Uusia aseita jätteenpolttokattiloiden korroosiosuojaukseen
Yleistynyt yhdyskuntajätteen käyttö voimalaitosten polttoaineena on lisännyt kloorikorroosiota, jota voimalaitoskattiloiden perusmateriaalit eivät kestä. Jätteenpolton yhteydessä vapautuva kloori aiheuttaa voimakasta korroosiokulumista kattiloiden seinissä ja putkissa. Olemassa olleet Inconel-hitsauspinnoiteratkaisut altistavat alhaisen kovuutensa vuoksi pinnoitteet eroosiolle, joten tarve korroosiota kestäville materiaaleille ja pinnoitteille on ollut suuri. Telatek käynnisti vuonna 2013 kehitysprojektin, jonka tavoitteena oli kehittää korkean korroosiokestävyyden termisesti ruiskutettu pinnoite. Tutkimusosapuolena projektissa toimi VTT, jolla on vankka asiantuntemus voimalaitosten polttoprosesseista sekä ruiskupinnoituksista.
Kokemus ja jatkuva tutkimustyö vievät eteenpäin
Telatekillä on vuosikymmenten kokemus termisestä ruiskupinnoittamisesta sekä patentoitujen uusien pinnoiteratkaisujen kehittämisestä. 90-luvulla esitelty ja vuosien varrella huippuunsa kehitelty EcoCure TE-7 -pinnoite antaa erinomaisen eroosiosuojan, mutta sen korroosiokestävyys on vaatimaton. HVOF-ruiskutetulla CorCure TE-50 -pinnoitteella taas korroosiokestävyys on vaikeissakin olosuhteissa loistava, mutta sitä ei voi korjata päälle ruiskuttamalla, joten korjattaessa se puhalletaan pois ja uusi pinnoite ruiskutetaan suoraan putken pintaan. Tutkimusprojektin tavoitteena olikin selvittää molempien menetelmien parhaat puolet ja löytää optimaalinen pinnoite nimenomaan jätepolton aiheuttamaa korroosiota vastaan.
Projekti käynnistyi laboratoriotutkimuksilla, joissa vertailtiin pinnoitteiden korroosiokestävyyttä jätteenpoltto-olosuhteita simuloivassa kokeessa. Pinnoitteet testattiin korotetussa 550 °C:n lämpötilassa, jotta niiden väliset erot saatiin esille testiajan puitteissa. Päähuomio kiinnittyi kaariruiskutukseen soveltuviin pinnoitteisiin, jotka ovat kenttätyössä helpompia, edullisempia sekä helpommin korjattavissa päälle ruiskuttamalla kuin HVOF-ruiskutetut pinnoitteet. Jälkimmäisten kompastuskiveksi osoittautui myös niiden kaariruiskutettuja pinnoitteita pienempi paksuus. Sen vuoksi ne kuluivat nopeammin puhki, vaikka niiden korroosiokestävyys olikin hyvä.
Kokeissa parhaiten menestyi uusi CorCure TE-46A-pinnoite. Kovuudeltaan se ei yllä TE-7B -pinnoitteen tasolle, mutta paremman korroosiokestävyytensä ansiosta se sopii jätteenpolttolaitoksiin erinomaisesti. Pinnoite voidaan myös korjata päälle ruiskuttamalla, joten kohteiden käytön aikainen huolto on helppoa ja kohdistettavissa vain kuluviin osiin. Kokeiden jälkeen CorCure TE-46A:lla ruiskutettiin koepinnoitukset kahteen eri jätteenpolttolaitokseen. Pinnoite kesti vaikeissa olosuhteissa hyvin, ja kesällä 2017 sillä suoritettiin ensimmäiset suuret kaupalliset ruiskutukset.
Maksimaalisen kulutuskestävyyden takaamiseksi kattiloissa voidaan käyttää myös useampia erilaisia pinnoitteita kulumistyypin mukaan. Tulistimissa putkien korkean lämpötilan vuoksi korroosionopeus on suuri, kun taas itse kattilassa tietyt kohdat ovat alttiita eroosiolle. Telatekin kokemus sekä jatkuva tuotekehittely takaavat oikeanlaiset, kestävät pinnoitteet kaikkiin tarpeisiin.