Napawanie stali stosowanych w energetyce stopami na osnowie niklu

Abstract

W artykule omówiono ogólne wymagania dotyczące wy twarzania ścian szczelnych kotłów do spalania odpadów. Przedstawiono technologię montażowego wykonywania napoin na ścianach oraz sposób pomiaru zawartości żelaza w napoinach. Opracowana technologia gwarantowała uzyskanie założonego poziomu Fe<10%. ABS TRACTGeneral requirements relating to manufacturing of sheet piling of boilers for wastes combustion was presented. The technology of carrying out pad welds upon walls and measurement method of iron content in the weld pads was discussed. The developed technology guaranteed to reach the assumed level of Fe<10%. WstępŻeby zrozumieć, jakie znaczenie ma technologia napawania dla przemysłu energetycznego, trzeba odpowiedzieć na pytanie, czy warto inwestować w prace nad rozwojem projektów kotłów przeznaczonych do spalania śmieci?Nie jest nowością to, że ludzie spalają śmieci. Robili to od dawna.Biorąc pod uwagę, że "efektem ubocznym" spalania śmieci może być energia, np. elektryczna sprawia, że prace nad rozwojem w tym kierunku są uzasadnione, gdyż mamy do czynienia z zamianą nieużytecznej formy materii w użyteczną formę energii. Ze spalenia 1 tony śmieci można uzyskać tyle energii, co ze spalenia 250 kg węgla. Inne porównanie: spalenie 1 tony śmieci generuje około 525 kWh, jest to wystarczająca ilość energii do ogrzania typowego budynku biurowego przez 1 dzień. Faktem jest, że uzyskanie energii ze spalania śmieci kosztuje więcej niż ze spalania węgla, ale największą zaletą jest możliwość zredukowania od 60 do 90% wielkości wysypisk śmieci i związanych z tym kosztów ich utrzymania [3, 4].Wiele krajów posiada wyspecjalizowane spalarnie śmieci produkujące przy okazji energię. Wykres na rysunku 2 przedstawia świa-tową czołówkę tych technologii. Japonia spala 62% produkowanych śmieci dlatego, że posiada mało przestrzeni do ich składowania oraz ze względu na niewielką ilość źródeł energii [4]. Największym problemem do rozwiązania jest zapewnienie na właściwym poziomie emisji spalin. Podczas spalania śmieci wydziela się wiele toksycznych związków, które muszą być zneutralizowane przez wysoce zaawansowany technologicznie system fi ltrów. Najbardziej znane zanieczyszczenia powstające podczas spalania śmieci to: dioksyny i furany, dwutlenek węgla, tlenek węgla, rtęć, kadm, ołów, tlenki azotu, pyły i opary związków organicznych oraz gazy kwaśne [5].Dwutlenek siarki -jest typowy dla kotłów opalanych węglem, natomiast dla kotłów, w których spalane są śmieci większym problemem jest obecność chlorowodoru. Tworzą go chlor i chlorki powstające ze spalania papieru, PVC i soli [5]. Materiały stosowane do budowy kotłów WTE 1)Chlorowodór jest bardzo aktywnym gazem, wywierającym negatywny wpływ na materiał, z którego zbudowana jest komora paleniskowa kotła.Z tego właśnie powodu zdecydowano się na wykonanie części paleniskowej kotła z rur kompozytowych lub z rur ze stali węglowej napawanych specjalnym stopem na osnowie niklu typu INCONEL. Stop

Technological Aspects of the Robotic TOPTIG Surfacing of Boiler Steel Tubes Using Alloy Inconel 625

“…Presently, the service life of such elements is increased by the surfacing of layers of nickel alloys, particularly having the composition of alloy Inconel 625, providing appropriate creep resistance at high temperature and corrosion resistance in the aggressive environment of fluorides and chlorides. Presently used surfacing methods include gas-shielded metal arc surfacing (using pulsed current and the low-energy CMT method), plasma-powder surfacing, laser surfacing and non-consumable electrode inert gas surfacing (TIG) [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13].…”

“…Iron content higher than that mentioned above reduces corrosion resistance, whereas an excessive thickness increases both the weight of structures and the costs of surfacing processes. In turn, the microsegregations of elements, particularly Nb and Mo, cause the formation of intermetallic phases decreasing the corrosion resistance of overlay welds [2,3,7,8].…”

Welding Imperfections in Surfaced Layers

“…Exemplary special requirements are the following: -requirements concerning the chemical composition of nickel-surfaced layers (having a specified thickness) of walls of gas-tight waste incineration boilers: the content of iron determined on the overlay weld surface should not exceed 6% in relation to overlay welds made automatically and 10% as regards overlay welds made manually [7]; -requirements concerning the minimum qualified thickness of a hard surfaced layer (test thickness according to item 7. ).…”

Structure and Properties of Nickel Alloy Overlay Welds Plasma Cladded on Creep-Resistant Steel Tubes

“…Iron content higher than that mentioned above reduces corrosion resistance, whereas an excessive thickness increases both the weight of structures and the costs of surfacing processes. In turn, the microsegregations of elements, particularly Nb and Mo, trigger the formation of intermetallic phases decreasing the corrosion resistance of overlay welds [2,3,7,8,10].…”

“…Presently, the service life of such elements is increased by the surfacing of layers of nickel alloys, particularly having the composition of alloy Inconel 625, providing appropriate creep resistance at high temperature and corrosion resistance in the aggressive environment of fluorides and chlorides. Presently used surfacing methods include gas-shielded metal arc surfacing (using pulsed current and the low-energy CMT method), plasma-powder surfacing, laser surfacing and non-consumable electrode inert gas surfacing (TIG) [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11].…”