FI88935C - Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces - Google Patents

Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces Download PDF

Info

Publication number
FI88935C
FI88935C FI904369A FI904369A FI88935C FI 88935 C FI88935 C FI 88935C FI 904369 A FI904369 A FI 904369A FI 904369 A FI904369 A FI 904369A FI 88935 C FI88935 C FI 88935C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coating
chromium
weight
steel
aluminum
Prior art date
Application number
FI904369A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI88935B (en
FI904369A (en
FI904369A0 (en
Inventor
Jaakko Tenkula
Bjarne Hellman
Jorma Majava
Original Assignee
Tampella Telatek Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8531016&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI88935(C) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tampella Telatek Oy filed Critical Tampella Telatek Oy
Priority to FI904369A priority Critical patent/FI88935C/en
Publication of FI904369A0 publication Critical patent/FI904369A0/en
Priority to HU9201467A priority patent/HU212746B/en
Priority to SU915011974A priority patent/RU2085612C1/en
Priority to DE69106494T priority patent/DE69106494T2/en
Priority to PCT/FI1991/000269 priority patent/WO1992004480A1/en
Priority to DZ910119A priority patent/DZ1526A1/en
Priority to ES91915315T priority patent/ES2066464T3/en
Priority to EP91915315A priority patent/EP0500854B1/en
Priority to AT91915315T priority patent/ATE116690T1/en
Priority to PL91294569A priority patent/PL167643B1/en
Priority to CA002067727A priority patent/CA2067727A1/en
Priority to SK2715-91A priority patent/SK281564B6/en
Priority to CS912715A priority patent/CZ281667B6/en
Publication of FI904369A publication Critical patent/FI904369A/en
Priority to NO921696A priority patent/NO308368B1/en
Publication of FI88935B publication Critical patent/FI88935B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI88935C publication Critical patent/FI88935C/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288—Protective coatings for blades
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/007—Preventing corrosion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

The present invention relates to the protection of the casing, division planes, piping, superheaters and other steel parts of a steam turbine which are subjected in a turbine plant to some corrosive and erosive wear caused by steam, the coating comprising a coating layer produced by the thermal spraying of a steel, alloyed amply with chromium and aluminum, which during the coating process oxidizes strongly in the spray, whereby large amounts of chromium and aluminum oxides are formed, which will remain inside the coating, surrounded by a steel matrix, and after the coating process there will form on the surface of the coating layer, under the oxidizing action of air, a dense chromium and aluminum oxide layer. Another object of the invention is a related coating method.

Description

! 88935! 88935

Menetelmä höyryturpiinin ja siihen liittyvien teräspintojen pinnoittamiseksi - Förfarande för beläggande av en ängturbin och därtill anslutna stälytor 5Method for coating steam turbine and related steel surfaces - Förfarande för beläggande av en ängturbin och därtill anslutna stälytor 5

Keksintö koskee menetelmää höyryturpiinin ja siihen liittyvien putkistojen ja tulistimien sisäpuolisten teräspintojen pinnoittamiseksi suojaavalla pinnoitteella, jolla estetään höyryn aiheuttama eroosio- ja korroosiokuluminen.The invention relates to a method for coating the internal steel surfaces of a steam turbine and associated piping and superheaters with a protective coating which prevents steam-induced erosion and corrosion wear.

1010

Kuten suomalaisissa patenttihakemuksissa 762881 ja 771073 on esitetty, niin teräspinnat, joihin kohdistuu kuumaa, kosteaa höyryä suurella paineella ja nopeudella, ovat alttiina voimakkaalle eroosio- ja korroosiokulumiselle.As disclosed in Finnish patent applications 762881 and 771073, steel surfaces exposed to hot, moist steam at high pressure and speed are subject to severe erosion and corrosion wear.

1515

Kulumisesta aiheutuvat vauriot voivat johtaa vaikeasti suoritettaviin täyttö- ja korjaushitsauksiin ja jopa turpiinin pesän ja putkistojen uusimiseen.Wear damage can lead to difficult fill and repair welds and even rebuilding of the turbine housing and piping.

20 Kunnostus- ja uusimistyöt aiheuttavat pitkiä seisokkiaikoja ja näin suuria taloudellisia menetyksiä tuotannon vähentymisen johdosta. Näin etenkin suurissa voimalaitoksissa kuten ydinvoimaloissa.20 Rehabilitation and renewal work causes long downtimes and thus large financial losses due to reduced production. This is especially true in large power plants such as nuclear power plants.

.25 Turpiinin putkistojen suojauksessa on käytetty mm. seuraavia pinnoitteita: 1. Keraaminen pinnoite, jonka tartuntakerroksessa on ollut nikkeli-alumiini-metalliseos. Tartuntakerroksen paksuus on ·· 30 ollut 10 - 25 μπι ja keraamisen pinnoitteen 50 - 250 μπα..25 For the protection of turbine piping, e.g. the following coatings: 1. A ceramic coating having a nickel-aluminum alloy in the adhesive layer. The thickness of the adhesive layer has been 10 to 25 μπι and that of the ceramic coating 50 to 250 μπα.

2. Metallinen ns. kolmikerrospinnoite, jossa tartuntaker-ros on ollut nikkelialumiiniseos (t = 50 - 100 μιη) , väli-kerros kromiteräs (n. 13 % Cr ja kerrospaksuus n. 200 μπι) .-.35 sekä pintakerroksena ruostumaton tai haponkestävä teräs .···. (Cr = n. 18%, Ni = 5-8%jaMn = n. 8%, kerrospaksuus on n. 200 μπι) .2. Metallic so-called. a three-layer coating in which the adhesive layer has been a nickel-aluminum alloy (t = 50 - 100 μιη), an intermediate layer of chromium steel (approx. 13% Cr and a layer thickness of approx. 200 μπι) .-. 35 and a surface layer of stainless or acid-resistant steel. (Cr = about 18%, Ni = 5-8% and Mn = about 8%, layer thickness about 200 μπι).

Keraamisilla pinnoitteilla on heikkoutena mm. seuraavat sei kat: 2 88935 heikko iskunkestävyys, esim. kun turpiiniin tai putkis-5 töihin pääsee vieraita esineitä, ne voivat rikkoa pinnoitteen; keraamisen pinnoitteen lämpölaajenemiskerroin on hyvin pieni verrattuna hiiliteräkseen, joten suuret tai nopeat 10 lämpötilan vaihtelut voivat johtaa pinnoitteen halkeamiseen. Pinnoitteeseen tullut halkeama voi puolestaan johtaa nopeaan paikalliseen perusaineen vaurioon; keraamiset pinnoitteet ovat hyviä eristeitä. Mikäli 15 turpiinin pesä pinnoitettaisiin keramiikalla, se voisi häiritä turpiinin sisäistä lämmönjohtumista ja aiheuttaa odottamattomia muodonmuutoksia käytön aikana; keraamisella pinnoitteella on vaikea pinnoittaa koneis-20 tettavia tiivistepintoja. Pinnoite voi olla yli 1000 HV kova, joten sen koneistaminen on vaikeaa ja lisäksi pinnoite on herkkä halkeilemaan; keraamisella pinnoitteella on vaikea saada riittävää 25 kerrospaksuutta, jos pinnoitetta käytetään kolojen täyttämiseen.The weaknesses of ceramic coatings are e.g. the following: 2 88935 poor impact resistance, eg when foreign objects enter the turbine or pipework 5, they may break the coating; the coefficient of thermal expansion of the ceramic coating is very small compared to carbon steel, so large or rapid temperature fluctuations can lead to cracking of the coating. A crack in the coating, in turn, can lead to rapid local damage to the base material; ceramic coatings are good insulators. If the housing of the 15 turbines were coated with ceramics, it could interfere with the internal heat conduction of the turbine and cause unexpected deformations during use; it is difficult to coat machinable sealing surfaces with a ceramic coating. The coating can be harder than 1000 HV, making it difficult to machine and in addition the coating is susceptible to cracking; it is difficult to obtain a sufficient layer thickness with the ceramic coating if the coating is used to fill the cavities.

Ns. kolmikerrospinnoite on putkistoissa toiminut tyydyttävästi. Tällä pinnoitteella on kuitenkin seuraavat heikkou-.30 det: kolmikerrospinnoitteessa jokainen eri pinnoitteiden rajapinta muodostaa voimakkaan esteen lämmönjohtumisessa, joten turpiinin pesässä voi ilmetä lämmönjohtumisessa samoja .35 ongelmia kuin keraamisella pinnoitteella; 3 88935 mikäli on täytettävä koloja tiivistepinnoissa, jotka koneistetaan, on vaarana se, että koneistuspinta kulkee eri kerroksien läpi; 5 - mikäli kolmikerrospinnoite vaurioituu käytössä esim.The so-called three-layer coating has worked satisfactorily in the pipelines. However, this coating has the following weaknesses: in a three-layer coating, each interface of the different coatings forms a strong barrier to heat conduction, so the turbine housing may experience the same .35 problems in heat conduction as the ceramic coating; 3 88935 if cavities have to be filled in the sealing surfaces to be machined, there is a risk that the machining surface will pass through the various layers; 5 - if the three-layer coating is damaged in use e.g.

voimakkaan paikallisen eroosion vuoksi, on sen paikkaus suoritettava siten, että vanha pinnoite poistetaan kokonaan ja pinnoitus suoritetaan kerroksittain uudestaan.due to severe local erosion, it must be patched with the old coating completely removed and the coating re-applied in layers.

10 GB-hakemusjulkaisusta 2 069 009 tunnetaan pinnoite, joka on muodostettu ruiskuttamalla pinnoiteainetta, joka sisältää 1-12 % alumiinia, 10-30 % kromia, pieniä määriä yhtä tai useampia seuraavista alkuaineista: Si, Mn, Co, Y ja Hf, loppuosan ollessa rautaa. Tämä pinnoite on pääasiassa tarkoi-15 tettu käytettäväksi kaasuturpiinin siipien pinnoitteena, vaikkakin tässä julkaisussa myös on mainittu muita käyttökohteita, kuten höyryvoimalaitoksen kattila. Näille käyttökohteille on kuitenkin yhteistä, että niissä vallitsevat erittäin korkeat lämpötilat, yli 800°C, joissa hapettuminen 20 on erittäin voimakasta ja joissa erilaiset kuumat kaasut ja rikkiyhdisteet aiheuttavat korroosio-ongelmia. Tällaisissa olosuhteissa pinnoitteelta vaaditaan hyvää korroosionkestävyyttä, kun taas eroosio-ongelmilla on vähäisempi merkitys.10 GB application 2,069,009 discloses a coating formed by spraying a coating material containing 1-12% aluminum, 10-30% chromium, small amounts of one or more of the following elements: Si, Mn, Co, Y and Hf, the remainder being iron. This coating is mainly intended for use as a coating for gas turbine blades, although other uses are also mentioned in this publication, such as a steam power plant boiler. What these applications have in common, however, is that they have very high temperatures, above 800 ° C, where oxidation is very intense and where various hot gases and sulfur compounds cause corrosion problems. Under such conditions, good corrosion resistance is required of the coating, while erosion problems are of lesser importance.

25 SE-kuulutusjulkaisusta 455 054 tunnetaan pinnoiteaine ter mistä ruiskutusta varten, joka sisältää mm. rautaa, kromia ja alumiinia, ja josta on tarkoitus muodostaa pinnoite käytettäväksi polttolaitoksessa, jossa vallitsee korkeat lämpötilat, jossa hapettuminen on erittäin voimakasta ja jossa “.'.30 erilaiset kuumat kaasut ja rikkiyhdisteet aiheuttavat korroosio-ongelmia. EP-hakemusjulkaisuata 0 309 657 tunnetaan samantyyppinen pinoiteaine, joka lisäksi sisältää molybdeeniä ja mangaania.A coating material for thermal spraying is known from SE publication 455 054, which contains e.g. iron, chromium and aluminum, and which is intended to form a coating for use in a combustion plant at high temperatures, where oxidation is very intense and where “.” 30 different hot gases and sulfur compounds cause corrosion problems. EP-A-0 309 657 discloses a stacking agent of the same type which additionally contains molybdenum and manganese.

.'.35 Tämän keksinnön ensisijainen tarkoitus on saada aikaan menetelmä höyryturpiinin pesän, jakotasojen, putkistojen, tu-listimien ja muiden teräsosien pinnoittamiseksi siten, että saadaan luotettava ja pitkäaikainen ko. käyttöolosuhteisiin 4 88935 sopiva suojaus teräspinnoille. Edelleen keksinnön tavoitteena on se, että pinnoitustyö voidaan suorittaa paikan päällä nopeasti ja taloudellisesti ja että pinnoite soveltuu hyvin myös koneistettaviin tiivistepintoihin.It is a primary object of the present invention to provide a method for coating a steam turbine housing, manifolds, piping, superheaters and other steel parts so as to provide a reliable and long lasting process. protection for steel surfaces suitable for operating conditions 4 88935. It is a further object of the invention that the coating work can be carried out on site quickly and economically and that the coating is also well suited for the sealing surfaces to be machined.

55

Keksinnön mukaiselle pinnoitusmenetelmälle on tunnusomaista se, että pinnoitettavalle pinnalle ruiskutetaan termisesti runsaasti kromilla ja alumiinilla seostettua terästä olevaa pinnoiteainetta, joka pinnoituksen aikana hapettuu voimak-10 kaasti ruiskutussuihkussa, jolloin muodostuu runsaasti kromi- ja alumiinioksideja, jotka jäävät pinnoitteen sisään teräsmatriisin ympäröimäksi, ja että muodostunut pinnoite saatetaan pinnoituksen jälkeen alttiiksi ilman hapettavalle vaikutukselle, jolloin pinnoitteen pintaan muodostuu tiivis 15 kromi- ja alumiinioksidikalvo.The coating method according to the invention is characterized in that a surface rich in chromium and aluminum alloyed steel is sprayed on the surface to be coated, which during oxidation is strongly oxidized in a spray jet to form a large amount of chromium and aluminum oxides after coating, is exposed to the oxidizing effect of air, whereby a dense film of chromium and alumina is formed on the surface of the coating.

Keksinnön mukaisesti käytettävä pinnoiteaine on edullisesti 20 - 45 paino-% kromia, 5-15 paino-% alumiinia ja 0 - 5 paino-% molybdeenia sisältävä teräs ja erityisen edullisesti 20 22 - 30 paino-% kromia, 5-8 paino-% alumiinia ja 0 - 3 paino-% molybdeenia sisältävä teräs. Pinnoiteaine voi olla lankamainen tai jauhemainen.The coating material used according to the invention is preferably steel containing 20 to 45% by weight of chromium, 5 to 15% by weight of aluminum and 0 to 5% by weight of molybdenum, and particularly preferably 20 to 30% by weight of chromium, 5 to 8% by weight of aluminum. and steel containing 0 to 3% by weight of molybdenum. The coating material may be wire-like or powdery.

Keksinnön mukaisesti muodostetussa, runsaasti kromi- ja alu-25 miinioksideja sisältävässä pinnoitteessa ovat kromi-, alumiini- ja molybdeenipitoisuudet edellä esitettyä suuruusluokkaa .The chromium, aluminum and molybdenum contents of the chromium-, alumina- and molybdenum-rich coating formed according to the invention have the order of magnitude set forth above.

Keksinnön mukaisesti muodostetun pinnoitteen sisältämä kro-30 mi- ja alumiinioksidikalvo, joka on muodostunut pinnoituksen jälkeen hapettumisen seurauksena, on luja ja tiivis ja estää märän höyryn aiheuttaman eroosio- ja korroosiokulumisen.The Kro-30 mi and alumina film contained in the coating formed according to the invention, which is formed after coating as a result of oxidation, is strong and dense and prevents erosion and corrosion wear caused by wet steam.

Pinnoite voidaan keksinnön mukaan valmistaa termisesti ruis-35 kuttamalla käyttäen liekki-, kaari-, plasma- ja/tai super-sonic-ruiskutusta, ensisijaisesti kuitenkin kaari-, plasma-ja/tai supersonic-ruiskutusta, jotta pinnoitteelle saadaan hyvä tartunta perusaineeseen.According to the invention, the coating can be prepared by thermal injection molding using flame, arc, plasma and / or super-Sonic spraying, but preferably arc, plasma and / or supersonic spraying, in order to obtain good adhesion of the coating to the base material.

5 889355,88935

Pinnoitteeseen syntyy näin hyvä tartuntakerros perusaineeseen, runsaasti oksideja sisältävä teräspinnoite ja pintakerros, joka muodostuu tiiviistä oksidikalvosta.The coating thus forms a good adhesive layer to the base material, an oxide-rich steel coating and a surface layer consisting of a dense oxide film.

5 Jotta ei tapahtuisi galvaanista korroosiota perusaineen ja pinnoitteen rajapinnalle, on pinnoitteen paksuuden oltava vähintään 0,3 mm, edullisimmin kuitenkin vähintään 0,5 mm. Pinnoitteen paksuus voi olla jopa 2,5 mm ilman, että se kuoriutuu pinnoitteen sisäisen kutistumisen vuoksi pois.5 In order to avoid galvanic corrosion at the interface between the base material and the coating, the thickness of the coating must be at least 0.3 mm, but most preferably at least 0.5 mm. The thickness of the coating can be up to 2.5 mm without peeling off due to internal shrinkage of the coating.

1010

Keksinnön mukaisesti muodostetun pinnoitteen edut aikaisempaan verrattuna ovat seuraavat: 1. Pinnoitteen pintaan syntyvä erittäin tiivis kromi- ja 15 alumiinioksidikalvo antaa erinomaisen korroosio- ja eroosio-suojan. Kuitenkin pinnoite on erittäin sitkeä.The advantages of the coating formed according to the invention over the prior art are as follows: 1. The highly dense chromium and alumina film formed on the surface of the coating provides excellent corrosion and erosion protection. However, the coating is very tough.

Mikäli pinnoitettava pinta vaurioituu esim. turpiiniin joutuneen vieraan esineen vaikutuksesta, estävät pinnoitteen 20 sisällä olevat oksidit vaurion etenemisen.If the surface to be coated is damaged, for example by a foreign object entering the turbine, the oxides inside the coating 20 prevent the damage from propagating.

Näin pinnoitteella on keraamisen pinnoitteen suojausvaikutus, mutta sillä on metallipinnoitteen sitkeys ja lujuus.Thus, the coating has the protective effect of a ceramic coating, but it has the toughness and strength of a metal coating.

25 2. Pinnoitteen tartunta perusaineeseen on erittäin hyvä.25 2. The adhesion of the coating to the base material is very good.

Käytettäessä kaari- tai plasmaruiskutusta saadaan tartunnaksi yli 60 N/mm, joka on noin kaksinkertainen tartuntalujuus verrattuna liekkiruiskutetun nikkeli- ja alumiiniseoksen tartuntaan.When using arc or plasma spraying, the adhesion is more than 60 N / mm, which is about twice the adhesion strength compared to the adhesion of the flame-injected nickel and aluminum alloy.

3030

Hyvä tartunta takaa sen, että pinnoite ei lähde pienten kolhujen vuoksi irti ja että myös kapeitten reunojen pinnoittaminen on mahdollista. Edelleen hyvä tartunta mahdollistaa .···. pinnan koneistamisen.Good adhesion ensures that the coating does not come off due to small bumps and that it is also possible to coat narrow edges. Still, good infection allows. ···. surface machining.

3. Pinnoitteen lämpölaajenemiskerroin on hyvin lähellä hiiliteräksen lämpölaajenemiskerrointa, joten lämpöshokista . ' 35 6 88955 ja lämpölaajenemisesta syntyvät muodonmuutokset eivät vaurioita pinnoitetta.3. The coefficient of thermal expansion of the coating is very close to the coefficient of thermal expansion of carbon steel, so from thermal shock. '35 6 88955 and deformations due to thermal expansion do not damage the coating.

4. Koska pinnoite muodostuu yhdestä ainoasta kerroksesta 5 ja sitä voidaan ruiskuttaa n. 2 mm paksusti, pinnoite soveltuu hyvin laajojen koneistettavien tiivistepintojen suojaukseen.4. Since the coating consists of a single layer 5 and can be sprayed to a thickness of approx. 2 mm, the coating is very suitable for protecting large machined sealing surfaces.

5. Vaikka pinnoitteessa on runsaasti kovia oksideja, on 10 sen makrokovuus vain 250 - 350 HV-yksikköä, joten pinnoite on helppo koneistaa.5. Although the coating is rich in hard oxides, its 10 macro hardness is only 250 to 350 HV units, so the coating is easy to machine.

6. Lämmönjohtuminen ei aiheuta ongelmia, koska ainoa lämmönjohtumista vaikeuttava rajapinta on pinnoitteen ja perus- 15 aineen rajapinta.6. Thermal conduction is not a problem because the only interface that makes thermal conduction difficult is the interface between the coating and the base material.

7. Pinnoitteen paikkaus on helppo suorittaa paikallisesti poistamatta kokonaan vanhaa pinnoitetta.7. Coating patching is easy to do locally without completely removing the old coating.

20 8. Pinnoitteen kobolttipitoisuus on erittäin alhainen (n.20 8. The cobalt content of the coating is very low (approx.

0,02 %), joten pinnoite soveltuu hyvin käytettäväksi ydinvoimalaitoksissa myös aktiivipuolella sijaitsevissa pinnoissa .0.02%), so the coating is well suited for use in nuclear power plants also on surfaces on the active side.

25 Keksinnön mukaisesti pinnoitteella, jonka analyysi oli 22 % Cr ja 5 % Ai, pinnoitettiin kaariruiskuttamalla eräässä ydinvoimalaitoksessa korkeapainehöyryturpiinin jakotasot ja turpiinin pesää jakotason ylä- ja alapuolella.According to the invention, a coating with an analysis of 22% Cr and 5% Al was coated by arc spraying in a nuclear power plant with high pressure steam turbine distribution levels and a turbine housing above and below the distribution level.

30 Kahdeksan vuoden käytön jälkeen turpiini avattiin, jolloin voitiin todeta, että jakotasot olivat täysin virheettömät ja pinnoite jakotasojen ylä- ja alapuolella oli kestänyt erittäin hyvin. Sen sijaan perusaine oli kulunut pinnoitteen reunan vierestä jopa yli 10 mm.30 After eight years of use, the turbine was opened, which showed that the distribution levels were completely flawless and the coating above and below the distribution levels had withstood very well. Instead, the base material had worn up to more than 10 mm next to the edge of the coating.

Claims (4)

7 8 8 9 o 57 8 8 9 o 5 1. Menetelmä höyryturpiinin pesän, jakotasojen, putkistojen, tulistimien ja muiden teräsosien, jotka joutuvat tur-piinilaitoksessa alttiiksi kuuman märän höyryn aiheuttamalle 5 jollekin korroosio- ja eroosiokulumiselle, pinnoittamiseksi, tunnettu siitä, että pinnoitettavalle pinnalle ruiskutetaan termisesti runsaasti kromilla ja alumiinilla seostettua terästä olevaa pinnoiteainetta, joka pinnoituksen aikana hapettuu voimakkaasti ruiskutussuihkussa, jolloin muodostuu 10 runsaasti kromi- ja alumiinioksideja, jotka jäävät pinnoitteen sisään teräsmatriisin ympäröimäksi, ja että muodostunut pinnoite saatetaan pinnoituksen jälkeen alttiiksi ilman hapettavalle vaikutukselle, jolloin pinnoitteen pintaan muodostuu tiivis kromi- ja alumiinioksidikalvo. 15A method for coating a steam turbine housing, manifolds, pipelines, superheaters and other steel parts exposed to some corrosion and erosion wear caused by hot wet steam in a turbine plant, characterized in that the surface to be coated , which during oxidation is strongly oxidized in a spray jet to form a large amount of chromium and alumina which remain inside the coating surrounded by a steel matrix, and after coating the exposed coating is oxidized to form a dense chromium and alumina film on the coating surface. 15 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoiteaine on 20 - 45 paino-% kromia, 5-15 pai-no-% alumiinia ja 0 - 5 paino-% molybdeenia sisältävä teräs, mieluiten 22 - 30 paino-% kromia, 5-8 paino-% alumiinia ja 20 0-3 paino-% molybdeenia sisältävä teräs.Process according to Claim 1, characterized in that the coating material is a steel containing 20 to 45% by weight of chromium, 5 to 15% by weight of aluminum and 0 to 5% by weight of molybdenum, preferably 22 to 30% by weight of chromium, Steel containing 5-8% by weight of aluminum and 20-3-3% by weight of molybdenum. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan yksikerrospinnoite, jonka paksuus on 0,3 - 2,5 mm. 25Method according to Claim 1 or 2, characterized in that a single-layer coating with a thickness of 0.3 to 2.5 mm is formed. 25 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että terminen ruiskutus suoritetaan kaari-, -ii plasma- tai supersonic-menetelmällä. s 88935Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the thermal spraying is carried out by the arc, plasma or supersonic method. s 88935
FI904369A 1990-09-04 1990-09-04 Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces FI88935C (en)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI904369A FI88935C (en) 1990-09-04 1990-09-04 Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces
SU915011974A RU2085612C1 (en) 1990-09-04 1991-09-03 Coating for protection of a part of stem turbine from corrosion and erosion wear and method of manufacturing thereof
EP91915315A EP0500854B1 (en) 1990-09-04 1991-09-03 A coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces
CA002067727A CA2067727A1 (en) 1990-09-04 1991-09-03 Coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces
DE69106494T DE69106494T2 (en) 1990-09-04 1991-09-03 COATING AND COATING METHOD FOR STEAM TURBINES AND NEIGHBORHOOD STEEL SURFACES.
PCT/FI1991/000269 WO1992004480A1 (en) 1990-09-04 1991-09-03 A coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces
DZ910119A DZ1526A1 (en) 1990-09-04 1991-09-03 An envelope and method for wrapping a turbine system and the associated steel surfaces.
ES91915315T ES2066464T3 (en) 1990-09-04 1991-09-03 A COATING AND COATING METHOD FOR A WATER STEAM TURBINE AND ADJACENT STEEL SURFACES.
HU9201467A HU212746B (en) 1990-09-04 1991-09-03 Method for coating steel surfaces of steam turbine
AT91915315T ATE116690T1 (en) 1990-09-04 1991-09-03 COATING AND COATING PROCESSES FOR STEAM TURBINES AND ADJACENT STEEL SURFACES.
PL91294569A PL167643B1 (en) 1990-09-04 1991-09-03 Coating speciafically intended for steam turbines and accompanying steel surfaces and method of applying it
SK2715-91A SK281564B6 (en) 1990-09-04 1991-09-04 Coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces
CS912715A CZ281667B6 (en) 1990-09-04 1991-09-04 Protective coating of steam turbine steel parts and apparatus for making the same
NO921696A NO308368B1 (en) 1990-09-04 1992-04-30 Coated steel parts in a steam turbine and adjacent steel surfaces, as well as coating method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI904369A FI88935C (en) 1990-09-04 1990-09-04 Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces
FI904369 1990-09-04

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI904369A0 FI904369A0 (en) 1990-09-04
FI904369A FI904369A (en) 1992-03-05
FI88935B FI88935B (en) 1993-04-15
FI88935C true FI88935C (en) 1993-07-26

Family

ID=8531016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI904369A FI88935C (en) 1990-09-04 1990-09-04 Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0500854B1 (en)
AT (1) ATE116690T1 (en)
CA (1) CA2067727A1 (en)
CZ (1) CZ281667B6 (en)
DE (1) DE69106494T2 (en)
DZ (1) DZ1526A1 (en)
ES (1) ES2066464T3 (en)
FI (1) FI88935C (en)
HU (1) HU212746B (en)
PL (1) PL167643B1 (en)
RU (1) RU2085612C1 (en)
SK (1) SK281564B6 (en)
WO (1) WO1992004480A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI96970C (en) * 1994-08-09 1996-09-25 Telatek Oy Method for rehabilitating steel surfaces
GB201106276D0 (en) * 2011-04-14 2011-05-25 Rolls Royce Plc Annulus filler system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1004964A (en) * 1972-05-30 1977-02-08 Union Carbide Corporation Corrosion resistant coatings and process for making the same
US3864093A (en) * 1972-11-17 1975-02-04 Union Carbide Corp High-temperature, wear-resistant coating

Also Published As

Publication number Publication date
DZ1526A1 (en) 2004-09-13
ES2066464T3 (en) 1995-03-01
HU9201467D0 (en) 1992-09-28
PL167643B1 (en) 1995-10-31
EP0500854B1 (en) 1995-01-04
FI88935B (en) 1993-04-15
RU2085612C1 (en) 1997-07-27
CA2067727A1 (en) 1992-03-05
FI904369A (en) 1992-03-05
FI904369A0 (en) 1990-09-04
DE69106494T2 (en) 1995-05-11
DE69106494D1 (en) 1995-02-16
HUT60792A (en) 1992-10-28
WO1992004480A1 (en) 1992-03-19
CZ281667B6 (en) 1996-12-11
EP0500854A1 (en) 1992-09-02
HU212746B (en) 1996-10-28
CS271591A3 (en) 1992-04-15
ATE116690T1 (en) 1995-01-15
SK281564B6 (en) 2001-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7628588B2 (en) Coated bucket damper pin
EP2088225B1 (en) Erosion and corrosion-resistant coating system and process therefor
RU2414603C2 (en) Component of turbine (versions), turbine and procedure for turbine component coating
US9109279B2 (en) Method for coating a blade and blade of a gas turbine
US4666733A (en) Method of heat treating of wear resistant coatings and compositions useful therefor
CN107034427A (en) Alloy coat of boiler heating surface high-temperature corrosion resistance and preparation method thereof
US5967755A (en) Product with a metallic basic body and method for manufacturing a product
JPH11343564A (en) High temperature equipment
Bürgel Coating service experience with industrial gas turbines
FI88935C (en) Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces
US5120613A (en) Pocess for increasing the resistance to corrosion and erosion of a vane of a rotating heat engine
JP2934599B2 (en) High temperature corrosion resistant composite surface treatment method
CA1199235A (en) Thermal barrier coating system
CN1045635C (en) Cermet coating preventing liquid sludge-removing furnace from iron-separating corrosion
JPS6116205A (en) Rotor for geothermal turbine
CN106567034B (en) The super thick metal-cermic coating of resistance to heat plasma and preparation method
NO308368B1 (en) Coated steel parts in a steam turbine and adjacent steel surfaces, as well as coating method
Conde et al. Protection against hot corrosion in marine gas turbines
Wood et al. High temperature coating for improved oxidation/corrosion protection
Urm et al. The Effects of Surface Treatments on Solid Particle Erosion of 12Cr Steels for USC Power Plants
CN114045454A (en) Titanium fire-resistant abradable seal coating and preparation method thereof
JPH03145502A (en) Erosion preventing method for turbine parts
Musil et al. Repair of Water Turbine Blades by Wire Electric Arc Spraying
Shahoo et al. Performance Characteristics of Thermal Barrier Coatings: A Case Study
Vasil'ev et al. Plasma Coating of Gas Turbine Engine Blades.(Review)

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: TAMPELLA TELATEK OY