Ocena odporności na korozję wysokotemperaturową złączy paneli ścian szczelnych z nierdzewnej stali austenitycznej spawanych hybrydowo

• Autorzy: Kamela A. , Adamiec J.

Identyfikatory

DOI

10.26628/ps.v90i7.936

Warianty tytułu

EN

Evaluation of high temperature corrosion resistance of hybrid welded membrane walls panels joints of austenitic stainless steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wymagania unijne, dotyczące zwiększenia sprawności cieplnej bloków energetycznych i ograniczenia emisji szkodliwych gazów do atmosfery, stwarzają konieczność modernizacji przemysłu energetycznego. Jednym ze sposobów pozwalającym sprostać tym wymaganiom jest podniesienie parametrów pary, co wpływa na wzrost sprawności cieplnej. Jednak uzyskanie sprawności netto powyżej 50% jest zależne od zastosowania nowych technologii oraz materiałów o większej żaroodporności i żarowytrzymałości niż dotychczas stosowane. Artykuł przedstawia wyniki badań odporności na korozję wysokotemperaturową złączy spawanych metodą hybrydową (laser + MAG) paneli ścian szczelnych ze stali nierdzewnej typu 304. Próbki poddano działaniu atmosfery o składzie N2+9% O2+0,08% SO2 w temperaturze 700 °C przez czas 1000 godzin. Jako miarę odporności na korozję wysokotemperaturową przyjęto zmiany masy próbek. Utworzoną na powierzchni warstwę produktów korozji obserwowano za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej. Uzupełnieniem badań była mikroanaliza składu chemicznego (EDS) oraz składu fazowego (XRD). Podczas badań ujawniono utworzenie na powierzchni materiału warstwy zgorzeliny, zbudowanej głównie z Cr2O3 i Fe3O4.

EN

The growing demands for electricity and UE requirements, regarding the increase in thermal efficiency of power boilers and the reduction of pollution emission to the atmosphere, create a need to modernize the power industry. Raising the parameters of the steam, which increases the thermal efficiency, is one of the ways to meet this requirements. However, achieving a net efficiency of approx. 50% depends on the use of new manufacturing technologies and materials with higher creep resistance than previously used. This article presents the results of high-temperature corrosion resistance test of hybrid welded joints (laser + MAG) of austenitic stainless steel grade 304 used for membrane wall panels. The specimens were placed in an oven in an atmosphere with the composition: N2+9%O2+0.08% SO2 at a temperature of 700 °C and an exposure time of 1000 hours. As a measure of high-temperature corrosion resistance, changes of the mass were adopted. In order to evaluate the oxide layer formed on the surface of the material, the specimens were observed on a scanning electron microscope. The supplement of the research was the chemical (EDS) and phase (XRD) composition analysis. The results confirmed the presence of a layer consisting mainly of Cr2O3 and Fe3O4.

Słowa kluczowe

PL

korozja wysokotemperaturowa; odporność korozyjna; ściana szczelna; panel ścianki szczelnej; złącze; stal nierdzewna; stal austenityczna; spawanie hybrydowe; laser; MAG

EN

high temperature corrosion; corrosion resistance; sheet pile wall; membrane panel; joint; stainless steel; austenitic steel; hybrid welding; laser; MAG

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 90, nr 7
• Strony: 26--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kamela A.

• Politechnika Śląska

autor

Adamiec J.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Hernas A.: Trwałość i niszczenie elementów kotłów i turbin parowych, wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003.
• [2] Formanek B., Szczucka-Lasota B.: Korozja wysokotemperaturowa stali i powłok ochronnych stosowanych w kotłach energetycznych, w: Materiały i technologie stosowane w budowie kotłów nadkrytycznych i spalarni odpadów, wyd. SITPH, Katowice, 2009.
• [3] Viswanathan R., Henry J., i inni: Program on Materials Technology for USC Coal Power Plants, ECCC Creep Conf., London, 2005.
• [4] Łabanowski J., Głowacka M.: Wysokotemperaturowa trwałość stali i złączy spawanych w środowisku spalin, Przegląd Spawalnictwa 5/2011, s. 2-5
• [5] Simms H.G.: Oxidation behavior of austenitic stainless steel at high temperature in supercritical plant, M. Res. thesis, University of Birmingham, 2011.
• [6] Turowska A., Adamiec J.: Evaluation of high temperature corrosion resistance of finned tubes made of austenitic steel and nickel alloys, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 61, Iss. 2, 2016, pp. 1089-1093.
• [7] Hernas A., Dobrzański J., Pasternak J., Fudali S.: Charakterystyki nowej generacji materiałów dla energetyki, wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2015.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).