Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Eksploatacja i utrzymanie ruchu elektrowni gazowo-parowych

Sylabus przedmiotu Degradacja wodorowa materiałów konstrukcyjnych w energetyce:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Eksploatacja i utrzymanie ruchu elektrowni gazowo-parowych
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom podyplomowe
Tytuł zawodowy absolwenta
Obszary studiów charakterystyki PRK
Profil
Moduł
Przedmiot Degradacja wodorowa materiałów konstrukcyjnych w energetyce
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Technologii Energetycznych
Nauczyciel odpowiedzialny Alexander Balitskii <Aleksander.Balicki@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 16 2,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość fizyki, chemii, matematyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zalożeniem jest wyjasnienie na przykladach różnic w doborze, projektowaniu konstrukcji i dlugoterminowego bezpiecznego serwisu kotlow wysokiego cisnienia i hal turbinowych w energetyce, w tym problematyka ksztaltowania wlasciwosci nowoczesnych materiałów, organizacji remontow zaplanowanych, awaryinych, ograniczenia zakresu ich stosowalnosci.
C-2Celem przedmiotu jest przygotowanie studentów do samodzielnych studiów literaturowych, diagnozowania i oceny problemów, identyfikacji i analizowania obserwowanych zjawisk, zwłaszcza tych, z którymi absolwent będzie miał do czynienia w praktyce na elektrowniach, wyciągania właściwych wniosków, czynnego posługiwania się nabytą w czasie studiów wiedzą i wykorzystaniem jej w zastosowaniu do praktyki lub wnioskowania teoretycznego, prowadzenia logicznego toku wywodów, samodzielnego rozwiązywania określonych zadań diagnostycznych lub projektowych, posługiwania się jasnym i precyzyjnym językiem.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
wykłady
T-W-1Podział i klasyfikacja współczesnych materialow konstrukcyjnych kotlow wysokiego cisnienia i hal turbinowych, dostosowanie do Dyrektyw europejskich dot. bezpiecznego servisu w energetyce wodorowej. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej dla kotłow odzysknicowych w elektrowniach gazowo-parowych. Nowe gatunki stali stosowane w tych elektrowniach: ZS6К (0,13–0,20%С; Si≤0,4%; Mn≤0,4%; 9,5–12,0%Сr; 2,5–3,2%Ti; 5,0–6,0%Al; 4,5–5,5%W; 3,5–4,8%Mo; B≤0,02%; 0,015Ce, Ni – balance), 12H13 і 20H13 do temperatur 500°С, 15Х11МФШ і 15H12ВNM – do temperatur 580°С, stali austenityczne CrNi - do temperatur 600–650°С 31H19N9MBT. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej (dyrektyw europejskich ATEX-2014 (dot. zagrożeń dla obszarów dotkniętych wybuchami wodoru, pożarami wodoru oraz bezpiecznymi odległościami od obiektów) dla hal turbinowych, wyposazonych w generatory, chlodzone wodorem. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej (dyrektyw europejskich PED-2014 (dot. eksploatacji zbiorników ciśnieniowych wodoru) w celu poprawy sprawności i bezpieczeństwa infrastruktury w oparciu o ocenę metodami mechaniki pękania ryzyka niszczenia wodorowego zbiornikow magazynowych z odbiornikami wodoru (z ciśnieniem roboczym 90 bar), stacjonarnych zespołow elektrolizerow (z ciśnieniem wodoru 100 bar), elementow chłodzących wodór (z ciśnieniuem 60 bar) głównego wyposażenia bufora wodorowego. Identyfikacja konkretnych, istotnych zagrożeń instalacji wodorowych, energetycznych. Zgodnie z wymaganiami dyrektyw europejskich (m.in. ADR, ATEX, PED) w aspekcie występowania rodzaju i częstości zagrożeń dla środowiska (m.in. hałas, bezpieczne odległości od instalacji, uciążliwość) wg procedury zawartej w normie EN ISO 12100. Kruchosc wodorowa elementow kotłow odzysknicowych w elektrowniach gazowo-parowych. Zrodla wodoru przy oddzialywaniu wody kotlowej z metalem. Rola rerakcji chemicznych na powierzchniach i pochlananie wodoru metalem. Wplyw temperatury metalu, jego struktury i cisnienia na dyfuzje wodoru w stalach.16
16

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.16
A-W-2Praca własna studenta34
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład multimedialny.
M-2Dyskusja na wykładzie.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Kolokwium.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EGP_10-_13_W01
Przedmiot ma za zadanie przygotowanie studentów do samodzielnych studiów literaturowych, diagnozowania i oceny problemów, identyfikacji i analizowania obserwowanych zjawisk, zwlasczca tych, z którymi absolwent będzie miał do czynienia w praktyce na przesiebiorstwach branzy energetycznej (wodorowej), wyciągania właściwych wniosków, czynnego posługiwania się nabytą w czasie studiów wiedzą i wykorzystania jej w zastosowaniu do praktyki lub wnioskowania teoretycznego, prowadzenia logicznego toku wywodów, samodzielnego rozwiązywania określonych zadań diagnostycznych lub projektowych, posługiwania się jasnym i precyzyjnym językiem.
EGP_10-_W11C-1, C-2T-W-1M-1, M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
EGP_10-_13_W01
Przedmiot ma za zadanie przygotowanie studentów do samodzielnych studiów literaturowych, diagnozowania i oceny problemów, identyfikacji i analizowania obserwowanych zjawisk, zwlasczca tych, z którymi absolwent będzie miał do czynienia w praktyce na przesiebiorstwach branzy energetycznej (wodorowej), wyciągania właściwych wniosków, czynnego posługiwania się nabytą w czasie studiów wiedzą i wykorzystania jej w zastosowaniu do praktyki lub wnioskowania teoretycznego, prowadzenia logicznego toku wywodów, samodzielnego rozwiązywania określonych zadań diagnostycznych lub projektowych, posługiwania się jasnym i precyzyjnym językiem.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania

Literatura podstawowa

  1. Adamczyk J., Szkaradek K., Materiały metalowe dla energetyki Jądrowej, Wydawnictwo Politechniki Slaskiej, Gliwice, 1992
  2. Melechow R., Tubielewicz K., Materialy stosowane w energetyce jadrowej (gatunki, wlasci­wosci, degradacja), Wydawnictwo Politechniki Czestochowskiej, Częstochowa, 2002

Literatura dodatkowa

  1. Ed. by Richard Folkson, Alternative fuels and advanced vehicle technologies for impropved environmental performance Woodhead Ltd ( Publishing Series in Energy).-2014.-780 p., Woodhead Ltd ( Publishing Series in Energy), 2014
  2. Ed. by Richard Folkson, Alternative fuels and advanced vehicle technologies for impropved environmental performance Woodhead Ltd ( Publishing Series in Energy).-2014.-780 p., Woodhead Ltd ( Publishing Series in Energy), 2014
  3. Ed. by Brian Somerday, Petros Sofronis, Russell Jones, Effects of Hydrogen on Materials, Ohio, 2009, ASM International, Materials Park, Ohio (Printed in the USA)
  4. Ed. by Brian Somerday, Petros Sofronis, Russell Jones, Effects of Hydrogen on Materials, Ohio, 2009, ASM International, Materials Park, Ohio (Printed in the USA)
  5. [Ed. by Richard P.Gangloff and Brian P. Somerday, Gaseous hydrogen embrittlement of materials in energy technologies. Volume 1: The problem, its characterisation and effects on particular alloy classes, 2012, Woodhead Ltd (ISBN 9781845696771)
  6. [Ed. by Richard P.Gangloff and Brian P. Somerday, Gaseous hydrogen embrittlement of materials in energy technologies. Volume 1: The problem, its characterisation and effects on particular alloy classes, 2012, Woodhead Ltd (ISBN 9781845696771)
  7. Ed. by Richard P.Gangloff and Brian P. Somerday, Gaseous hydrogen embrittlement of materials in energy technologies. Volume 2: Woodhead Publishing Series in Metals Surface Engineering, 2012, Woodhead Ltd (ISBN 9780857093899)
  8. Ed. by Richard P.Gangloff and Brian P. Somerday, Gaseous hydrogen embrittlement of materials in energy technologies. Volume 2: Woodhead Publishing Series in Metals Surface Engineering, 2012, Woodhead Ltd (ISBN 9780857093899)

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podział i klasyfikacja współczesnych materialow konstrukcyjnych kotlow wysokiego cisnienia i hal turbinowych, dostosowanie do Dyrektyw europejskich dot. bezpiecznego servisu w energetyce wodorowej. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej dla kotłow odzysknicowych w elektrowniach gazowo-parowych. Nowe gatunki stali stosowane w tych elektrowniach: ZS6К (0,13–0,20%С; Si≤0,4%; Mn≤0,4%; 9,5–12,0%Сr; 2,5–3,2%Ti; 5,0–6,0%Al; 4,5–5,5%W; 3,5–4,8%Mo; B≤0,02%; 0,015Ce, Ni – balance), 12H13 і 20H13 do temperatur 500°С, 15Х11МФШ і 15H12ВNM – do temperatur 580°С, stali austenityczne CrNi - do temperatur 600–650°С 31H19N9MBT. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej (dyrektyw europejskich ATEX-2014 (dot. zagrożeń dla obszarów dotkniętych wybuchami wodoru, pożarami wodoru oraz bezpiecznymi odległościami od obiektów) dla hal turbinowych, wyposazonych w generatory, chlodzone wodorem. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej (dyrektyw europejskich PED-2014 (dot. eksploatacji zbiorników ciśnieniowych wodoru) w celu poprawy sprawności i bezpieczeństwa infrastruktury w oparciu o ocenę metodami mechaniki pękania ryzyka niszczenia wodorowego zbiornikow magazynowych z odbiornikami wodoru (z ciśnieniem roboczym 90 bar), stacjonarnych zespołow elektrolizerow (z ciśnieniem wodoru 100 bar), elementow chłodzących wodór (z ciśnieniuem 60 bar) głównego wyposażenia bufora wodorowego. Identyfikacja konkretnych, istotnych zagrożeń instalacji wodorowych, energetycznych. Zgodnie z wymaganiami dyrektyw europejskich (m.in. ADR, ATEX, PED) w aspekcie występowania rodzaju i częstości zagrożeń dla środowiska (m.in. hałas, bezpieczne odległości od instalacji, uciążliwość) wg procedury zawartej w normie EN ISO 12100. Kruchosc wodorowa elementow kotłow odzysknicowych w elektrowniach gazowo-parowych. Zrodla wodoru przy oddzialywaniu wody kotlowej z metalem. Rola rerakcji chemicznych na powierzchniach i pochlananie wodoru metalem. Wplyw temperatury metalu, jego struktury i cisnienia na dyfuzje wodoru w stalach.16
16

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.16
A-W-2Praca własna studenta34
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięEGP_10-_13_W01Przedmiot ma za zadanie przygotowanie studentów do samodzielnych studiów literaturowych, diagnozowania i oceny problemów, identyfikacji i analizowania obserwowanych zjawisk, zwlasczca tych, z którymi absolwent będzie miał do czynienia w praktyce na przesiebiorstwach branzy energetycznej (wodorowej), wyciągania właściwych wniosków, czynnego posługiwania się nabytą w czasie studiów wiedzą i wykorzystania jej w zastosowaniu do praktyki lub wnioskowania teoretycznego, prowadzenia logicznego toku wywodów, samodzielnego rozwiązywania określonych zadań diagnostycznych lub projektowych, posługiwania się jasnym i precyzyjnym językiem.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEGP_10-_W11Zna i rozumie mechanizm degradacji wodorowej materiałów konstrukcyjnych w energetyce oraz metody jej zapobiegające
Cel przedmiotuC-1Zalożeniem jest wyjasnienie na przykladach różnic w doborze, projektowaniu konstrukcji i dlugoterminowego bezpiecznego serwisu kotlow wysokiego cisnienia i hal turbinowych w energetyce, w tym problematyka ksztaltowania wlasciwosci nowoczesnych materiałów, organizacji remontow zaplanowanych, awaryinych, ograniczenia zakresu ich stosowalnosci.
C-2Celem przedmiotu jest przygotowanie studentów do samodzielnych studiów literaturowych, diagnozowania i oceny problemów, identyfikacji i analizowania obserwowanych zjawisk, zwłaszcza tych, z którymi absolwent będzie miał do czynienia w praktyce na elektrowniach, wyciągania właściwych wniosków, czynnego posługiwania się nabytą w czasie studiów wiedzą i wykorzystaniem jej w zastosowaniu do praktyki lub wnioskowania teoretycznego, prowadzenia logicznego toku wywodów, samodzielnego rozwiązywania określonych zadań diagnostycznych lub projektowych, posługiwania się jasnym i precyzyjnym językiem.
Treści programoweT-W-1Podział i klasyfikacja współczesnych materialow konstrukcyjnych kotlow wysokiego cisnienia i hal turbinowych, dostosowanie do Dyrektyw europejskich dot. bezpiecznego servisu w energetyce wodorowej. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej dla kotłow odzysknicowych w elektrowniach gazowo-parowych. Nowe gatunki stali stosowane w tych elektrowniach: ZS6К (0,13–0,20%С; Si≤0,4%; Mn≤0,4%; 9,5–12,0%Сr; 2,5–3,2%Ti; 5,0–6,0%Al; 4,5–5,5%W; 3,5–4,8%Mo; B≤0,02%; 0,015Ce, Ni – balance), 12H13 і 20H13 do temperatur 500°С, 15Х11МФШ і 15H12ВNM – do temperatur 580°С, stali austenityczne CrNi - do temperatur 600–650°С 31H19N9MBT. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej (dyrektyw europejskich ATEX-2014 (dot. zagrożeń dla obszarów dotkniętych wybuchami wodoru, pożarami wodoru oraz bezpiecznymi odległościami od obiektów) dla hal turbinowych, wyposazonych w generatory, chlodzone wodorem. Wdrożenie aktualnych wymagań Unii Europejskiej (dyrektyw europejskich PED-2014 (dot. eksploatacji zbiorników ciśnieniowych wodoru) w celu poprawy sprawności i bezpieczeństwa infrastruktury w oparciu o ocenę metodami mechaniki pękania ryzyka niszczenia wodorowego zbiornikow magazynowych z odbiornikami wodoru (z ciśnieniem roboczym 90 bar), stacjonarnych zespołow elektrolizerow (z ciśnieniem wodoru 100 bar), elementow chłodzących wodór (z ciśnieniuem 60 bar) głównego wyposażenia bufora wodorowego. Identyfikacja konkretnych, istotnych zagrożeń instalacji wodorowych, energetycznych. Zgodnie z wymaganiami dyrektyw europejskich (m.in. ADR, ATEX, PED) w aspekcie występowania rodzaju i częstości zagrożeń dla środowiska (m.in. hałas, bezpieczne odległości od instalacji, uciążliwość) wg procedury zawartej w normie EN ISO 12100. Kruchosc wodorowa elementow kotłow odzysknicowych w elektrowniach gazowo-parowych. Zrodla wodoru przy oddzialywaniu wody kotlowej z metalem. Rola rerakcji chemicznych na powierzchniach i pochlananie wodoru metalem. Wplyw temperatury metalu, jego struktury i cisnienia na dyfuzje wodoru w stalach.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny.
M-2Dyskusja na wykładzie.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Kolokwium.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania