W Polsce istnieje 55 cieplnych elektrowni zawodowych, które wytwarzają prawie 90 proc. energii elektrycznej w naszym kraju – wyjaśnia dr hab. inż. Volodymyr Hutsaylyuk, prof. WAT, który kierował badaniami nad analizą właściwości mechanicznych złącza spawanego w materiałach budujących elementy robocze w takich elektrowniach.
Czytaj też: Polskie elektrownie pobiły trzy rekordy w jeden dzień. To co? Węgiel teraz w odstawkę?
Na Ukrainie podobne jednostki wytwarzają jedynie 30 proc. energii. Co ciekawe, w całej Europie technologia zaczęła zyskiwać na popularności w latach 50. XX wieku i jej hossa trwała przez około cztery dekady. Rezultatem tego jest fakt, że średni wiek elektrowni cieplnych w Polsce to 47 lat. Nie jest to dobra wiadomość, biorąc pod uwagę, że zazwyczaj takie obiekty były budowane z zamiarem ich eksploatacji przez 25-30 lat.
Elektrownie cieplne w Polsce mają swoje lata. Uczeni proponują analizę spoin w komponentach
Naukowiec z WAT we współpracy z naukowcy z Fizyczno-Mechanicznego Instytutu NAS Ukrainy, Narodowej Akademii Nauk Ukrainy, Tarnopolskiego Narodowego Uniwersytetu Technicznego oraz Politechniki Lwowskiej w Ukrainie opisał w czasopiśmie „Materials” wyniki badań nad spoinami. Zdaniem autorów artykułu dokładna oceanu stanu technicznego elektrowni jest ważna zarówno dla bezpieczeństwa ludzi, jak i ochrony środowiska naturalnego.
Czytaj też: Tyle mieliśmy tego OZE w święta. Energia była tak tania, że wyłączono elektrownie
Jak przyznaje prof. Hutsaylyuk w wywiadzie dla WAT, obszary spoin są narażone na degradację o wiele bardziej niż materiał rodzimy. Głównymi czynnikami są tutaj wysoka temperatura i naprężenia, ale również obecność wodoru. „W długotrwałej eksploatacji stali żaroodpornych tworzą się węgliki, które z kolei wpływają na zdolność stali do absorpcji wodoru, co może prowadzić do kruchości materiału” – tłumaczy naukowiec.
To wszystko można pomierzyć i ocenić na podstawie wizualizacji dyfuzji wodoru w strukturze stali. Zespół naukowców ocenił doświadczalne degradację spoiny wykonanej ze stali żaroodpornej eksploatowanej w głównych rurociągach parowych elektrowni cieplnych – czytamy w komunikacie PAP. Próbki poddane były wcześniej procesowi uwodornienia elektrolitycznego, czyli dodano do cząsteczek atomy wodoru.
Warto dodać, że w instalacjach przemysłowych uwodornienie obniża wytrzymałość metali i ich odporność na uszkodzenia mechaniczne, co prowadzi do szybszego pojawiania się pęknięć zmęczeniowych podczas cyklicznych obciążeń. Kontrola tego procesu jest ważna, aby zapobiec niepożądanym efektom i zachowaniu zdolności użytkowych konstrukcji przez cały czas eksploatacji.
Czytaj też: Orlen otwiera specyficzną elektrownię. Polacy dostaną energię wprost ze ścieków
Podczas badań naukowcy cały czas mieli na uwadze wyzwania stojące przez elektrowniami cieplnymi w Polsce i Ukrainie. Niemniej ich badania mogą okazać się również przydatne w innych sektorach, takich jak ekologiczny transport i produkcja energii opartej na wodorze.
