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저자정보
Minki Hong (Chungnam National University) Hobyung Chae (Chungnam National University) Woo Cheol Kim (Korea District Heating Corp.) Jung‑Gu Kim (Sungkyunkwan University) Heesan Kim (Hongik University) Soo Yeol Lee (Chungnam National University)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.25 No.5
발행연도
2019.1
수록면
1,191 - 1,201 (11page)

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Corrosion failure of materials often exposed to the corrosive environment in district heating systems is critical for operationand maintenance of the facility. It is important to establish a prevention method from an accurate prognosis on the cause ofthe corrosion failure. In this study, a failure analysis on the water wall boiler tube in a district heating system was carried out. The fracture occurred in an open window shape with a significant internal wall thinning that formed Na- and Fe-oxide bycaustic corrosion. Tensile residual stress in the hoop direction developed inside the tube weakened the protective magnetitelayer by accelerating the caustic corrosion, from which hydrogen atoms diffused into the alloy forming cavities or microvoidsat the grain boundaries. Furthermore, high temperature creep promoted the evolution of the cavities only inside thetube where there were tensile residual stresses. Consequently, a combination of hydrogen embrittlement and thermal creepinitiated the cracks at the grain boundaries inside the tube, and the cracks propagated at the grain boundaries along the axialdirection exhibiting an intergranular feature on the inside. Then, it gradually propagated toward the outside, finally exhibitinga transgranular fracture mode on the outside.
#District heating system · Boiler tube · Caustic corrosion · Stress corrosion cracking · Hydrogen embrittlement

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H. Lund / 2010 / Energy 35:1381 google schola H. Lund / 2014 / Energy 68:1 google schola B. Rezaie / 2012 / Appl. Energy 93:2 google schola S. Ghafghazi / 2010 / Appl. Energy 87:1134 google schola J. Ahmad / 2009 / Eng. Fail. Anal 16:2325 google schola

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