påslag och högtemperaturkorrosion - Svensk Fjärrvärme

More documents

Recommendations

Info

Svensk Fjärrvärme AB │ FoU TPS 2004:11 Påslag och högtemperaturkorrosion – ett välkänt samband? lågtemperatursmältande salter (som innehåller bly, kalium och zink) bildas så är korrosionen lika allvarlig på ädlare material som på olegerade stål. Tabell 1 Sammansättning använda stålmaterial 2. Fe Cr Ni Mo Si övrigt St 37 Resten < 0,25 - - 0,1 till 0,3 Mn = 0.7 Alloy 625 2,7 22,2 Resten 8,5 1,2 - Tabell 2 Saltsmältor för beläggning av provmaterial 2. Godsförlust [mg/h cm 2 ] 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Nr Saltsmälta Smältpunkt 1 39ZnCl2-50KCl- 11PbCl2 275°C 2 35ZnCl2-48NaCl- 17PbCl2 350°C 3 48ZnCl2-52KCl 250°C 4 47KCl-53FeCl2 355°C I II III IV I II III IV St 37 Alloy 625 Saltsmälta Bild 3 Godsförlust för provbitar belagda med saltsmälta I – IV enligt 0 vid 400°C i en atmosfär av 5% O2, 0,03 bar H2O och 1000 ppm HCl. (Från 2). Godsförlust [mg/h cm 2 ] 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 I II III IV I II III IV St 37 Alloy 625 Saltsmälta Bild 5 Godsförlust för provbitar belagda med saltsmälta I – IV enligt 0 vid 400°C i en atmosfär av 5% O2, 0,1 bar H2O och 1000 ppm HCl. (Från 2). Godsförlust [mg/h cm 2 ] 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 I II III IV I II III IV St 37 Alloy 625 Saltsmälta Bild 4 Godsförlust för provbitar belagda med saltsmälta I – IV enligt 0 vid 400°C i en atmosfär av 5% O2, 0,03 bar H2O och 2000 ppm HCl. (Från 2). Godsförlust [mg/h cm 2 ] 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 I II III IV I II III IV St 37 Alloy 625 Saltsmälta Bild 6 Godsförlust för provbitar belagda med saltsmälta I – IV enligt 0 vid 400°C i en atmosfär av 10% O2, 0,03 bar H2O och 1000 ppm HCl. (Från 2). │ 11
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU TPS 2004:11 Påslag och högtemperaturkorrosion – ett välkänt samband? 12 │ 1.3. Korrosion är långsam Experimentella studier av påslagsbildning och högtemperaturkorrosion som den ovan återgivna är tidsödande eftersom provbitar måste exponeras under en lång tid för att ge säkra resultat. I fullskaleprov gör de långa exponeringstiderna att andra driftsbetingelser, som last, temperatur och bränsle, kommer variera under exponeringen. Därför blir fältstudier ofta dåligt underbyggda och ger endast anläggningsspecifika svar på problem. Samtidigt har det visat sig svårt att reproducera de händelser som observeras i stora anläggningar i liten skala, i pilot- eller laboratorieutrustningar, där ju konstanta driftsförhållanden kan åstadkommas. Här föreslås tester i labbskala med en relativt sett kort exponeringstid. Tiden för exponering testas i enklare försök i ugn. Här studeras påslagsbildning kombinerat med korrosion vilket till skillnad från den ovan refererade studien innebär att vi först måste provocera fram ett påslag för att sedan studera korrosionen under detta påslag. Troligen förekommer bildning av påslag parallellt med korrosion och man kan tänka sig att korrosionsmekanismen förändras allteftersom påslaget växer. 2. Målsättning Projektet syftar till att med en rad kontrollerade försök klarlägga sambandet mellan komponenterna Ca, Cl och S i ett biobränsle med i övrigt konstanta och kända askegenskaper samt att utreda sambandet mellan bildning av påslag och högtemperaturkorrosion. 3. Hur mäts korrosion? I det här projektet har en metod utarbetad vid Korrosionsinstitutet i Stockholm använts 4. Metoden är gravimetrisk, det vill säga man mäter viktförlusten, och bygger på en etsning (betning) med så kallad ”Clarkes lösning”. Clarkes lösning består av koncentrerad saltsyra (37 % HCl) och två tillsatser som undertrycker syrafrätningen av grundmetallen, antimon(III)-oxid (20 g/liter) och tenn(II)-klorid-dihydrat (60 g/liter), vilka båda är milda reduktionsmedel. En provbit som har exponerats för en korroderande atmosfär och grovrengjorts etsas under en bestämd tid i lösning. Provbiten sköljs, torkas och vägs därefter varvid viktsminskningen beräknas. Sedan upprepas etsningen flera gånger under fastställda tider tills att viktminskningen per tidsenhet är konstant. Förklaringen till att viktsminskningen avtar och antar ett konstant värde är att etsningen löser upp både korroderat material och själva grundmetallen (syrafrätning), när alla korrosionsprodukter är upplösta återstår enbart syrafrätning av metallen. Förloppet illustreras i 0 med en provring som hade en initial vikt av 24,65 gram och efter exponering ökat sin vikt till knappa 24,73 gram. Efter 6 etsningar finner vi att viktminskningen är konstant varför den kan approximeras med en rät linje. Den räta linjen skär y-axeln vid drygt 24,40 gram vilket ger en skillnaden till ringens vikt efter exponeringen på 0,25 gram. Med antagandet att syrafrätningen av metallen är konstant – motsvarande den räta linjens lutning – kan korrosionshastigheten beräknas som en godsförlust 0,25 gram dividerat med ringens yta och tiden för exponering. I rapporten anges korrosionshastigheten i mg/cm 2 ,h. Andra tänkbara orsaker till att provbiten ändrar vikt är att påslag bildats (förutsatt exponering under förbränningsliknande betingelser) som är svåra att få bort vid grovrengöringen. Skalning av materialet kan också tänkas förekomma vid höga temperaturer.
Page 1 and 2: påslag och högtemperaturkorrosion
Page 3 and 4: I rapportserien publicerar projektl
Page 6: Svensk Fjärrvärme AB │ FoU TPS
Page 10 and 11: Svensk Fjärrvärme AB │ FoU TPS
Page 32 and 33: Tabell 2. Matning av salixpellets,

påslag och högtemperaturkorrosion - Svensk Fjärrvärme

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?