용사에 의한 차열 코팅

전문가 제언

○ 원자력발전소는 재해나 원자로 주변구조의 결함 및 노후로 인하여 방사능 유출 위험이 있으므로 화력발전소가 더 안전하지만 CO2 온실가스 대량 방출 문제가 있어서 가스터빈의 온도를 1,500℃에서 1,700℃로 향상시키면 CO2 발생량을 7% 줄일 수 있는데 이렇게 하려면 가스터빈의 고온부 내열금속재료에 플라스마 용사법으로 특수 내열금속이나 세라믹을 코팅할 필요가 있다.

○ 화력발전소의 고온부 부식 대책으로는 대기플라스마 용사법이 주로 사용되고 있고 회(ash)부식과 스팀부식 등의 복합 작용으로 손상이 가속화될 경우에는 CrC-NiCr을 고속프레임용사 코팅을 한다. 가스터빈의 고온부용사코팅 조직은 전자빔 물리증착코팅 (EB-PVD)법에서 제조된 치밀한 조직과 같은 우수한 코팅이 요망된다.

○ 중유연소 보일러에서 발생하는 부식은 중유 중의 V, S, Na 등이 포함되어 있어서 V2O5-Na2SO4계의 저융점 연소 회분이 가스터빈 고온부를 부식할 수 있기 때문에 V 부식에 대한 내식성 Cr, Ni, Co, Si계 재료를 선정할 필요가 있다.

○ 석탄연소 보일러에서는 S, Na, K 등이 중유 사용 시보다 함량이 많음으로 부식이 더 심하다. 부식 생성물은(Na,K)Fe(SO4)3형 저융점 화합물이 생성되어 고온부에 부착되어 부식되거나 SO3가스 등에 의해 부식된다. 이들 부식을 방지하기 위해서는 가스터빈 고온부 SUS304 기재에 플라스마용사법으로 CoNiCrAlY 본드코팅한 위에 부착물이 산성일 경우에는 염기나 중성산화물계 톱용사 코팅이 필요하다고 생각된다.

○ 가스터빈 고온부에 대기플라스마 용사코팅(APS)한 재료의 표준화는 준비 중이고 국제표준화를 위한 ISO-전문위원회 TC107 간사국을 한국에 설치하고 일본에 창구는 표면기술협회에서 담당하여 용사된 재료의 물성 표준화와 국제 ISO제정 준비단계이다. 우리나라의 가스터빈 고온부 플라스마용사는 (주)KTS에서 실행하고 있으므로 각 발전소는 터빈 블레이드 등의 보수를 KTS에 의뢰하고 있는 실정이다.

저자

Satoru TAKAHASHI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

63(5)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

재료

페이지

301~305

분석자

황*길

분석물

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