W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące korozji ram koszy wymienników ciepła w instalacji odsiarczania spalin. Ramy wykonane były ze stali austenitycznej typu Ni-Cr modyfikowanej 4% Mo (904L), celem poprawy odporności na korozję wżerową. Dokonano oceny składu chemicznego i fazowego osadów obecnych na powierzchni badanych elementów. Stwierdzono obecność dużej ilości siarczanów pierwiastków ziem alkalicznych oraz chlorków tych pierwiastków. Taki skład chemiczny osadów, w połączeniu z wilgocią obecną w warunkach pracy w temperaturze poniżej 100°C, spowodował wytworzenie warunków sprzyjających intensywnym procesom korozji wżerowej. Mimo obecności molibdenu w stali obserwowano bardzo silne efekty korozji wżerowej penetrującej głęboko w głąb materiału podstawowego.
XX
The article presents the test results for the corrosion of heat exchanger basket frames in fuel gas desulfurization installations. The frames were made of austenitic steel type Ni-Cr modified by 4% Mo (904L), with the aim to improve the pitting corrosion resistance. An assessment of the chemical and the phase composition of the deposits present on the surface of the tested elements was performed, and the presence of a large amount of sulfides different types. Such a chemical composition of the deposits, in combination with the humidity present under the working conditions at the temperature above 100°C, caused the creation of the conditions favorable for intense processes of pitting corrosion. Despite the presence of molybdenum in the steel, very strong effects of pitting corrosion, penetrating deeply inside the substrate material, were observed.
Stal Sanicro 25 ma zastosowanie w budowie elementów ciśnieniowych kotłów o nadkrytycznych i ultra super nadkrytycznych parametrach pracy. W pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości mechanicznych i mikrostruktury jednoimiennego złącza spawanego stali Sanicro 25 po starzeniu do 10 000 godzin w temperaturze 750°C. Badania mikrostruktury przeprowadzono wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową. Opisano wpływ czasu starzenia na zmiany mikrostruktury i proces wydzieleniowy w materiale rodzimym strefie wpływu ciepła i w spoinie, które odniesiono do zmian podstawowych właściwości mechanicznych. Zaprezentowane wyniki badań stanowią element charakterystyk materiałowych stopów nowej generacji, które wykorzystane są w pracach projektowych urządzeń ciśnieniowych kotłów parowych oraz w pracach diagnostycznych podczas eksploatacji.
EN
Sanicro 25 steel is used in the construction of pressure elements of supercritical and ultra supercritical performance boilers. The paper presents the results of investigations of mechanical properties and microstructure after aging up to 10,000 hours at a temperature of 750°C. Microstructure research was performed using scanning electron microscopy. The influence of aging time on the changes of microstructure and the precipitation process in the parent material, heat affected zone and weld, which were referred to the changes of basic mechanical properties was described. The presented research results are an element of the material characteristics of the new generation alloys, which are used in the design work of pressure devices of steam boilers and in diagnostic work during operation.
W artykule opisano numeryczny model procesu gięcia rur z nadstopu niklu DMV 617 mod. opracowany w oparciu o dane uzyskane w badaniach laboratoryjnych i przemysłowych. Analizując uzyskane wyniki stwierdzono, że symulacje numeryczne dają zbliżone rozkłady grubości ścianek rur do uzyskanych w rzeczywistym procesie. W symulacji uzyskano zbliżony przebieg sprężynowania powrotnego do warunków przemysłowych. Zaobserwowane różnice między modelowaniem a doświadczeniem mogą być spowodowane brakiem możliwości dokładnego wyznaczenia wszystkich warunków brzegowych w rzeczywistym procesie.
EN
The paper deals with the numerical model of nickel superalloy DMV 617 mod. tube bending process developed based on the data obtained in laboratory and industrial experiments. Analysis of the results showed that the numerical simulations give similar distribution of pipe wall thickness to that obtained in the real process. The results of the simulations of the springback effect were close to the behaviour of tubes in industrial experiments. The observed differences between modelling and the results obtained in industrial conditions can be caused by the inability to identify all boundary conditions in the real process.
Podano wyniki badań austenitycznej stali HR3C rekomendowanej do stosowania na wężownice przegrzewaczy pary kotłów na parametry nadkrytyczne pracujące w temperaturze około 650°C. Materiałem do badań był materiał rodzimy oraz złącza spawane wykonane w RAFAKO SA poddane cyklicznej obróbce cieplnej w temperaturze 650°C. Zakres badań obejmował głównie obróbkę cieplną, pomiary pracy łamania, ocenę mikro- i substruktury oraz morfologii przełomów próbek udarnościowych. Wyniki badań ujawniły znaczny spadek pracy łamania i kruchość stali po zastosowanej obróbce cieplnej spowodowane intensywnym procesem wydzieleniowym węglików M23C6 głównie po granicach ziaren i bliźniaków austenitu.
EN
The HR3C steel is recommended for long-term service under creep conditions at up to 650-660°C. The paper presents some results of microstructure analysis and fracture morphology and toughness of welded joints made of HR3C steel after cyclic heat treatment at 650°C. Results confirmed the unsatisfactory ductile properties below KV<40 J with brittle nature of cracking as a result of mainly a tendency towards the formation of unfavorable morphology of M23C6 carbides at the coarse-grain and twin boundaries of austenite.
Przedstawiono wyniki badań korozyjnych i strukturalnych różnoimiennych złączy spawanych z żarowytrzymałych stali w osnowie ferrytycznej (T91, VM12 i 13CrMo4-5), austenitycznych (T347 i Super 304 H) oraz nadstopu niklu IN 617, które poddano testom korozyjnym w środowisku zawierającym siarkę i chlor w temperaturze 650°C. Złącza wykonano metodą laserową oraz TIG. Celem badań była ocena odporności na korozję wysokotemperaturową różnoimiennych złączy z materiałów rekomendowanych na przegrzewacze pary w kotłach nadkrytycznych oraz na biomasę w temperaturze 650°C. Badania wykazały bardzo dobrą odporność korozyjną stali austenitycznych w agresywnym środowisku. Dodatkowo, złącza spawane laserowo cechują się względnie korzystniejszymi właściwościami korozyjnymi od podobnych złączy z materiałów spawanych metodą TIG.
EN
The paper presents the results of corrosion and structural researches of dissimilar welded joints of heat resistant ferritic steels (T91, VM12, 13CrMo4-5), austenitic steels (Super 304 H, T347) and nickel superalloy IN 617, after undergoing the process of corrosion in an environment containing sulphur and chlorine at temperature of 650°C. Welds were made with the use of laser and TIG methods. The aim of the study was to asses of high-temperature corrosion resistance of dissimilar joints, which were made of the recommended materials for the steam superheater in supercritical and biomass boilers at a temperature of 650°C. Research has shown a very good corrosion resistance of austenitic in aggressive medium. In addition, laser-welded joints are characterized by relatively more favorable corrosion properties than joints welded by TIG method.
The HR3C is a new steel for pressure components used in the construction of boilers with supercritical working parameters. In the HR3C steel, due to adding Nb and N, the compounds such as MX, CrNbN and M23C6 precipitate during service at elevated temperature, resulting in changes in mechanical properties. This paper presents the results of microstructure investigations after ageing at 650, 700 and 750°C for 5,000 h. The microstructure investigations were carried out using scanning and transmission electron microscopy. The qualitative and quantitative identification of the existing precipitates was carried out using X-ray analysis of phase composition. The effect elevated temperature on microstructure and mechanical properties of the examined steel was described.
Podstawowym celem prowadzonych badań stali T321H w stanie wyjściowym i po różnych czasach pracy było zbudowanie modelu umożliwiającego przewidywanie trwałości eksploatacyjnej materiału elementów części ciśnieniowej kotła po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania wykonanych z tej stali. W pracy wykonano badania pełzania stali austenitycznej T321H przeznaczonej na elementy kotłów o parametrach nadkrytycznych. Przeprowadzono badania właściwości wytrzymałościowych oraz analizę struktury badanej stali w stanie wyjściowym oraz po długotrwałej ekspozycji w warunkach pełzania (tzn. po ok. 200000 godzin pracy). Wykonane badania umożliwiły wstępne opracowanie klasyfikacji zmian mikrostruktury i rozwoju procesów wydzieleniowych. Zastosowana metodyka oraz uzyskane wyniki badań będą w przyszłości wykorzystane w budowaniu modeli umożliwiających przewidywanie trwałości eksploatacyjnej dla innych materiałów o strukturze austenitycznej.
EN
The main purpose of testing T321H steel in its initial state and after different service times was to build a model to allow forecasting the lifetime of the material of boiler pressure section components made from this steel after longterm service under creep conditions. In this paper, creep tests of T321H austenitic steel for the elements of boilers with supercritical parameters were carried out. The investigations of mechanical properties and structure analysis of the tested steel in initial state and after long-term exposure to creep conditions (i.e. after approx. 20 000 h service) were performed. These tests enabled the preliminary elaboration of the classification of changes in microstructure and development of precipitation processes. In the future, the applied methodology and obtained test results will be used in building models to enable forecasting lifetime for other materials with austenitic structure.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: Constant demand for electric energy as well as legal and ecological conditions of the country motivate the construction of advanced ultra-supercritical AUSC power units. Increase of the steam parameters to about 700°C and pressure to over 30 MPa requires the application of modern nickel superalloys, which need to be characterized by structural stability at high temperature. The paper presents the results of analysis of structural changes of IN740H superalloy after ageing at 750°C. Design/methodology/approach: Alloy specimens were aged at 750°C for 100 h, 500 h and 1000 h. Evaluation of structure was carried out with the use of light, scanning and scanning-transmission microscopy techniques as well as microanalysis of chemical composition with the use of X-ray spectrometer with energy dispersion (EDS). Findings: The microstructure analyses applying light and electron microscopy revealed the precipitation processes occurring in the structure of IN740H alloy. It has been shown the changes of morphology of γ’ phases and carbides due to heat treatment. Practical implications: The research carried out enabled to know the structural changes of IN740H during ageing at high temperature, which are determined the mechanical and physicochemical properties of alloy. Originality/value: Applied quantity and quality methodology of testing and achieved results of tests broaden the state of knowledge which refers to superalloys of nickel which are recommended to be applied in construction of super-ultra-supercritical boilers (AUSC).
Przedstawiono warunki i parametry spawania i obróbki cieplnej grubościennego różnoimiennego złącza składającego się z rury w gatunku P91 w stanie dostawy z elementem w gatunku 15HM (13CrMo4-5) po 240 000 godzinach eksploatacji. Jako spoiwo zastosowano eksperymentalnie drut w gatunku WMoVSi / EMoVB42H5 stosowany do spawania stali 13HMF(14MoV6-3). Wykonane złącze poddano kompleksowej ocenie jakości z zastosowaniem metod nieniszczących oraz niszczących. Przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych złącza oraz jego charakterystykę strukturalną. Uzyskane wyniki badań spełniają wymagania jakościowe PN-EN ISO 15614-1:2008 i były podstawą kwalifikacji technologii spawania przez UDT.
EN
The paper presents some results of microstructure and hardness analysis of dissimilar welded joint made of P91 steel in initial state with 13CrMo4-5 steel after 240 000 hrs of service. Technological conditions, welding and thermal treatment parameters of welded joint pipes with diameter φ 323.9 mm and thickness 33.3 mm are presented. As a additional welding material used to wire WMoVSi / EMoVB42H5 usually designated to welding of 14MoV6-3 steel. The proper macro and microstructure with the use of the light and scanning microscopy as well as hardness distribution was found. The quality of welded joint complying with requirements of Polish technical supervision (UDT).
Spróbujmy krótko przybliżyć stanowisko Ministerstwa Infrastruktury i Rozwoju (MIR) w sprawie ustawy o charakterystyce energetycznej budynków i ocenić, jak ma się ono do odpowiednich dyrektyw unijnych oraz rzeczywistego zużycia energii przez budynki wznoszone na „użytek własny”.
9 marca br. weszła w życie długo oczekiwana ustawa o charakterystyce energetycznej budynków [1], która dość szczegółowo dokonuje wdrożenia postanowień dyrektywy 2010/31/UE [2]. Jednym z jej mankamentów jest jednak wprowadzenie podziału nowych budynków na dwie grupy: podlegające obowiązkowi certyfikacji energetycznej oraz te, których ten obowiązek nie dotyczy. Czy aby na pewno rozwiązanie to jest zgodne z ratio legis wspomnianej dyrektywy?
Postęp w zakresie budowy nowoczesnych bloków energetycznych uzależniony jest od rozwoju inżynierii materiałowej, zapewniającego dostępność odpowiednich materiałów i technologii wykonania wymaganego asortymentu rurowego, szczególnie najbardziej odpowiedzialnych elementów konstrukcyjnych kotła [5]. Realizacja projektu strategicznego PBS-1 przez Politechnikę Śląską we współpracy z RAFAKO SA w latach 2010-2014 zaowocowała dwoma wersjami referencyjnego kotła na parametry ultrasupernadkrytyczne (AUSC), które uwzględniają nowe materiały żarowytrzymałe.
W pracy dokonano analizy powłoki, która po kilku latach uległa katastrofalnemu łuszczenie w postaci dużych płatów, nałożonej przez firmę zagraniczną. Przeprowadzono badania morfologii powierzchni od strony materiału bazowego oraz od strony spalin odpryśniętej powłoki. Wyniki mikroanalizy składu chemicznego oraz rentgenowskiej analizy fazowej pozwoliły zidentyfikować rodzaj powłoki, której można przypisać grupę (WC,CrC)- NiCr i zaproponować własne pilne rozwiązanie problemu. W czerwcu 2014 w kotle opalanym biomasą nałożono powłoki wyselekcjonowane na podstawie badań przeprowadzonych w ramach projektów badawczych finansowanych przez NCBiR. Nałożono powłokę dwuwarstwową składającą się z materiału DRB-7 (Fe-Cr-B-Mo-Si-C-W) natryskany techniką łukową + CrC-NiCr natryskany techniką naddźwiękową, o łącznej grubości maks. 400 μm.
EN
The paper presents an analysis of the coatings, which after a few years has been catastrophic peeling in large patches, sprayed by a foreign company. The morphology investigation of the surface was carried out from the base material, and the exhaust side exfoliation coating. The results of microanalysis chemical composition and x-ray phase analysis allowed to identify the type of coating, which can be attributed to a (WC, CrC)- NiCr and propose their own urgent solution to the problem. In June 2014 on the biomass fired boiler are applied coatings, these coatings are selected on the basis of research conducted in research projects funded by NCBiR. It is obtained a two-layer coating consisting of materials: DRB-7 (Fe-Cr-B-Mo-Si-CW) sprayed by ARC method and CrC-NiCr sprayed by HVOF method, with a total thickness of max. 400 mm.
W artykule przedstawiono wyniki badań charakteryzujące skład chemiczny oraz fazowy, a także morfologię osadów pobranych z elementów części niskoprężnych turbiny typu 18K370 na 5-ciu blokach w jednej z krajowych elektrowni. Podczas badań stwierdzono występowanie istotnych różnic związanych z obecnością i zawartością w pobranych osadach pierwiastków takich jak: miedź, sód, chlor czy siarka. Nie mniej we wszystkich przeanalizowanych przypadkach skład chemiczny osadów pobranych z układu przepływowego turbin oraz wykonane analizy korozyjności nie wykazały występowania znacznej agresywności środowiska pracy oraz zaawansowanych procesów niszczenia korozyjnego jego elementów, co jest istotne dla dalszej eksploatacji.
EN
Results of investigations which are related to characterization of phase and chemical composition as well as morphology of deposits from low pressure turbine elements of 18K370 types from 5 different domestic power plant stations were presented in this article. There were significant differences related to chemical composition of deposits and presents of different elements such as Cu, Na, Cl and S. However in all analyzed cases the chemical composition of deposits levied form flow systems of investigated turbines and analysis of corrosivity of turbines environment don’t revealed that aggressive corrosive environment was presented during turbine work conditions as well as the advanced corrosion destruction was observed. Those facts are significant form continued exploitation of turbines.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: Characteristics of changes in properties and structure of austenitic-matrix steels in delivery state and after long-term service. Design/methodology/approach: For selected degradation states of T321H steel of the mechanical testing and microstructural investigations were carried out with scanning and transmission electron microscope. Findings: Selected characteristics of structure and functional properties of materials to be used for elements in the pressure selection of power boilers were summarized in a single paper. Practical implications: Steel characteristics presented in this paper are used for assessment of structural changes and changes in strength properties of the material of elements after long-term service under creep conditions. Originality/value: The presented results of mechanical properties, structure and precipitation processes are applied to evaluation of the condition of elements in further industrial service.
W artykule przedstawiono wyniki badań w warunkach laboratoryjnych oraz eksploatacyjnych emaliowanych blach wymienników ciepła obrotowych podgrzewaczy powietrza i spalin. Analizie poddano blachy z nowego typu powłokami emalierskimi jedno- i dwuwarstwowymi. Scharakteryzowano wpływ jakości powłoki emalierskiej na proces niszczenia w warunkach prób korozyjnych i eksploatacyjnych w rzeczywistych warunkach pracy. Określono rolę porowatości oraz sposobu przygotowania krawędzi balach w obszarze zimnego końca. Opracowano schematyczny model zjawisk zachodzących podczas niszczenia obszaru zimnego końca blach emaliowanych.
EN
Results of investigations in laboratory and real work conditions of enamel coated sheets of rotated heat exchanger of air and combustion gases was described in this article. New types of enamel coatings of single- and double layers was analyzed. The influence of coating quality on degradation process during laboratory conditions and actually work conditions was made. The key of porosity and methodology of cold edge preparation was determined as well. The schematic model of destruction process in area of cold edge was worked out.
W artykule przedstawiono drugą część opracowania, które dotyczy relacji pomiędzy efektywnością energetyczną budynku a energią elektryczną generowaną przez systemy fotowoltaiczne. Jest to zarazem rozszerzona wersja referatu wygłoszonego na konferencji „Fotowoltaika w Polsce - co przyniesie 2013 r.?”, zorganizowanej w lutym br. przez redakcję miesięcznika „Elektroinstalator”. Ramy czasowe konferencji nie pozwoliły wówczas na bardziej szczegółowe wyjaśnienie prezentowanego zagadnienia. Dlatego powstał pomysł, aby w osobnym opracowaniu nawiązać do wystąpienia oraz wzbogacić je o dodatkowe informacje.
W artykule zaprezentowano rozszerzoną wersję referatu, który wygłosiłem na konferencji „Fotowoltaika w Polsce - co przyniesie 2013 r.?”. Konferencja została zorganizowana przez redakcję miesięcznika „Elektroinstalator” w dniu 21 lutego b.r. w Wyższej Szkole Menedżerskiej w Warszawie. Spotkała się z dużym zainteresowaniem, stąd pojawił się pomysł, aby prezentowane zagadnienia przedstawić w osobnym opracowaniu oraz dodatkowo rozszerzyć je o te kwestie, które z racji ram czasowych konferencji nie mogły zostać podniesione.
Przedstawiono analizę zużycia ścian wodnych kotłów z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym. Wybrane obszary ścian kotłów zabezpiecza się natryskiwanymi cieplnie powłokami odpornymi na zużycie erozyjne i korozyjne. Scharakteryzowano grupę materiałów kompozytowych stosowanych do natryskiwania cieplnego powłok metodą HVOF oraz łukową. Przedstawiono kompozytowe proszki zawierające twarde węgliki w plastycznej osnowie oraz strukturę natryskiwanych cieplnie powłok. Metodą łukową natryskiwano powłoki z nowej generacji drutów proszkowych zawierających fazy międzymetaliczne z układu Fe-Al. Określono wieloletnią trwałość powłok wytworzonych w kotłach CFB, dla których zastosowano również opracowany proces regeneracji. W podsumowaniu scharakteryzowano opracowaną i wdrożoną technologię powłok ochronnych przeznaczoną dla ochrony powierzchni kotłów fluidalnych oraz konwencjonalnych.
EN
This paper analyses the consumption of water in the water walls of boilers with a circulating fluidised bed. The selected areas of the study are the protective coatings that have good erosive wear and corrosion properties. These coatings are a characterised group of composite materials used for thermal spray coatings by the HVOF and arc method. The study presents the composite powders containing hard carbides in a plastic matrix and the structure of thermally sprayed coatings and the method of arc sprayed coatings of a new generation of flux cored wires containing inter-metallic phases of a Fe-Al system. The defined long-term durability of the coatings in CFB boilers are also used for the development of the regeneration process. In summary, the study characterises the development and implementation technology for protective coatings designed to protect the surface of the fluidised bed boilers and conventional boilers.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The aim of this study was to determine the untypical corrosion resistance of rotary air preheaters in a biomass co-fired power plant. Design/methodology/approach: The selected results of some components of regenerative rotary air preheaters in a biomass co-fired power plant are presented. The macro and microstructure of corroded components of a LUVO preheater after 3 years of service are presented. The chemical composition of corrosion products was determined by X-ray microanalysis. Findings: Data concerning toxicity and identification of PBDEs (Polibrominated diphenyl ethers) in the biomass is very limited. The presented research provides information and the proposed corrosion reaction mechanism in environments containing biomass with aggressive compounds like Cl, Si, H and Br. Research limitations/implications: An extended research on PBDEs in power plant fuels is necessary to give a full assessment of the corrosion mechanism in the presented environment; obligatory classification of the co-fired biomass. Originality/value: Firstly, an assessment of the danger for boiler materials co-firing biomass containing brominated organic flame and presentation of the reaction during the corrosion process and degradation of power boiler components in the presented environment. Secondly, the highlighting of the problem that there is a need to properly select and determine the chemical composition of the biomass used.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.