Pękanie spoin w stali 7CrMoVTiB10-10 (T24) w czasie spawania, uruchamiania i eksploatacji bloków energetycznych

• Autorzy: Ziewiec A. , Pańcikiewicz K. , Tasak E.

Warianty tytułu

EN

Cracking in the welds metal of 7CrMoVTiB10-10 (T24) steel during welding, commissioning and exploitation of power units

• Konferencja: XVIII Konferencja Spawalnicza Spawanie w energetyce, Jarnołtówek, 24-26 kwietnia 2012
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań przyczyn pękania spoin ze stali 7CrMoVTiB10-10 stosowanej na ściany szczelne kotłów energetycznych odpornych na parametry nadkrytyczne. Ustalono, że pęknięcia powstają w procesie automatycznego spawania łukiem krytym ścian w wytwórni oraz w procesie montażu na budowie, rozruchu i w czasie eksploatacji kotła. Przedstawiono mechanizm pękania spoin na poszczególnych etapach procesu produkcyjnego oraz sposoby unikania pęknięć w czasie spawania łukiem krytym. Uniknięcie pęknięć powstałych w wyniku siarczkowej korozji naprężeniowej (SSC) i pęknięć powstających w czasie eksploatacji jest możliwe dzięki wysokotemperaturowej obróbce cieplnej spoin. Żadne inne sposoby nie gwarantują bezawaryjnej pracy kotłów na parametry nadkrytyczne.

EN

The paper presents the results of the research into the reasons of cracking in the welds metal of 7CrMo-VTiB10-10 steel used in boilers’ membrane walls in supercritical conditions. Cracks are formed at three stages: in the welding of membrane walls in a production plant, during the site assembly process, and finally while commissioning and exploitation of the power plant boiler. The mechanism of cracking and the ways of avoiding cracks during workshop welding were presented. The research shows it is possible to avoid cracks caused by sulfide stress corrosion cracking (SCC) and cracks formed during exploitation after hightemperature heat treatment of welds. Any other methods do not guarantee failure-free exploitation of supercritical power plant boilers.

Słowa kluczowe

PL

pękanie; spoina; stal; blok energetyczny; spawanie; uruchamianie; eksploatacja

EN

cracking; weld; steel; power unit; welding; commissioning; exploitation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 84, nr 5
• Strony: 2--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il.

Twórcy

autor

Ziewiec A.

autor

Pańcikiewicz K.

autor

Tasak E.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Brózda J.: Stale żarowytrzymałe nowej generacji, ich spawalność i właściwości złączy spawanych, Część I. Cel stosowania stali żarowytrzymałych nowej generacji, ich charakterystyka i wynikające właściwości, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa nr 1/2004 s. 41-49.
• [2] PN-EN 10216-2+A2:2009, Rury stalowe bez szwu do zastosowań ciśnieniowych - Warunki techniczne dostawy - Część 2: Rury ze stali niestopowych i stopowych z określonymi właściwościami w temperaturze podwyższonej.
• [3] Bendick W., Gabrel J., Hahn B., Vandenberghe B.: New Iow alloy heat resistant ferritic steels T/P23 and T/P24 for power plant application, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 84/2007, s, 13-20.
• [4] Tasak E., Ziewiec A., Parzych S,: Wpływ obróbki cieplnej na właściwości złączy spawanych wykonanych łukiem krytym i metodą GTAW w stali 7CrMoVTiB10-10, Materiały II Konferencji Spawalniczej POWERWELDING 2011, Kroczyce Ostaniec wrzesień 2011, s. 179-188,
• [5] M. Zeman, M. Łomozik, J. Brózda: Problemy spawania stali T24 przeznaczonej na ściany szczelne kotłów energetycznych, Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 5/2011, s. 25-31,
• [6] P. Nevasmaa, A. Laukknaen: Procedure for the Prevention of Hydrogen Cracking in Multipass Weld Metal with Emphasis on the Assessment of Cracking Risk in 2.25Cr-1Mo-0.25V-TiB (T24) Boiler Steel. Document IX-2131-04 for the 57th annual assembly of the International institute of welding (IIW), Osaka 2004.
• [7] Tasak E., Ziewiec A., Adamiec J.: Rola wodoru w procesie pękania spoin - nowe spojrzenie. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach 2008, 5/2008, s. 138-145.
• [8] Tasak E., Adamiec J., Ziewiec A.: Pękanie złączy spawanych stali bainitycznej w gatunku 7CrMoVTiB10-10 (T24), Materiały XVI Międzynarodowej Konferencji „Spawanie w energetyce”, Opole - Jarnołtówek 2008, s. 55-62.
• [9] Adamiec J.; Produkcja paneli ścian szczelnych kotłów z nowej bainitycznej stali 7CrMoVTiB10-10, Spajanie metali i tworzyw w praktyce, 2/2008, s, 14-18.
• [10] Adamiec J., Więcek M., Gawrysiuk W.: Doświadczenia przy spawaniu łukiem krytym paneli ścian szczelnych kotłów z bainitycznej stali 7CrMoVTiB10-10, Materiały XVII Międzynarodowej Konferencji „Spawanie w energetyce”, Opole-Turawa 2010, s. 30-41.
• [11] Tasak E., Ziewiec A., Adamiec J.: Wpływ wodoru na pękanie spoin w stalach bainitycznych i mikrostopowych. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 2008, t. 754, s. 170-176.
• [12] Tasak E., Ziewiec A.: Spawalność materiałów konstrukcyjnych 1.1 Spawalność stali, JAK Kraków 2009.
• [13] Tasak E.: Raport projektu celowego nr 6 ZR7 2008C/07087 „Opracowanie i wdrożenie technologii spawania nowej stali bainitycznej T/P24 (7CrMoVTiB10-10) przeznaczonej na elementy kotłów” AGH Kraków 2010 (niepublikowany).
• [14] Ziewiec A., Tasak E.: Pękanie zbiorników i cystern eksploatowanych w wilgotnym gazie LPG zanieczyszczonym siarkowodorem. Przegląd Spawalnictwa nr 11/2009, s. 63-68.
• [15] Ziewiec A., Tasak E.: Pękanie stali i spoin eksploatowanych w atmosferze wilgotnego siarkowodoru i wodoru w podwyższonych temperaturach, Hutnik-Wiadomości Hutnicze 2009, t. 76, s. 804-813.
• [16] Ziewiec A., Parzych S., Tasak E.: Skłonność do pęknięć zimnych stali bainitycznej stosowanej do pracy w podwyższonych temperaturach, Hutnik-Wiadomości Hutnicze 2011, 178, nr 12, s. 978-981.
• [17] Norma PN-EN ISO 15156-2:2008: Przemysł naftowy, petrochemiczny i gazowniczy. Materiały stosowane przy wydobyciu ropy i gazu w środowisku zawierającym H2S. Część 2: Stale niestopowe i niskostopowe odporne na pękanie oraz stosowanie żeliw.
• [18] Mohyla P., Foldyna V.: Improvement of reliability and creep resistance in advanced low-alloy steels, Materials Science and Engineering A, 2009, vol. 510-511, s, 234-237.
• [19] Pańcikiewicz K., Tasak E. Ziewiec A.: Charakter pękania i właściwości spoin wykonanych łukiem krytym w stali 7CrMoVTiB10-10 Przegląd Spawalnictwa 4/2012.