它們的混合物)的厚度是至少lnm到約100微米，優(yōu)選至少10nm到約50微米，更優(yōu)選至少約lOOnm到約IO微米。富含鉻的氧化物s提供了優(yōu)異的抗腐蝕和結(jié)焦性，有利地用于精煉應(yīng)中的換熱器管中。在鋼C表面上可以通過光亮退火方法形成富含鉻的氧化物s(M304或M203,或它們的混合物)。光亮退火是一種在受控氣氛爐或真空爐中進(jìn)行以提供低氧分壓環(huán)境的退火方法，從而使氧化減少到最少程度并且表面保持較亮。在光亮退火工藝期間使用的工藝條件例如氣氛、溫度、時間和加熱/冷卻速率將取決于所作用的合金的冶金學(xué)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地根據(jù)合金的冶金學(xué)確定工藝條件。作為非限定性例子，奧氏體不銹鋼例如304L可以在純氫氣或氬氣或離解的氨中進(jìn)行光亮退火，前提是氣氛的露點低于-40。C,并且在進(jìn)入爐時，管是干燥和嚴(yán)格清潔的。光亮退火溫度通常高于約1038。C。在此溫度下的時間通常是短的以保持表面污垢最少或控制顆粒生長。真空爐一般能實現(xiàn)對于光亮退火目的而言的最好氣氛質(zhì)量。在爐中的真空水平必須好于lxl(^托。在真空爐中的快速冷卻一般是通過用氬氣或氮氣回填腔室、然后將此氣體高速經(jīng)由換熱器循環(huán)以除去熱而實現(xiàn)的。對于頂層5，在例如后續(xù)原料預(yù)換熱器中，在使用含有富含鉻的氧化物的材料期間原地在富含鉻的氧化物s表面上形成硫化物和氧硫化物。形成保護(hù)層的溫度可以變化。在后續(xù)換熱器應(yīng)用中，保護(hù)層在高達(dá)400'C的溫度形成。在爐中或在后續(xù)換熱器的外部的應(yīng)用中，保護(hù)層在高達(dá)600"C的溫度形成。在包括用于蒸汽裂解器和重整器管中的石化應(yīng)用中，保護(hù)層在高達(dá)1050。C的溫度形成。在形成保護(hù)層期間所用的溫度將取決于所作用的鋼的冶金學(xué)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地根據(jù)鋼的冶金學(xué)確定上限溫度。頂層5可以含有一些從構(gòu)成富含鉻的氧化物s和鋼^的元素形成的雜質(zhì)。優(yōu)選，頂層5含有硫化鐵(Fe^S)、氧化鐵(Fe304)、氧硫化鐵、硫化鐵鉻、氧硫化鐵鉻以及它們的混合物。頂層5的厚度是從至少約0.1微米到約50微米，優(yōu)選從至少約0.1微米到約20微米，更優(yōu)選從至少約0.1微米到約IO微米。因此，所形成的含有富含鉻的氧化物的材料用于在換熱器中，例如尤其在后續(xù)原料預(yù)換熱器中，建立能減少硫化腐蝕并減少沉積結(jié)焦的表面。所述表面具有的表面粗糙度小于40微英寸(l.ljLim)、優(yōu)選小于20微英寸(0.5|11111)、更優(yōu)選小于10微英寸(0.25jum)。富含鉻的氧化物s(M304或1\1203，或它們的混合物)可以在鋼《的內(nèi)直徑(ID)、外直徑(OD)或ID和OD兩者上形成，這取決于緩解腐蝕和結(jié)焦的需要。富含鉻的氧化物s(1\1304或1\1203,或它們的混合物)通過使鋼C的ID、OD、或ID和OD兩者暴露于高溫而如上所述在鋼^的表面上形成。圖17顯示了一種換熱組件，在這種情況下，管道100具有由鋼^形成的基底102，其具有富含鉻的氧化物s層104以及作為在富含鉻的氧化物層上在ID上的涂層S形成的頂層106。圖18顯示了一種換熱組件，在這種情況下，管道100具有由鋼C形成的基底102，其具有富含鉻的氧化物s層104以及作為在富含鉻的氧化物層上在OD上的涂層S形成的頂層106。圖19顯示了一種換熱組件，在這種情況下，管道100具有由鋼^形成的基底102，其具有富含鉻的氧化物s層104以及作為在富含鉻的氧化物層上在ID和OD兩個表面上的涂層6形成的頂層106。實施例1第一個形成表面的例子如下。將低鉻鋼T5樣品在566'C暴露于流速為約500cc/分鐘的含有50%H2O和50%He的氣體混合物。將樣品以20。C/分鐘的速率加熱到566。C，保持24小時，并冷卻到室溫。在低氧分壓環(huán)境中對樣品進(jìn)行熱處理之后，用掃描電子顯微鏡(SEM)表征樣品。圖20顯示了經(jīng)過熱處理的樣品的表面和橫截面圖象。觀察含有磁鐵(Fe304)和富含鉻的氧化物(M304)的頂層。富含鉻的氧化物(M304)中的金屬M的濃度是余量Fe:12.0Cr:1.5Si，單位是重量％。Fe304頂層的厚度是約5微米，富含鉻的氧化物(M304)的厚度是約4微米。實施例2在第二個例子中，如實施例1所述制得的樣品用于腐蝕和結(jié)焦實驗。將這些樣品在管式實驗裝置中在400。C暴露于60:40體積％的原料混合物達(dá)到4小時。實驗后，將樣品在甲苯中清潔，隨后在丙酮中清潔，并通過SEM表征。圖21顯示了實驗后的樣品的表面和橫截面圖象。頂層由硫化鐵(Fei.xS)和磁鐵(Fe304)構(gòu)成。頂層的厚度是約5微米。保留了富含鉻的氧化物(M304)。富含鉻的氧化物(M304)中的金屬M的濃度是余量Fe:12.0Cr:1.5Si，單位是重量％。富含鉻的氧化物(M304)的厚度是約4微米。表面處理可以在任何換熱組件中使用或?qū)θ魏我子诮Y(jié)焦或腐蝕的表面進(jìn)行。也可以使用其它機(jī)理的處理來減少結(jié)焦和腐蝕。例如，表面處理可以用也經(jīng)受振動或脈動的流體流動的換熱組件進(jìn)行，這些是用于破壞結(jié)焦和腐蝕沉積的4幾理。在一個示例性實施方案中，表面處理可以施加到換熱器管形式的換熱組件上，特別是那些作為保留在換熱器外殼內(nèi)的管束形成的那些。也考慮的是，表面處理可以用于替換管中或用于管殼中，所述管殼用于覆蓋已腐蝕或結(jié)焦的管的內(nèi)直徑或外直徑。在本發(fā)明的另一個方面中，組合了具有上述抗腐蝕材料的傳熱組件與脈動產(chǎn)生裝置或振動產(chǎn)生裝置，從而進(jìn)一步減少和緩解結(jié)焦。這些裝置在表l中用參考數(shù)字3表示?？紤]的是，脈動裝置將包括任何對管側(cè)液體施加液壓脈動的裝置。在最簡單的概念中，該裝置可以包括往復(fù)泵型機(jī)構(gòu)，其具有與換熱器入口/出口管道連接的氣缸以及位于氣缸內(nèi)的往復(fù)活塞以改變氣缸的內(nèi)體積。隨著活塞在氣缸內(nèi)移動，液體將流入氣缸，然后從中排出，在與此裝置連接的管道中產(chǎn)生脈動。使用這種其中一側(cè)與入口導(dǎo)管連接、另一側(cè)與出口導(dǎo)管連接的雙重作用泵是特別有利的，因為這將在管中產(chǎn)生所需的壓力脈動，而與在換熱器管束中出現(xiàn)壓力降低無關(guān)。在脈動頻率上的變化可以通過活塞往復(fù)速度的變化來提供，并且任何脈動幅度的所需變化可以通過使用可變的排代泵來提供，例如可變的排代活塞泵、隔板(靜止板)泵，以及其變體例如搖擺板(旋轉(zhuǎn)板)泵或曲軸泵。本發(fā)明不限于上述泵；可以考慮其它類型的泵也可以用作脈動裝置，包括隔膜泵，這些可以在實踐中是有利的，因為它們提供了通過電、氣動或直接機(jī)械裝置提供隔膜活化的潛力，其中控制隔膜的移動以提供所需的頻率和幅度(通過控制隔膜移動的程度)。也可以使用其它類型的泵，但是齒輪泵以及相關(guān)類型例如螺旋轉(zhuǎn)子和多螺桿泵提供較平滑(非脈動)的流體流動，所以是不太優(yōu)選的，這是考慮到引入脈動的目的是破壞麻煩的邊界層的形成。其它能產(chǎn)生流動脈動的類型，例如凸輪泵、葉輪泵和相似的徑向活塞泵，一般也是不太優(yōu)選的，雖然它們能產(chǎn)生對于所需目的而言足夠的脈動。在引起脈動的目標(biāo)下，可以使用其他類型的脈動器，例如流動干擾器，其定期干擾在管側(cè)上的液體流動。這種類型的脈動器包括例如警報型的旋轉(zhuǎn)葉輪脈動器，其中通過重復(fù)打開和關(guān)閉在定子/轉(zhuǎn)子對中的液體流動通道來引起流動干擾，每個都具有徑向流動開口，這些開口與移動的轉(zhuǎn)子元件的旋轉(zhuǎn)符合。轉(zhuǎn)子可以合適的通過使用與液體流動成一定角度的葉輪來驅(qū)動，例如通過在轉(zhuǎn)子盤中形成徑向切割，并從盤的平面彎曲，形成葉輪。另一種類型是簧片閥型，其具有彈簧金屬葉輪，這些葉輪覆蓋了盤中的孔，并且通過在管中的流體壓力暫時打開，隨后經(jīng)歷葉輪緩慢關(guān)閉的一段時間，直到流體壓力再次強(qiáng)制葉輪打開。為了使在傳熱組件內(nèi)的作用優(yōu)化，優(yōu)選的是將脈動裝置放置在換熱器附近，從而確保脈動能有效地傳遞到管束中的液流，也就是說，脈動不會由于通過中間裝置例如閥門而被降低。通常，液體脈動的頻率將是0.1Hz到20kHz。脈動的幅度通過流過換熱器管的遞增流速檢測，一般是在從在脈動頻率范圍低端時的大約正常換熱器流速到在較高頻率下正常流速的小于10-6;因為在傳熱組件操作中的壓力降低限制和/或在流體中較高頻率的分散，脈動幅度的上限將隨著頻率的增加而降低。因此，例如，在此頻率范圍的較低的半段中，脈動的幅度可以是約10-2到約正常流速，而在頻率范圍的較高的半段中，脈動的幅度是通過換熱器的正常流速的約10-6到0.1?？紤]的是振動產(chǎn)生裝置可以是任何能對換熱器單元施加振動力的裝置。振動產(chǎn)生裝置可以是在共同待審的美國專利系列號11/436,802中公開的那些。振動產(chǎn)生裝置可以在外部與換熱器單元連接，從而向管束中的管賦予受控的振動能。振動產(chǎn)生裝置可以是任何類型的能引起管振動并同時保持換熱器結(jié)構(gòu)完整性的機(jī)械設(shè)備。任何能在選定頻率下產(chǎn)生足夠動態(tài)力的設(shè)備是合適的。振動產(chǎn)生裝置可以是單種裝置，例如打擊錘或電磁搖動器，或任何裝置陣列，例如多個錘、搖動器或壓電組件。任何陣列可以在空間上分布以產(chǎn)生所需的動力學(xué)信號，從而達(dá)到最好的振動頻率。振動產(chǎn)生裝置可以位于換熱器上或換熱器附近的不同位置，只要有與管的機(jī)械連接即可。足夠的振動能量可以按照不同的振動模式傳遞到換熱器的管。有管的低頻和高頻振動模式。對于低頻模式(通常低于1000Hz)，軸向激發(fā)在傳遞振動能方面是更有效的；而對于高頻模式，橫向激發(fā)是更有效的。振動模式的密度在高頻范圍比低頻范圍(通常低于1000Hz)時高，振動能量的傳遞效率也在高頻范圍內(nèi)較高。另外，管振動的位移在高頻(高于1000Hz)是非常小的，對于管的潛在損害可以忽略。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不偏離本發(fā)明范圍的情況下做各種改進(jìn)和/或改變。雖然已經(jīng)在精煉操作中的換熱器方面描迷了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此，應(yīng)當(dāng)考慮的是，在這里公開的表面粗糙度和材料可以用于精煉操作中可能有結(jié)焦問題的其它部分。降低其它抗腐蝕材料例如鋁化碳鋼、應(yīng)當(dāng)考慮的是，在這里公開的減少結(jié)焦的方法可以與其它用于減少結(jié)焦的技術(shù)組合。這包括將這里7>開的低表面粗糙度和/或物質(zhì)組成與振動、脈動、螺旋殼側(cè)擋板和內(nèi)部湍流促進(jìn)劑結(jié)合使用。因此，本發(fā)明的范圍覆蓋對本發(fā)明方法的改進(jìn)和改變，只要這些改變和改進(jìn)在本發(fā)明權(quán)利要求及其等價形式的范圍內(nèi)即可。權(quán)利要求1.一種用于加熱工藝料流的傳熱組件，其包括:外殼，其具有形成中空內(nèi)部的壁，其中所述壁具有內(nèi)表面；至少一個位于所述外殼內(nèi)的傳熱元件，用于加熱處于所述外殼的中空內(nèi)部中的工藝料流，其中至少一個內(nèi)表面和至少一個傳熱元件具有小于40微英寸(1.1微米)的表面粗糙度。2.—種用于加熱工藝料流的傳熱組件，其包括至少一個具有內(nèi)直徑表面和外直徑表面的傳熱元件，其中傳熱元件是從第一材料形成的；套筒，其中套筒具有適于與傳熱元件的內(nèi)直徑表面和外直徑表面之一接觸的第一表面，以及適于與工藝料流接觸的第二表面，其中第二表面具有小于40微英寸(l.l微米)的表面粗糙度。3.根據(jù)權(quán)利要求2的傳熱組件，其中所述套筒是從能抗硫化腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的組合物形成的。4.根據(jù)權(quán)利要求l的傳熱組件，其中所述至少一個傳熱元件是從能抗硫化腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的組合物形成的。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的傳熱組件，其中所述組合物是含有X、Y和Z的鋼組合物，其中X是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬，Y是Cr,和Z是至少一種選自Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、O、P和S中的合金元素。6.根據(jù)權(quán)利要求5的傳熱組件，其中每個所述至少一個傳熱元件具有在其上形成的富含Cr的層，其中富含Cr的層也是從含有X、Y和Z的鋼組合物形成的，其中在富含Cr的層中Y與X的比率大于在傳熱元件的其余部分中Y與X的比率。7.根據(jù)權(quán)利要求6的傳熱組件，其中富含Cr的層是通過以下方式之一形成的至少在傳熱元件的表面上電拋光，電鍍，熱噴涂，激光沉積，濺射，物理汽相沉積，化學(xué)汽相沉積，等離子粉末焊接覆蓋，噴鍍，以及擴(kuò)散粘合。8.根據(jù)權(quán)利要求7的傳熱組件，進(jìn)一步包括在富含Or的層的外表面上形成的保護(hù)層。9.根據(jù)權(quán)利要求8的傳熱組件，其中保護(hù)層含有選自磁鐵礦、鐵-鉻尖晶石、氧化鉻以及它們的混合物中的氧化物。10.根據(jù)權(quán)利要求9的傳熱組件，其中保護(hù)層是當(dāng)至少一個傳熱元件在高達(dá)400'C的高溫經(jīng)受工藝料流時在至少一個傳熱元件內(nèi)形成的。11.根據(jù)權(quán)利要求9的傳熱組件，其中保護(hù)層是當(dāng)至少一個傳熱元件在高達(dá)600。C的高溫經(jīng)受工藝料流時在至少一個傳熱元件內(nèi)形成的。12.根據(jù)權(quán)利要求9的傳熱組件，其中保護(hù)層是當(dāng)至少一個傳熱元件在高達(dá)1100'C的高溫經(jīng)受工藝料流時在至少一個傳熱元件內(nèi)形成的。13.根據(jù)權(quán)利要求3或4的傳熱組件，其中所述組合物是碳鋼，在其上具有鋁或鋁合金層。14.根據(jù)權(quán)利要求3或4的傳熱組件，其中所述組合物是鋁、鈦或鉻，或者鋁、鈦、鉻的合金。15.根據(jù)權(quán)利要求3或4的傳熱組件，其中所述至少一個傳熱組件和套筒之一具有由組合物形成的換熱表面，所述組合物含有含有富含鉻的氧化物的材料，其是從組合物5、s和^形成的，其中，C是含有至少約5到約40重量°/。鉻的鋼；S是在鋼G表面上形成的富含鉻的氧化物(M304或M203，或它們的混合物)，其中M是含有至少5重量％0的金屬，基于金屬M的總重量計j和5是在富含鉻的氧化物s表面上形成的頂層，含有硫化物、硫化物、氧硫化物以及它們的混合物。16.根據(jù)權(quán)利要求15的傳熱組件，其中頂層5含有硫化鐵(Fei_xS)、氧化鐵(Fe30j、氧硫化鐵、硫化鐵鉻、氧化鐵鉻、氧硫化鐵鉻以及它們的混合物。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的傳熱組件，其中富含鉻的氧化物(M304或]\1203，或它們的混合物)中的金屬M含有Fe、Cr以及構(gòu)成鋼G的元素。18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一項的傳熱組件，其中鋼《選自低鉻鋼、鐵素體不銹鋼、馬丁體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙煉不銹鋼和能沉淀硬化的合金。19.根據(jù)權(quán)利要求3或4的傳熱組件，其中所述至少一個傳熱組件和套筒之一具有由組合物形成的換熱表面，其中所述組合物含有含硅的鋼組合物，其包括合金和在合金表面上形成的非金屬膜，其中合金是從組合物ti、6和i形成的，其中ri是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬；6是Si;i是至少一種選自Cr、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、La、Y、Ce、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、B、C、N、P、O、s和它們的混合物中的合金元素；和其中非金屬膜含有硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物。20.根據(jù)權(quán)利要求19的傳熱組件，其中金屬n占合金的至少約60重量％到約99.98重量％。21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的傳熱組件，其中合金金屬6占合金的至少約0.01重量％到約5.0重量％。22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任一項的傳熱組件，其中合金元素i占合金的至少約0.01重量％到約40重量％。23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任一項的傳熱組件，其中合金金屬6占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％。24.根據(jù)權(quán)利要求19-23中任一項的傳熱組件，其中合金元素i含有占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al。25.根據(jù)權(quán)利要求19-24中任一項的傳熱組件，其中合金元素i含有占合金的至少約0,01重量％到約30.0重量％的Cr。26.根據(jù)權(quán)利要求19-25中任一項的傳熱組件，其中合金元素i含有占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al和至少約0.01重量％到約30.0重量％的Cr。27.根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項的傳熱組件，其中在合金表面上的非金屬膜包含至少lnm厚的含硅的非金屬膜。28.根據(jù)權(quán)利要求27的傳熱組件，其中非金屬膜是多層非金屬膜，并且含有至少10原子％的Si，基于非金屬膜的濃度計。29.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的傳熱組件，其中傳熱組件是換熱器，并且至少一個傳熱元件是具有多個傳熱管的管束，其中每個傳熱管具有內(nèi)直徑表面和外直徑表面，其中內(nèi)直徑表面和外直徑表面中的至少一個具有小于40微英寸(1.1微米)的表面粗糙度。30.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的傳熱組件，其中表面粗糙度小于20微英寸(0.5微米)。31.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的傳熱組件，其中表面粗糙度小于10微英寸(0.25微米)。32.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的傳熱組件，其進(jìn)一步包括振動產(chǎn)生裝置，用于向傳熱元件賦予振動力；或脈動產(chǎn)生裝置，用于向工藝料;充施加壓力樂^動。33.—種減少在根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的傳熱組件中的結(jié)焦的方法，該方法包4舌向流過所述至少一個傳熱元件的工藝料流施加流體壓力脈動或向所述傳熱組件施加振動以減少與至少一個傳熱組件相鄰的粘性邊界層，從而減少出現(xiàn)結(jié)焦并促進(jìn)從所述傳熱元件向工藝料流傳熱。34.根據(jù)權(quán)利要求33的減少結(jié)焦的方法，其中該方法包括向工藝料流施加流體壓力樂j^動。35.根據(jù)權(quán)利要求33的減少結(jié)焦的方法，其中該方法包括向至少一個傳熱元件施加振動。36.—種減少在用于工藝料流的換熱器中的結(jié)焦的方法，其中所述換熱器具有多個現(xiàn)有換熱器管，該方法包括從換熱器除去所述多個現(xiàn)有換熱器管中的至少一部分，并且安裝多個替換換熱器管，其中每個所述多個替換換熱器管的表面粗糙度小于40微英寸(l.l微米)。37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中每個所述多個替換換熱器管是從能|氐抗硫化腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的組合物形成的。38.—種減少在用于工藝料流的傳熱組件中的結(jié)焦的方法，其中所述傳熱組件具有至少一個用于加熱工藝料流的傳熱元件，其中傳熱元件具有內(nèi)直徑表面和外直徑表面，該方法包括將套筒安裝在至少一個傳熱元件上，其中所述套筒是從能抗硝4匕腐蝕和腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的組合物形成的，其中所述套筒具有適于與傳熱元件的內(nèi)直徑表面和外直徑表面之一接觸的第一表面，以及適于與工藝料流接觸的第二表面，其中第二表面具有小于40微英寸(l.l微米)的表面粗糙度。39.—種向在高溫經(jīng)受工藝料流的金屬表面提供抗硫化腐蝕和抗腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的性能的方法，該方法包括提供表面粗糙度小于40微英寸(l.l微米)的金屬層，所述層是從含有X、Y和Z的組合物形成的，其中X是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬，Y是Cr，且Z是至少一種選自Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、0、P和S中的合金元素，其中富含Cr的層位于所述金屬層上，其中富含Cr的層也是從含有X、Y和Z的鋼組合物形成的，其中在富含Cr的層中Y與X的比率大于在金屬層中Y與X的比率；和在富含Cr的層的表面上形成保護(hù)層。40.—種向傳熱組件表面提供抗硫化腐蝕和抗腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的性能的方法，該方法包括提供含硅的鋼組合物，其包括合金，其中合金是從組合物n、e和i形成的，其中Ti是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬，6是Si，且i是至少一種選自Cr、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、La、Y、Ce、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、B、C、N、P、O、S和它們的混合物中的合金元素；并且在表面粗糙度小于40微英寸(1.1微米)的合金表面上形成非金屬膜，其中非金屬膜含有硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物。41.一種向傳熱組件表面提供抗石充化腐蝕和抗腐蝕誘導(dǎo)性結(jié)焦的性能的方法，該方法包才舌提供含有至少約5重量％到約40重量。/。Cr的鋼表面；在鋼的表面上形成富含鉻的氧化物(M304或M203，或它們的混合物)，其中M是金屬，含有至少5重量。/。的Cr，基于金屬M的總重量計；和在表面粗糙度小于40微英寸(l.l微米)的富含鉻的氧化物的表面上形成頂層，所述頂層含有石克化物、氧化物、氧硫化物以及它們的混合物。42.根據(jù)權(quán)利要求37或38的方法，其中所述組合物是含有X、Y和Z的鋼組合物，其中X是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬，Y是Cr，和Z是至少一種選自Si、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、Y、La、Ce、Pt、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Ir、Ga、In、Ge、Sn、Pb、B、C、N、O、P和S中的合金元素。43.根據(jù)權(quán)利要求39或42的方法，其中所述組合物進(jìn)一步包含在其上形成的富含Cr的層，其中富含Cr的層也是從含有X、Y和Z的鋼組合物形成的，其中在富含Cr的層中Y與X的比率大于在所述組合物的其余部分中Y與X的比率。44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，其中富含Cr的層是通過以下方式之一形成的電拋光所述組合物，電鍍，熱噴涂，激光沉積，賊射，物理汽相沉積，化學(xué)汽相沉積，等離子粉末焊接覆蓋，噴鍍，以及擴(kuò)散粘合。45.根據(jù)權(quán)利要求44的方法，其進(jìn)一步包括在富含Cr的層的外表面上形成的保護(hù)層。46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其中保護(hù)層含有選自磁鐵礦、鐵-鉻尖晶石、氧化鉻以及它們的混合物中的氧化物。47.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，其中保護(hù)層是當(dāng)所述組合物在高達(dá)400。C的高溫經(jīng)受工藝料流時形成的。48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法，其中保護(hù)層是當(dāng)所述組合物在高達(dá)600。C的高溫經(jīng)受工藝料流時形成的。49.根據(jù)權(quán)利要求48的方法，其中保護(hù)層是當(dāng)所述組合物在高達(dá)1100。C的高溫經(jīng)受工藝料流時形成的。50.根據(jù)權(quán)利要求37或38的方法，其中所述組合物是碳鋼，在其上具有鋁或鋁合金層。51.根據(jù)權(quán)利要求37或38的方法，其中所述組合物是鋁、鈦或鉻，或者鋁、鈦、鉻的合金。52.根據(jù)權(quán)利要求37或38的方法，其中所述組合物含有含有富含鉻的氧化物的材料，其是從組合物5、e和C形成的，其中，C是含有至少約5到約40重量％鉻的鋼；s是在鋼G表面上形成的富含鉻的氧化物(!\!304或1\1203，或它們的混合物)，其中M是含有至少5重量。/。Cr的金屬，基于金屬M的總重量計；和5是在富含鉻的氧化物s表面上形成的頂層，含有硫化物、硫化物、氧硫化物以及它們的混合物。53.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，其中富含鉻的氧化物(M304或M203，或它們的混合物)是通過在低氧分壓環(huán)境下在約300-1100'C的溫度暴露于鋼而在鋼的表面上形成的，暴露時間足以在所述鋼的表面上形成富含鉻的氧化物(M304或M203，或它們的混合物)。54.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中足以在所述鋼的表面上形成富含鉻的氧化物(M304或M203，或它們的混合物)的時間范圍是1分鐘至100小時。55.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中低氧分壓環(huán)境是從選自以下的氣體形成的C02、CO、CH4、NH3、H20、H2、N2、Ar、He以及它們的混合物。56.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中低氧分壓環(huán)境是C02和CO的氣體混合物。57.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中低氧分壓環(huán)境是H20和H2的氣體混合物。58.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中低氧分壓環(huán)境是具有氣氛露點小于-40'C的純氫氣或氬氣。59.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中低氧分壓環(huán)境是真空水平好于lxl0-3托的真空。60.根據(jù)權(quán)利要求53-59中任一項的方法，其中頂層5含有硫化鐵(Fei_xS)、氧化鐵(Fe304)、氧硫化鐵、硫化鐵鉻、氧化鐵鉻、氧硫化鐵鉻以及它們的混合物。61.根據(jù)權(quán)利要求53-60中任一項的方法，其中富含鉻的氧化物(1\1304或]\1203，或它們的混合物)中的金屬M含有Fe、Cr以及構(gòu)成鋼C的元素。62.根據(jù)權(quán)利要求53-61中任一項的方法，其中鋼C選自低鉻鋼、鐵素體不銹鋼、馬丁體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙煉不銹鋼和能沉淀硬化的合金。63.根據(jù)權(quán)利要求37或38的方法，其中所述組合物含有含硅的鋼組合物，其包括合金和在合金表面上形成的非金屬膜，其中合金是從組合物n、6和i形成的，其中Ti是選自Fe、Ni、Co以及它們的混合物中的金屬；6是Si;i是至少一種選自Cr、Al、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Sc、La、Y、Ce、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb、Pb、B、C、N、P、O、S和它們的混合物中的合金元素；和其中非金屬膜含有硫化物、氧化物、碳化物、氮化物、氧硫化物、氧碳化物、氧氮化物以及它們的混合物。64.根據(jù)權(quán)利要求40或63的方法，其中金屬ri占合金的至少約60重量％到約99.98重量％。65.根據(jù)權(quán)利要求63或64的方法，其中合金金屬6占合金的至少約0.01重量％到約5.0重量％。66.根據(jù)權(quán)利要求63-65中任一項的方法，其中合金元素i占合金的至少約0.01重量％到約40重量％。67.根據(jù)權(quán)利要求63-66中任一項的方法，其中合金金屬e占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％。68.根據(jù)權(quán)利要求63-67中任一項的方法，其中合金元素i含有占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al。69.根據(jù)權(quán)利要求63-68中任一項的方法，其中合金元素i含有占合金的至少約0.01重量％到約30.0重量％的Cr。70.根據(jù)權(quán)利要求63-69中任一項的方法，其中合金元素i含有占合金的至少約0.01重量％到約3.0重量％的Al和至少約0.01重量％到約30.0重量％的Cr。71.根據(jù)權(quán)利要求63-70中任一項的方法，其中在合金表面上的非金屬膜包含至少lnm厚的含硅的非金屬膜。72.根據(jù)權(quán)利要求71的方法，其中非金屬膜是多層非金屬膜，并且含有至少10原子。/。的Si，基于非金屬膜的濃度計。73.根據(jù)權(quán)利要求63-72中任一項的方法，其中非金屬膜是通過使合金暴露于高達(dá)1100'C的溫度而形成的。74.根據(jù)權(quán)利要求63-72中任一項的方法，其中非金屬膜是通過使合金在高達(dá)IIOO'C的溫度暴露于工藝料流而形成的。75.根據(jù)權(quán)利要求63-72中任一項的方法，其中非金屬膜是通過^f吏合金在約300-1100'C的溫度暴露于低氧分壓環(huán)境下而在合金表面上形成的，暴露時間足以在所述合金的表面上形成所述非金屬膜。76.根據(jù)權(quán)利要求75的方法，其中足以在合金的表面上形成非金屬膜的時間范圍是1分鐘至100小時。77.根據(jù)權(quán)利要求75或76的方法，其中低氧分壓環(huán)境是從選自以下的氣體形成的C02、CO、CH4、NH3、H20、H2、N2、Ar、He以及它們的混合物。78.根據(jù)權(quán)利要求75或76的方法，其中低氧分壓環(huán)境是C02和CO的氣體混合物。79.根據(jù)權(quán)利要求75或76的方法，其中低氧分壓環(huán)境是H20和H2的氣體混合物。80.根據(jù)權(quán)利要求75或76的方法，其中低氧分壓環(huán)境是具有氣氛露點小于-40'C的純氫氣或氬氣。81.根據(jù)權(quán)利要求75或76的方法，其中低氧分壓環(huán)境是真空水平好于lxl()d托的真空。82.根據(jù)權(quán)利要求36-81中任一項的方法，其中表面粗糙度小于20微英寸(0.5微米)。83.根據(jù)權(quán)利要求36-82中任一項的方法，其中表面粗糙度小于10微英寸(0.25微米)。84.根據(jù)權(quán)利要求中36-83中任一項的方法，其進(jìn)一步包括向傳熱元件賦予振動力或向工藝料流施加壓力脈動。全文摘要本發(fā)明總體涉及減少硫化或硫化物腐蝕以及減少沉積結(jié)焦，更具體地涉及在傳熱組件中減少硫化/硫化物腐蝕和減少沉積結(jié)焦，所述傳熱組件包括但不限于位于精煉裝置中和石化加工裝置中的換熱器、爐和爐管，以及用于輸送或傳送工藝料流的其它組件，這些料流易于結(jié)焦。具體而言，本發(fā)明涉及減少與工藝料流相關(guān)的腐蝕和結(jié)焦。本發(fā)明涉及一種減少在傳熱組件中的結(jié)焦的方法，該方法組合使用了具有所需表面粗糙度的防腐蝕材料和施加了振動、脈動和內(nèi)部湍流促進(jìn)劑。文檔編號F28F13/10GK101379362SQ200680053078公開日2009年3月4日申請日期2006年12月20日優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日發(fā)明者A·E·庫珀,C·黑,G·B·布龍斯,H·A·伍爾夫,I·A·科迪,J·E·菲德,L·R·克萊維納,M·A·格里尼,M·S·也甘,S·考爾格羅伍,T·A·拉瑪納拉亞南,T·布魯諾,全昌旻,宋利民申請人:?？松梨谘芯抗こ坦?