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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2093696

Weg von der Zerstörung von Kraftwerken zu schützen
Wasserstoff wird als Arbeitsfluid verwendet,

Name des Erfinders: Kalter Vladimir Ivanovich [RU]; Goncharov Nikolay Sergejewitsch [RU]; Meshkov Nicholas [RU]; Rachuk Vladimir Sergejewitsch [RU]; Tkatschow Vladimir Ivanovich [UA]; Alexander Shostak [RU]
Der Name des Patentinhabers: Chemische Automatik Design Bureau (RU)
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1996.03.19

Verbrauch: Maschinen, vor allem Kraftwerke , die Wasserstoff als Brennstoff verwenden.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Schutz von Kraftwerken der Zerstörung als Arbeitsmedium unter Verwendung von Wasserstoff, auf der Basis der Fähigkeit einiger Gas Additive spezifische elektronische Struktur von Molekülen, die präventive Adsorption an der Metalloberfläche. Im Gegensatz zu den bekannten Prinzipien der Schutz der Strukturelemente gegen Wasserstoffversprödung ist eine spezielle vorgeschlagene Vorrichtung verwendet - eine an dem Arbeitsfluid - Hochdruckwasserstoffgas zugeführt Spender, die optimale Menge an aktiven gasförmige Additive auf Basis von F, Cl, O, S, verhindert die Adsorption und Absorption von Metallen, Wasserstoff und Reduktions Wasserstoff Abbau von Diensteigenschaften von Baumaterialien.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Energietechnik und kann verwendet werden , Verbrennungsmotoren zu schaffen, Turbomaschinen, Rakete, Raketentriebwerke usw. Pflanzen als Brennstoff Wasserstoff ist .

Es ist bekannt, dass das Arbeitsfluid in solchen Kraftwerken Wasserstoff oder andere Weise mit fast allen metallischen Strukturmaterialien in Wechselwirkung treten, wobei die Sprödigkeit von Wasserstoffgas verursacht wird, zu katastrophalen Schäden Pflanzen führen kann. Jedoch ist die Empfindlichkeit von verschiedenen Metallmaterialien für die Versprödung des Wasserstoffgases verschieden, und seit dem Beginn der Verwendung von Wasserstoff als Energieträger "Wasserstoff" Zerstörung von Elementen von Kraftwerken verwendeten Baumaterialien, etwas empfindlich gegenüber Wasserstoff zu vermeiden, durchgeführt strukturelle Maßnahmen, die die Höhe der Betriebsspannung unter den Schwellenwert destruktiver reduzieren oder Strukturelemente geschützt durch Oberflächenbarrierebeschichtungen Anwendung, um das Eindringen von Wasserstoff zu verhindern [1]

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens liegt in der Schwierigkeit und Komplexität der technologischen Anwendung der Barrierebeschichtung Hohlräume in Artikel inhärenten Unfähigkeit Arbeitsherstellungsfehler (Hinterschneidungen, Fusionen und Beschichtungs Delamination, etc.) Herde Zerstörung und in hohen Kosten und der Mangel an Baumaterialien verwendet, um vollständig zu beseitigen, pereutyazhelenii aus Metall und große Kraftwerke, die nicht hohe spezifische Gewicht Eigenschaften zulässt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Nachteile der bekannten Verfahren zum Schutz von Kraftwerken, die Wasserstoff als Brennstoff verwenden, zu beseitigen, aufgrund von Wasserstoffbrüchigkeit Strukturmaterialien. Diese Aufgabe wird , dass das Arbeitsfluid dadurch gelöst, - das Hochdruck - Wasserstoffgas gasförmige Additive mit speziellen ungesättigten Molekülen geliefert (F 2, Cl 2, O 2, CO, SO 2 und dergleichen Verbindungselemente F, O, Cl, S ), die aufgrund der Adsorption der Wechselwirkung der Metalloberflächen in dem System und Wasserstoff unter verschiedenen konkurrierenden Adsorption und Chemisorption Elemente verhindern das Eindringen von Wasserstoff-Versprödung und Metall im letzteren präventiver Art verändern. Anzahl inhibierende Zusatzstoffe eingeführt ist abhängig von ihrer Art, ihrer Temperatur und der Betriebsdruck des Wasserstoffkörper, die Konstruktionsmerkmale der Installation zu schützen. Die untere Grenze der Menge an Zusatzstoffen ist begrenzt Chemisorption Stellen auf der Metalloberfläche und entspricht Über 10 -4. tolerierbaren oberen kritischen Gehalt an Wasserstoff führt nicht zu der Verbrennungsreaktion oder eine Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften der Arbeitsmischung. Futtermittelzusatzstoffe hemmen das Arbeitsfluid - Wasserstoff erfolgt eine spezielle Spendervorrichtung mit zusätzlich in gidro pneumatischen Antriebseinheit eingeführt.

Es ist inhibitorische Wirkung von Additiven auf die Leistungskriterien von Strukturmaterialien und dementsprechend die Einführung von Strukturelementen in dem Wasserstoffgasdruck von etwa 30 MPa 0.3 unterstützt. Sauerstoff. Also, für viel von versprödenden Wasserstoff bei Raumtemperatur hromonikelmolibdenovoy austenitisch-martensitischen Stahl 06H13N8M3L Leistungskriterien (A-Verhältnis von mechanischen Eigenschaften des Materials in den Tests in Wasserstoff zu den gleichen Charakterisierung Tests in Luft erhalten; Subskript Charakteristik) reinem Wasserstoff bei einem Druck von 30 MPa sind wie folgt:

Diese hemmende Wirkung der Additive Sauerstoff und Kohlenmonoxid und die Autoren bestätigt martensitostareyuschey Stahl und Nickel-Legierung bei verschiedenen Temperaturen. Akzeptabel in der Wasserstoff-Sauerstoff - Gemischs Explosions von Sauerstoff unter Normalbedingungen etwa 6. und die hemmende Wirkung von Sauerstoff , wenn in stehenden Kammer getestet erreicht Sättigung bei etwa 5. Sauerstoff.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Schutz von Strukturelementen von Energieanlagen durch Versprödung von Wasserstoffgas kann die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Kraftwerke, erhöhen die Prozesskomplexität, Materialverbrauch und Kosten der Produkte zu reduzieren können Aggregate verursacht unentdeckt Fabrikationsfehler und in einigen Fällen beeinträchtigen, in den bestehenden Kraftwerkstypen neu sauber anzuwenden Wasserstoff als Kraftstoff ohne größere Änderungen am Produkt und Prozess-Redesign.

FORDERUNGEN

Wasserstoff als Arbeitsfluid verwendet , basierend auf den Eigenschaften des aktiven gasförmigen Additive präventive Adsorption auf einer Metalloberfläche Verfahren von Pflanzen vor Schäden Energie schützen, dadurch gekennzeichnet, dass der Spender über eine Hochdruck - Wasserstoffgas im Bereich von etwa 10 -4 optimal versorgt. Kritisch für die zulässige Wasserstoffgehalt, die Menge an gasförmigen Verbindungen auf der Basis von F, Cl, O, S, einer Wasserstoffreduktions Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften von Strukturmaterialien und katastrophales Versagen ausgeschlossen Kraftwerken.

Druckversion
Erscheinungsdatum 03.12.2006gg