Natryskiwane cieplnie powłoki o wysokiej odporności na zużycie erozyjne i korozyjne

• Autorzy: Formanek B. , Szymański K.

Warianty tytułu

EN

Thermally sprayed coatings with high erosion and corrosion resistance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje wybrany fragment badań zrealizowanych w KNoM Politechniki Śl. wspólnie z Fabryką Kotłów "RAFAKO" S.A. Dotyczyły one opracowania skutecznych sposobów zabezpieczenia ścian wodnych kotłów energetycznych przed intensywnym zużyciem. W ramach tych prac określono przyczyny i mechanizmy zużycia występujące w wybranych kotłach oraz możliwe sposoby ich zabezpieczenia, zarówno w warunkach wytwarzania nowych elementów, jak i ich regeneracji. Na podstawie danych literaturowych i badań własnych wybrano do wytwarzania powłok metody naddźwiękowego HVOF (High Velocity Oxy Fuel) i łukowego (ARC) natryskiwania cieplnego. Opracowano nowe gatunki materiałów powłokowych zawierających dyspersyjne węgliki chromu w osnowie o wysokiej odporności na korozję goracą. Perspektywiczną grupę materiałów dla pracy w energetyce stanowią materiały z fazami międzymetalicznymi, np. z układu Fe-Al. Opracowano kompletne technologie wytworzenia powłok ochronnych dla wybranych elementów kotłów. Wybrane rozwiązania techniczne zostały zastosowane na kotłach fluidalnych OFz-425 I i II w Elektrociepłowni Siersza oraz na wybranych obszarach ścian wodnych kotłów konwencjonalnych w elektrowniach: Kozienice, Bydgoszcz. Lodź i Opole. Powłoki te w czasie kontrolowanej eksploatacji wykazały wysokie własności ochronne.

EN

In this paper the selected investigations of erosion and corrosion resistance of the protective coatings are presented. The research program was realized by Department of Materials Science at Silesian University of Technology in co-operation with ,,RAFAKO" S.A. Company. The causes of degradation and wear mechanism of selected boilers were determined. The protection methods of water walls were selected. The HVOF and ARC thermally sprayed methods were selected on the base of own investigations and literature data. The new kind of coating materials with dispersive Cr3C2 phase in matrix of high temperature corrosion resistance was worked out. The materials with intermetalic matrix from Fe-Al system are perspective to high temperature application in power industry. The complete production technology of the protective coatings for selected boilers was elaborated. The selected solutions of technology were implemented on the selected areas of: OFz-425 I i II boilers in EC. Siersza and on other conventional boilers in: Kozienice, Bydgoszcz, Łódź and Opole Power Plants. The all sprayed coatings show high resistance properties during the control exploitation.

Słowa kluczowe

PL

powłoka; powłoka natryskiwana cieplnie; natryskiwanie cieplne; odporność na zużycie erozyjne; odporność na zużycie korozyjne; odporność powłok

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 4
• Strony: 783--790
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Formanek B.

• Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

autor

Szymański K.

• Katedra Nauki o Materiałach Politechniki Śląskiej

Bibliografia

• [1] Formanek B.: Deyelopment of new materials with high dispersion intermetallic phases and HVOF - high yelocity oxy-fuel thermal spraying technology for composite coatings with high corrosion and erosion resistance at elevated temperaturę, COST-522 „Ultra Efficient Low Emission Power Plants"
• [2] Formanek B.: Kompozytowe proszki faz międzymetalicznych z aluminium przeznaczone do natryskiwania cieplnego powłok o funkcjonalnych właściwościach, PBZ-KBN/041/T08/2001 „Stopy na osnowie faz międzymetalicznych, technologia, struktura, własności i zastosowanie"
• [3] Formanek B.: Opracowanie technologii wytwarzania kompozytowych mieszanin o wysokiej dyspersji faz międzymetalicznych dla naddźwiękowego natryskiwania cieplnego HVOF (high velocity oxy fuel) powłok z proszków i drutów proszkowych, projekt KBN-7T08D 01516
• [4] Szymański K.: Kompozytowe materiały i powłoki natryskiwane cieplnie metodami naddźwiękowymi - HVOF i HVAF o wysokiej odporności na zużycie korozyjne i erozyjne, Projekt KBN 4 T08C 008 25
• [5] Formanek B„ Szymański K.: Opracowanie technologii i wdrożenie na trzech obiektach zabezpieczeń erozyjno-korozyjnych w kotłach fluidalnych OFz 425 Siersza (2 szt.) oraz OFz 450 Żerań i innych urządzeniach energetycznych praca NB-294/RM-7/99, Raporty z realizacji procesów natryskiwania cieplnego powłok na ściany wodne kotłów w: El. Kozienice S.A., EC Bydgoszcz, EC 2 i 4 w Łodzi i EC Opole. Materiały wewnętrzne RAFAKO S.A
• [6] Hernas A., Formanek B.: Corrosion — erosion damage of power plant boiler components, developing materials and technologies increasing operating durability, COST-522 „Ultra Efficient Low Emission Power Plants"
• [7] Formanek B„ Szymański K.: Wykonanie oceny stopnia degradacji powłok natryskiwanych cieplnie po rocznym okresie eksploatacji w Elektrociepłowniach EC2 i 4 w Łodzi oraz w Bydgoszczy. Określenie stopnia degradacji powłok natryskiwanych cieplnie na ścianach szczelnych kotła OFz-425 II w El. Siersza po roku eksploatacji oraz nadzór nad pracami regeneracyjnymi, Prace zlecone przez RAFAKO S.A
• [8] Formanek B., Hernas A., Kaczorowski A., Szymański K.: Damage and protection of combustion chamber walls of CFB boilers. Euromat 2000. Niemcy
• [9] Formanek B., Krupka S., Kaczorowski M., Hernas A., Szymański K„ Leski R.: Zużycie erozyjno-korozyjne ścian komór spalania kotłów fluidalnych i metody zwiększania ich trwałości, PIRE 2000
• [10] Formanek B., Hetmańczyk M., Szymański K.: Process of high temperaturę synthesis and mechanical alloying in producing CrxC>-NiCr powders for thermal spraying, Symposium Powder characterisation for advanced materials manufacture", 16-20.07.1997, Gijon, Hiszpania
• [11] Formanek B., Hetmańczyk M., Szymański K.: „Composite FeAl-TiAl-Al2O3 , FeAl-TiC-Al2O3 powders and HVOF thermally sprayed coatings, 7th Int. Sci. Conf. AMME 1998
• [12] Formanek B., Hetmańczyk M., Szymański K., Szopiński K.: High temperaturę synthesis of composite powders for thermally sprayed erosion- -corrosion resistant coatings, 5-th Int. Conf. Films & Coating '98, Petersburg, październik 1998.
• [13] Formanek B., Maciejny A., Szymański K., Szala J., Pająk L., Przeliorz R.: Wysokotemperaturowa synteza SHS kompozytowych proszków zawierających aluminidki żelaza i tytanu oraz tlenek glinu - warunki syntezy i struktura proszków, Inżynieria Materiałowa nr 3-4, 1999
• [14] Formanek B.: Aluminocarbothermal synthesis of composite powders with intermetallic phases and dispersion oxides, AMME 2000. 12-15.10.2000 Gdańsk
• [15] Formanek B., Szymański K.: Composite powders with Ni-Cr matrix dispersion strengthened by carbide and intermetallic phases, AMME 2001
• [16] FormanekB., Szymański K., Pucka A., Hemas A., Kowalski B., Włodarczyk A., Mirecki L.: Powłoki natryskiwane cieplnie o wysokiej odporności na zużycie erozyjno-korozyjne przeznaczone do zabezpieczenia ścian wodnych kotłów energetycznych, VI Konferencja Naukowo-Techniczna „Elektrownie Cieplne...", Bełchatów 4-6.06.2003
• [17] Formanek B„ Szymański K., Waclawiak K.: Zastosowanie technologii natryskiwania cieplnego do ochrony ścian wodnych kotłów energetycznych, Praca zbiorowa pod red. J. W. Wandrasza i K. Pikonia, Paliwa z odpadów tom IV, 2003, Gliwice