11. Od prażenia metalurgicznego do izolacji wysokotemperaturowej

C. Technika izolacyjna: gorące elementy i izolacja

Historyczny opis patentowy przedstawia celowo zintensyfikowane prażenie metalurgiczne. Jego znaczenie dla materiałów izolacyjnych na gorących elementach ze stali stopowej z chromem leży w chemii reakcji: grupy substancji rozstrzygające dla chromianu wapnia i chromianu sodu są identyczne.

Niemiecka kasa branżowa BG ETEM opisuje dzisiejszy wynik odniesiony do instalacji odpowiednio: wskutek kontaktu stali stopowych z chromem z materiałami izolacyjnymi lub pastami montażowymi zawierającymi metale alkaliczne i metale ziem alkalicznych przy temperaturach stali od około 350 do 800 °C może dochodzić do powstawania rakotwórczych chromianów. Jako czynniki wpływające wskazuje udział chromu w stali, związki wapnia, magnezu, sodu lub potasu, tlen, wilgotność powietrza, a od około 550 °C także parę wodną. Widoczne żółtawe osady na turbinach i przewodach pary pod ciśnieniem wskazywały według informacji BG ETEM na chromian wapnia, a następnie uzyskano z nich pozytywne wyniki badań na związki chromu(VI). [2]

Odniesienie do zastosowania było wyraźnie opublikowane przed rokiem 2015

Japońskie zgłoszenie patentowe Toshiby JP2011232021A, opublikowane 17 listopada 2011 roku z pierwszeństwem z 8 kwietnia 2010 roku, opisuje dokładnie tę granicę faz: tlenek chromu na stali nierdzewnej reaguje ze składnikiem wapniowym izolacji termicznej w obecności tlenu, tworząc chromian wapnia. Dokument wyjaśnia przejście z azbestu na krzemian wapnia i proponuje ceramiczną warstwę rozdzielającą do tłumienia powstawania Cr(VI). Wymienia ponadto izolacje zawierające potas, magnez i sód. Tym samym także problematyka odniesiona do zastosowania wraz z podejściem zapobiegawczym była publicznie dostępna przed badaniem z roku 2015. [26]

Jako wcześniejsze piśmiennictwo patent wymienia Corrosion Center News nr 034 z 1 czerwca 2005 roku. Wskazanie to jest celowym tropem archiwalnym; wydania oryginalnego tutaj nie przeglądano. Udokumentowana rodzina patentowa jest japońska. Jej publiczną dostępność należy odróżniać od faktycznej wiedzy poszczególnych producentów europejskich. [26]

Sprawdzenie obu patentów Toshiby oraz wskazania „nazwa handlowa Rockwool”

Wskazanie „materiał termoizolacyjny (oznaczenie handlowe: Rockwool)” zawarte jest w obu przedłożonych tłumaczeniach. Odpowiednie oznaczenie wyrobu występuje także w japońskim oryginale JP2011232021A oraz w japońskiej wersji udzielonej JP5774355B2 do drugiego zgłoszenia JP2012220174A. Wskazanie nie powstało zatem dopiero wskutek tłumaczenia maszynowego. Oba opisy doświadczeń charakteryzują izolację jako opartą głównie na tlenku wapnia i tlenku krzemu. [26, 38]

JP2011232021A bada SUS304 z ceramicznymi warstwami rozdzielającymi i bez nich w temperaturze 600 °C przez 500 godzin w powietrzu. W układzie porównawczym bez powłoki na powierzchni styku opisano metodą dyfrakcji rentgenowskiej złożony tlenek wapniowo-chromowy oraz w niewielkiej ilości złożony tlenek magnezowo-chromowy. Dokument wyraźnie wyjaśnia drogę powstawania CaCrO₄ wraz z równaniem reakcji i bada ponadto izolację zawierającą sód. Warstwa ceramiczna ma przerywać kontakt składników reaktywnych. [26]

JP2012220174A, opublikowane 12 listopada 2012 roku z pierwszeństwem z 14 kwietnia 2011 roku, realizuje kolejne podejście zapobiegawcze: folia z czystego niklu o grubości 200 µm oddziela SUS304 od izolacji. Po 600 °C i 500 godzinach w powietrzu przy bezpośrednim kontakcie bez folii opisano żółty produkt reakcji. Analizuje się go metodą XRD, a autorzy określają go jako produkt reakcji Cr(VI). Doświadczenia porównawcze z perlitem zawierającym sód oraz z krzemianem wapnia opisują ponadto złożone tlenki chromowo-sodowe i chromowo-wapniowe. W układzie z folią nie zgłoszono odpowiedniej widocznej reakcji. Porównanie to pokazuje celową ingerencję w reakcję na granicy faz; z braku wyniku barwnego nie wynika jednak samo przez się liczbowe zero Cr(VI). [38]

Sformułowanie „Rockwool” jest udokumentowane; producenta, dokładnej jakości wyrobu ani przypisania do ProRox w tych fragmentach doświadczalnych nie zidentyfikowano. W języku japońskim oznaczenie to używane jest także dla wełny skalnej. Dla konkretnego przypisania do przedsiębiorstwa trzeba by prześledzić dane wyrobu i dostawcy. Wynik techniczny pozostaje od tego niezależny: Toshiba bada izolację zawierającą wapń na metalu zawierającym chrom i opisuje konkretne możliwości przerwania reakcji. [26, 38]

Oba dokumenty wyraźnie wymieniają spalarnie odpadów, instalacje spalania biomasy, termiczne instalacje elektrowniane i instalacje chemiczne. Powiązanie z obszarem spalania jest tym samym już częścią pierwotnego opisu zastosowania. Przy tym reakcję między izolacją a metalem należy odróżniać od powstawania Cr(VI) w matrycy popiołowej; oba zjawiska mogą mieć znaczenie w tej samej instalacji. [26, 38]