Árticulos | NTHE

NTHE número 28


Desarrollo de películas delgadas para la protección de la corrosión de los álabes de una turbina de generación geotérmica
Jorge Morales Hernández*, Mario Mora Mancilla, Armando Contreras Arias y Jaime Camargo González Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica, S.C.
Parque Tecnológico Querétaro, s/n, Sanfandila, Pedro Escobedo, Querétaro, México.
jmorales@cideteq.mx



Resumen
La generación de energía geotérmica como fuente primaria se caracteriza por ser un medio corrosivo y erosivo a alta temperatura. La eficiencia energética en una unidad geotérmica se afecta por los altos costos de mantenimiento y paros no programados, derivados de la salida de operación de las turbinas de vapor por problemas de corrosión-erosión. A través del desarrollo de diferentes sistemas de aleación binarios y ternarios a base de níquel (NiAl, NiCr y NiTiB) para su deposición como películas delgadas por la técnica de vaporización física (PVD, por sus siglas en inglés) sobre sustratos de acero inoxidable SAE 304, fue posible obtener una mayor resistencia a la corrosión, tanto en pruebas de laboratorio como en cupones testigo expuestos a la acción directa de un fluido geotérmico. Con lo anterior, se demostró que la aplicación de películas delgadas de bajo coeficiente de fricción sobre sustratos de acero inoxidable incrementan notablemente la vida útil de los componentes sometidos a la acción de un fluido geotérmico.

Palabras clave
Palabras clave:Fluido geotérmico, resistencia a la corrosión-erosión, películas delgadas, deposición de vapor física.

Abstract
The generation of geothermal energy as a primary source is characterized as a corrosive and erosive medium at high temperature. Energy efficiency in a Geothermal Unit, is affected by the high maintenance cost and unscheduled shutdowns derived from the out of operation of the steam turbines, due to the corrosion-erosion problems. Through the development of different nickel-based binary and ternary alloy systems (NiAl, NiCr and NiTiB) for deposition as thin films by the Physical Vapor Deposition (PVD) on SAE stainless steel substrates 304, it was possible to obtain greater corrosion resistance, both in laboratory tests and in control coupons exposed to the direct action of a geothermal fluid.. It was possible to obtain a greatest resistance to corrosion-erosion in tests of laboratory as in witness coupons exposed to the direct action of a geothermal fluid. Proving that the use of thin films with low friction coefficient on stainless steel substrates, significantly increase the service life of the components subjected to the action of a geothermal fluid.

Key words:
Keywords: Geothermal fluid, corrosion-erosion resistance, thin films, physical vapor deposition