BKZ-320-140 ҚАЗАНДЫҒЫНЫҢ ҚЫЗДЫРҒЫШ ТҮТІКТЕРІНІҢ ЖЫЛУ КЕДЕРГІСІ МЕН ТЕМПЕРАТУРАЛЫҚ КҮЙІНЕ ЖҰҚА HVOF ЖАБЫНЫНЫҢ CR₃C₂-NICR ӘСЕРІ

Бұл жұмыста HVOF әдісімен алынған Cr₃C₂-NiCr негізіндегі газотермиялық жабындардың БКЗ-320-140 қазан агрегатының экрандық бу қыздырғыш құбырларының жылуфизикалық сипаттамаларына әсері талданды. Қорғаныш жабынның жылуалмасу процестеріне, соның ішінде конвективті және сәулелік жылуалмасуға, сондай-ақ жоғары температуралы түтін газдары әсеріндегі металлдың температуралық күйіне ықпалы қарастырылды. Температуралық өріс ELCUT 6.6 бағдарламалық кешенінде соңғы элементтер әдісі арқылы бейстационарлық режимде есептелді. Модельдеу барысында бу қысымы мен температурасы, ағын жылдамдығы және материалдардың жылуфизикалық қасиеттері ескерілді. Нәтижелер көрсеткендей, жабынның болуы «құбыр қабырғасы – жабын» жүйесінің жалпы жылулық кедергісін аздап арттырады. Сонымен қатар жабынның температуралық режимге және жылу ағынының тығыздығына әсері мардымсыз. Cr₃C₂- NiCr жабындарын қолдану қыздыру беттерінің коррозиялық-эрозиялық төзімділігін арттырып, қазан агрегатының жылутехникалық тиімділігін төмендетпейтіні анықталды нақты өндірістік жағдайларда. Алынған нәтижелер жылу электр станцияларының энергетикалық жабдықтарын жобалау, жаңғырту және оңтайландыру кезінде Қазақстан өнеркәсіптік энергетикасында қолданылуы мүмкін.

1. International Energy Agency. World Energy Outlook 2023. Paris: IEA, 2023. 524 p.

2. Министерство энергетики Республики Казахстан. Топливно-энергетический баланс Республики Казахстан. Астана, 2022. – 120 с.

3. Samruk-Energy JSC. Annual Report 2022. Astana, 2023. – 180 p.

4. Viswanathan R. Damage mechanisms and life assessment of high-temperature components. Materials Park: ASM International. – 1989. – 500 p. https://doi.org/10.31399/asm.tb.dmlahtc.9781627083409.

5. Stringer J. High temperature corrosion of metals / J. Stringer // Materials Science and Technology. – 1987. – Vol. 3. – P. 482-493. https://doi.org/10.1080/02670836.1987.11782259.

6. Ненашев А.А. Моделирование и исследование топочно-горелочных процессов энергетических паровых котлов: дис. ... канд. техн. наук. Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2023. – 150 с.

7. Oka Y. Erosion and corrosion behavior of boiler tubes / Y. Oka, Y. Mihara, M. Yamamoto // Wear. – 2005. – Vol. 258. – P. 177-185. https://doi.org/10.1016/j.wear.2004.09.004.

8. Reed R.C. The Superalloys: Fundamentals and Applications / R.C. Reed // Cambridge: Cambridge University Press. – 2006. – 372 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511541285.

9. Герасимова Н.П. Золовой износ поверхностей нагрева котлоагрегатов / Н.П. Герасимова // iPolytech Journal. – 2020. – Т. 24, № 3(152). – С. 596-605. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-596-605.

10. Modest M.F. Radiative Heat Transfer / M.F. Modest // 3rd ed. Academic Press. – 2013. – 928 p.

11. Role of thermal spray processing method on the microstructure, residual stress and properties of coatings / S. Sampath et al // Surface and Coatings Technology. – 2003. – Vol. 201. – P. 1979- 1989. https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.08.023.

12. Hydrophilic modification of expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) by atmospheric pressure glow discharge (APG) treatment / E. Njatawidjaja et al // Surface and Coatings Technology. – 2006. – Т. 201, № 3-4. – Р. 699-706. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.12.017.

13. Myung H.S. A study on the synthesis and formation behavior of nanostructured TiN films by copper doping / H.S. Myung, J.G. Han, J.H. Boo // Surface and Coatings Technology. – 2004. – Vol. 177-178. – P. 404-408. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2003.09.016.

14. Jackson R.L. A multi-scale model for contact between rough surfaces / R.L. Jackson, J.L. Streator // Wear. – 2006. – Vol. 261. – No. 11-12. – P. 1337-1347. https://doi.org/10.1016/j.wear.2006.03.015.

15. Singh S. A review on protection of boiler tube steels with thermal spray coatings from hot corrosion / S. Singh, K. Goyal, R. Bhatia // Materials Today: Proceedings. – 2022. – Vol. 56. – P. 379-383. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.01.219.

16. Thermal spray coatings on high-temperature oxidation and corrosion applications – A comprehensive review / V. Lakkannavar et al // Results in Surfaces and Interfaces. – 2024. – Vol. 16. – Article 100250. https://doi.org/10.1016/j.rsurfi.2024.100250.

17. High Temperature Corrosion Resistant and Anti-slagging Coatings for Boilers: A Review / K. Khantisopon et al // High Temperature Corrosion of Materials. – 2024. – Vol. 101, Suppl. 1. – P. 1- 55. https://doi.org/10.1007/s11085-024-10251-0.