W energetyce jednym z najważniejszych aspektów jest wybór odpowiednich materiałów, które sprostają ekstremalnym warunkom pracy, takim jak wysokie temperatury, ciśnienie oraz ekspozycja na agresywne środowisko chemiczne. Stale kotłowe odgrywają kluczową rolę w konstrukcji kotłów, turbin i innych urządzeń energetycznych.

Gatunki stali kotłowych: właściwości 

Stale kotłowe stosowane w energetyce muszą spełniać wiele rygorystycznych wymagań:
•    Wysoka odporność na pełzanie, co pozwala na zachowanie właściwości mechanicznych w wysokich temperaturach, często przekraczających 500°C.
•    Odporność na korozję, aby wytrzymywać ekspozycję na spaliny, wilgoć i czynniki chemiczne.
•    Dobre właściwości spawalnicze, ułatwiające montaż i serwisowanie komponentów.
•    Stabilność strukturalna, aby zachować mikrostrukturę w ekstremalnych warunkach pracy.
 

Przegląd wybranych gatunków stali kotłowych

21CrMoV5-7 (1.7709, 21CrMoV5-11)
Stal ta zawiera chrom, molibden i wanad, co podnosi jej odporność na pełzanie. Wytrzymuje pracę w temperaturach do 600°C i charakteryzuje się doskonałą stabilnością strukturalną. Znajduje zastosowanie w produkcji rur przegrzewaczy pary oraz elementów turbin gazowych i parowych.
15HM (1.7335, K12062)
Gatunek ten oparty jest na dodatkach chromu i molibdenu, co zapewnia odporność na korozję w środowiskach wysokotemperaturowych. Idealnie nadaje się do kotłów energetycznych, rur wymienników ciepła i innych komponentów wymagających trwałości w ekstremalnych warunkach.
13CrMo4-5 (1.7336, 13CrMo44)
Zawartość chromu zwiększa odporność na utlenianie, a molibden poprawia wytrzymałość na pełzanie. Stal ta doskonale sprawdza się w temperaturach do 580°C, szczególnie w rurach i osprzęcie kotłów parowych, gdzie występują duże wahania temperatur.
20HM (1.7218) i 25HM (1.7218, 25CrMo4)
Gatunki te łączą chrom i molibden, co zapewnia dobrą wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na pełzanie. Stal 20HM ma mniejszą zawartość węgla, co wpływa na jej większą ciągliwość, podczas gdy 25HM oferuje wyższą wytrzymałość. Są szeroko stosowane w elementach ciśnieniowych kotłów i rurach przegrzewaczy pary.

10H2M (1.7380, 10CrMo9-10)
Stal ta zawiera wysoką zawartość chromu i molibdenu, co zapewnia wyjątkową odporność na korozję, dobrą spawalność i stabilność strukturalną. Stosowana jest w rurach kotłowych, zbiornikach ciśnieniowych oraz elementach systemów wymiany ciepła.
13HMF (1.7715, 14MoV6-3)
Dodatek wanadu i molibdenu nadaje tej stali doskonałe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach. Jest odporna na pełzanie, stabilna strukturalnie i dobrze znosi utlenianie. Stosowana w komponentach turbin parowych i gazowych oraz w rurach przegrzewaczy.
21HMF, 21CRMoV5-7 (1.7709)
Zawiera chrom, molibden i wanad, co zapewnia wytrzymałość nawet przy długotrwałym obciążeniu cieplnym. Ta stal charakteryzuje się wysoką odpornością na pełzanie w temperaturach do 600°C i jest wykorzystywana w głównych komponentach turbin oraz kotłów parowych.
26H2MF (1.7733, 24CrMoV55)
Zwiększona zawartość chromu i wanadu podnosi trwałość oraz stabilność strukturalną. Gatunek ten jest idealny do elementów ciśnieniowych pracujących w środowisku wysokotemperaturowym.
30H2MF (1.7707, 30CrMoV9)
Stal ta charakteryzuje się połączeniem chromu, molibdenu i wanadu, co zapewnia wysoką odporność na pełzanie i korozję w wysokich temperaturach. Stosowana jest w elementach nośnych konstrukcji kotłów i turbin.
34HN3M (34ХН3М, 32HN3M)
Zawiera nikiel i chrom, co poprawia odporność na korozję oraz trwałość w ekstremalnych warunkach. Cechuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną zarówno w niskich, jak i wysokich temperaturach. Wykorzystywana jest w komponentach turbin i elementach narażonych na dynamiczne obciążenia.
 

Zastosowania i korzyści stali kotłowych

Stale kotłowe znajdują szerokie zastosowanie w energetyce:
•    Produkcja rur przegrzewaczy i wymienników ciepła.
•    Elementy ciśnieniowe kotłów.
•    Komponenty turbin parowych i gazowych.
Ich kluczowe zalety to trwałość, wytrzymałość w wysokich temperaturach, odporność na korozję oraz możliwość stosowania w ekstremalnych warunkach.

Stale kotłowe, takie jak 21CrMoV5-7, 15HM czy 13CrMo4-5, 25Hm, 25CrMo4, to fundamenty współczesnej energetyki. Dzięki ich wyjątkowym właściwościom możliwe jest bezpieczne i wydajne działanie systemów energetycznych. Wybór odpowiedniego gatunku stali zależy od specyficznych warunków pracy, takich jak temperatura, ciśnienie i środowisko chemiczne. Stale te nie tylko zwiększają niezawodność systemów energetycznych, ale także wydłużają ich żywotność, przyczyniając się do obniżenia kosztów eksploatacji.

Więcej informacji o stalach kotłowych pod linkiem witryny firmy Alfa-Tech https://www.alfa-tech.com.pl/stale-konstrukcyjne-stopowe-stal-do-pracy-przy-podwyzszonych-temperaturach/ 

Art. Zewnętrzny