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Title:
TUBULAR ELEMENT CONSISTING OF AUSTENITIC STEEL, AND SOLAR RECEIVER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/014592
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a tubular element consisting of austenitic steel for molten salt, in particular a solar absorber tube of a solar receiver containing molten salt as a heat transfer medium, or another conduit for conveying molten salt. The invention also relates to a solar receiver of this type.

Inventors:
KUCKELKORN THOMAS (DE)
BENZ NIKOLAUS (DE)
KAMP HANNO (DE)
SCHMIDT MEIKE (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/064936
Publication Date:
February 05, 2015
Filing Date:
July 11, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SCHOTT AG (DE)
International Classes:
C21D6/00; F24S20/20
Foreign References:
KR100276325B12000-12-15
FR2175526A11973-10-26
US4999159A1991-03-12
EP0534164A21993-03-31
US2602028A1952-07-01
JPH09165655A1997-06-24
EP2217865A12010-08-18
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Claims:
Patentansprüche

1. Rohrförmiger Körper aus austenitischem Stahl für eine Salzschmelze, insbesondere Absorberrohr eines Solarreceivers mit einer Salzschmelze als Wärmeträger oder sonstige Rohrleitung zur Förderung einer

Salzschmelze, mit einer Stahlzusammensetzung, die auf Gewichtsbasis umfasst:

0,08 % oder weniger C;

0%-0,18 % N;

0 % - 3,0 % Mo;

0 % - 1 ,0 % Si;

0%-1,0%Mn;

0 % - 0,035 % P;

0% -0,015 %S;

16,0% -19,0% Cr;

9,0% -14,0% Ni;

0,0015% -0,005% B;

0 % - 0,23 % Cu;

0% -0,007% AI;

0% -0,013% Nb;

0%-0,12% V;

0% - 0,19 Co;

und Ti, wobei wenigstens eine der folgenden beiden Bedingungen erfüllt ist:

Ti/C wenigstens 6,

Ti 0,24 % - 0,64 %;

und wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind.

2. Rohrförmiger Körper nach Anspruch 1

mit einer Stahlzusammensetzung, die auf Gewichtsbasis umfasst:

0,04 % - 0,08 % C;

0% -0,014 % N; 0%-0,16 % Mo

0 % - 0,6 % Si;

0 % - 0,85 % Mn;

0 % - 0,03 % P;

0 % - 0,002 % S;

17,0% -19,0% Cr;

9,0 %- 12,0 % Ni;

0,0015% -0,003% B;

0 % - 0,23 % Cu;

0% -0,007% AI;

0% -0,013% Nb;

0%-0,12 % V;

0% -0,19% Co;

0,32 % - 0,64 % Ti;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind.

3. Rohrförmiger Körper nach Anspruch 1 oder 2

mit einer Stahlzusammensetzung, die auf Gewichtsbasis umfasst:

0,04 % - 0,05 % C;

0,01 %- 0,014 % N;

0,14 %-0,16 % Mo

0,5 % - 0,6 % Si;

0,8 % - 0,85 % Mn;

0,02 % - 0,03 % P;

0,001 % - 0,002 % S;

18,0% -19,0% Cr;

9,0% -12,0% Ni;

0,0015 %- 0,003 % B;

0,2 %- 0,23 %Cu;

0,001 %- 0,007% AI;

0,005% -0,0 3% Nb; 0,05%- 0,12 %V:

0,1 %- 0,19% Co;

0,32 % - 0,4 % Ti;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind. Rohrförmiger Körper nach Anspruch 1

mit einer Stahlzusammensetzung, die auf Gewichtsbasis umfasst

0,08 % oder weniger C;

0%-0,18 % N;

0 % - 3,0 % Mo;

0 % - 1,0 % Si;

0%-1,0%Mn;

0 % - 0,035 % P;

0% -0,015 %S;

16,0% -19,0% Cr;

9,0% -14,0% Ni;

0,0015%- 0,005 %B;

und Ti mit Ti/C wenigstens 6,

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind.

Rohrförmiger Körper nach Anspruch 1 oder 4

mit einer Stahlzusammensetzung, die auf Gewichtsbasis umfasst

0,04 % - 0,08 % C;

0%-0,18 % N;

0 % - 3,0 % Mo

0 % - 1,0 % Si;

0%-1,0%Mn;

0,035 % oder weniger P;

0,015 % oder weniger S;

17,0% -19,0% Cr;

9,0% -12,0% Ni; 0,0015% -0,005% B;

und 6 x C bis 0,64 % Ti;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind.

6. Rohrförmiger Körper nach Anspruch 1 oder 4

mit einer Stahlzusammensetzung, die auf Gewichtsbasis umfasst:

0,04 % oder weniger C;

0,10% -0,18% N;

2,0 % - 3,0 % Mo;

0 % - 1,0 % Si;

0%-1,0%Mn;

0 % - 0,035 % P;

0% -0,015 %S;

16,0% -18,0% Cr;

12,0% -14,0% Ni;

0,0015% -0,005% B;

und 6 x C bis 0,32 % Ti;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind.

7. Rohrförmiger Körper nach einem der Ansprüche 1 , 4, 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Ti zu C

6 C < Ti < 8 C beträgt.

8. Solarreceiver mit einer Salzschmelze als Wärmeträger mit einem

Absorberrohr aus einem rohrförmigem Körper nach einem der Ansprüche

1 bis 7

Description:
Rohrförmiger Körper aus austenitischem Stahl sowie Solarreceiver

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen rohrförmigen Körper aus Stahl, insbesondere austenitischem Stahl, für eine Salzschmelze, insbesondere ein Absorberrohr eines Solarreceivers mit einer Salzschmelze als Wärmeträger oder eine sonstige Rohrleitung zur Förderung einer Salzschmelze, sowie einen solchen Solarreceiver.

Die Stromerzeugung aus Sonneneinstrahlung ist u.a. mit konzentrierenden solarthermischen Kraftwerken möglich. Hier unterscheidet man zwischen zentralkonzentrierenden Systemen wie beispielsweise Turmkraftwerken oder linearkonzentrierenden Systemen, die beispielsweise auf der Fresneltechnik oder der Parabolrinnentechnik beruhen.

Solarreceiver, beispielsweise für Parabolrinnen-Solarreceiversysteme, beispielsweise für solarthermische Kraftwerke, umfassen unter anderem ein Stahlrohr als Absorberrohr und ein Glasrohr als Hüllrohr.

Rohrleitungen, die von einer Salzschmelze durchströmt werden, sollen zum Beispiel in Solarkraftwerken, insbesondere Parabolrinnen- oder Fresnel- Solarkraftwerken, eingesetzt werden.

In einem solchen Solarkraftwerk wird die Strahlungsenergie der Sonne mit Hilfe von Parabolspiegeln oder Fresnelspiegeln auf den Receiver konzentriert. Eine Anzahl von Receivern wird in Reihe geschaltet. Die vom Absorberrohr der Receiver aufgenommene Strahlungsenergie wird in Wärme umgewandelt, auf ein Wärmeträgerfluid im Absorberrohr übertragen und durch das Wärmeträgerfluid zu einem Dampferzeuger transportiert. Aktuell werden als Wärmeträgerflüssigkeit synthetische Öle, insbesondere ein Biphenyl- /Diphenylethergemisch eingesetzt. Die Zersetzungstemperatur dieses

Gemisches von 400°C gibt jedoch die maximale Betriebstemperatur des Kraftwerkes vor.

Um höhere Betriebstemperaturen möglich zu machen, die einen höheren Wirkungsgrad des solarthermischen Kraftwerkes ermöglichen, sind andere Wärmeträgermedien erforderlich.

Vorteilhaft wäre es, eine Temperatur von ca. 535 °C an der Turbine des

Kraftwerks zu erreichen, da so die Anbindung der solarthermischen Technologie an die heute in konventionellen Kraftwerken eingesetzten Komponenten und Anlagen möglich würde. Aufgrund der Verluste im Wärmetauscher wird dafür eine Temperatur des Mediums von 550 °C benötigt. Wegen der

Temperaturgradienten in der Wandung des Absorberrohres des Receivers ist eine Temperatur von ca. 580 °C an der Oberfläche des Absorberrohrs erforderlich.

Hierzu gibt es zwei Lösungsansätze, zum einen die direkte Verdampfung von Wasser im Receiver, die sog. Direktverdampfungstechnologie, zum anderen die sog. Molten-Salt-Technologie. In letzterer Technologie werden Salzschmelzen, insbesondere nitratbasierte Salzschmelzen, z.B. das sogenannte Solarsalz 60, ein Gemisch aus Natriumnitrat und Kaliumnitrat im Verhältnis von 60 zu 40, eingesetzt.

Die Molten-Salt-Technologie hat gegenüber der Direktverdampfungstechnologie den Vorteil, dass Salzschmelzen zwar bisher noch nicht als Wärmeträger, aber bereits als Wärmespeichermedium eingesetzt werden, zum Beispiel in

Kombination mit ölbasierten solarthermischen Kraftwerken. Die Molten-Salt- Technologie, in der Wärmeträger- und Wärmespeichermedium identisch sind, hat gegenüber der ölbasierten Technologie mit Salzspeicher den Vorteil, dass kein verlustbehafteter Wärmeübergang zwischen Träger und Speicher erfolgen muss.

Die bisher für Absorberrohre in Solarreceivern und/oder für sonstige

Rohrleitungen für solarthermische Kraftwerke verwendeten Stähle sind beispielsweise die Stähle mit den Werkstoffnummern 1 .4404, 1 .4571 und 1 .4541 , aber auch 1 .4301 .

Der Einsatz dieser Stähle ist laut DIN EN 10217/7 auf Arbeitstemperaturen bis maximal 400 °C bzw. für den letztgenannten auf maximal 300 °C begrenzt, was für die bisherigen Wärmeträgermedien ausreichend ist, für die genannten Salze aber nicht ausreicht.

Bei höheren Temperaturen ist insbesondere die Zeitstandfestigkeit nicht gegeben, da der Stahl in den Kriechbereich eintritt, weil ein das austenitische Gefüge festigendes Moment fehlt. Bei den gewünschten Temperaturen von ca. 580 °C beginnt die Sensibilisierung des Werkstoffs für interkristalline Korrosion nach ca. 1500 h je nach erfolgter Vorbehandlung, beispielsweise Lösungsglühen oder Stabilisierungsglühen. Die übliche Betriebsstundendauer eines

solarthermischen Kraftwerks liegt aber über die gesamte Laufzeit bei

ca. 100 000 Stunden.

Es sind auch temperaturbeständigere Stähle bekannt. So sind die Stähle mit den Werkstoffnummern 1 .4941 und 1 .4910 warmfeste austenitische Stähle, die jedoch nicht beständig gegen eine Sensibilisierung gegen interkristalline

Korrosion sind. Nur beim Einsatz unter 400°C ändern sich diese Stähle innerhalb 100 000 Stunden nicht so, dass bei Prüfung nach EN ISO 3651 -2

Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion nachgewiesen wird.

Aus der US 2012/0279607 A ist ein Stahl einer breiten Grundzusammensetzung bekannt, die zwar für Hochtemperaturanwendungen Anwendung findet, die aber nachteiligerweise keine Stabilisierung gegen Sensibilisierung aufweist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, rohrförmige Körper aus Materialien bereitzustellen, welche zur Aufnahme und zum Transport heißer und oxidierender Flüssigkeiten geeignet sind und die bei der Verwendung

geschmolzener Salze als Wärmeträgermedien geforderte hohe

Temperaturbeständigkeit und auch die sonstigen für einen Betrieb der Rohre im Freien, also der Außenbewitterung ausgesetzt, nötigen Eigenschaften aufweisen.

Diese Aufgabe wird mit dem rohrformigen Körper gemäß dem Hauptanspruch gelöst.

Es besteht aus austenitischem Stahl.

Austenitische Stähle sind unmagnetische Stähle, die wegen ihrer

Legierungsbestandteile Chrom, Mangan und/oder Nickel auch bei

Raumtemperatur das flächenzentrierte Raumgitter des Austenits beibehalten.

Die Stahlzusammensetzung des erfindungsgemäßen rohrformigen Körpers umfasst auf Gewichtsbasis

0,08 % oder weniger C;

0 % bis 0,18 % N;

0 % bis 3,0 % Mo,

0 % bis 1 ,0 % Si;

0 % bis 1 ,0 % Mn;

0 % bis 0,035 % P;

0 % bis 0,015 % S;

16,0 % bis 19,0 % Cr;

9,0 % bis14,0 % Ni;

0,0015 % bis 0,005 % B;

0 % bis 0,23 % Cu;

0 % bis 0,007 % AI;

0 % bis 0,013 % Nb;

0 % bis 0,12 % V; 0 % bis 0,19 Co;

und Ti, wobei wenigstens eine der folgenden beiden Bedingungen erfüllt ist: Ti/C wenigstens 6,

Ti 0,24 % - 0,64 %,

und enthält als Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen.

Das hohe Ti/C-Verhältnis von wenigstens 6 hat den Vorteil, dass eine

ausreichende Stabilisierung gegen Sensibilisierung gegeben ist.

Der spezielle Ti-Gehalt von 0,24 % bis 0,64 % spielt seine Vorteile insbesondere dann aus, wenn lange Betriebszeiten bei > 400°C vorgesehen sind und sowohl eine Stabilisierung wie auch Zeitstandfestigkeiten gefordert sind.

Eine bevorzugte Stahlzusannnnensetzung des rohrförmigen Körpers umfasst auf

Gewichtsbasis

0,04 % bis 0,08 % C;

0 % bis 0,014 % N;

0 % bis 0,16 % Mo

0 % bis 0,6 % Si;

0 % bis 0,85 % Mn;

0 % bis 0,03 % P;

0 % bis 0,002 % S;

17,0 % bis 19,0 % Cr;

9,0 % bis 12,0 % Ni;

0,0015 % bis 0,003 % B;

0 % bis 0,23 % Cu;

0 % bis 0,007 % AI;

0 % bis 0,013 % Nb;

0 % bis 0,12 % V;

0 % bis 0,19 % Co;

0,32 % bis 0,64 % Ti;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind. Das Vorhandensein von Kohlenstoff mit der genannten Mindestmenge erhöht vorteilhaft den Kriechwiderstand. Der C-Gehalt soll aber wie durch die

Obergrenze angegeben gering bleiben, um die Gefahr der durch Chromcarbide entstehenden Sensibilisierung für interkristalline Korrosion zu minimieren.

Der Gehalt an Mangan soll, sofern es vorhanden ist, gering bleiben, um einer vorzeitige Alterung der Absorberschicht auf dem Receiverrohr entgegen zu wirken.

Der Gehalt an Chrom soll wie mit den genannten Grenzen beschrieben recht hoch sein, um möglichst weit von der sog. Chromverarmungsgrenze, die bei etwa 12% liegt, entfernt zu sein.

Das Vorhandensein von Molybdän erhöht vorteilhaft die Zeitstandfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeit. Der Mo-Gehalt soll aber wie durch die Obergrenze angegeben gering bleiben, um einen kostengünstigen Stahl zu gewährleisten.

Das Vorhandensein von Kupfer erhöht vorteilhaft die Witterungsbeständigkeit. Der Cu-Gehalt soll aber wie durch die Obergrenze angegeben gering bleiben, da zu hohe Gehalte die Bruchdehnung vermindern.

Das Vorhandensein von Titan in der genannten Mindestmenge dient der Stabilisierung gegen Sensibilisierung.

Stickstoff bildet mit dem Titan Titannitride, die zu einer Verschlechterung der Zähigkeit führen, wenn die gebildeten Teilchen zu groß werden. Dies ist Fall, wenn das Verhältnis Ti/N zu klein ist. Um die positive Wirkung des Titans auszunutzen, wird vorzugsweise der Stickstoffgehalt minimiert.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis Ti zu N wenigstens 2,5. Das Vorhandensein von Vanadium erhöht vorteilhaft die Zeitstandfestigkeit.

Auch das Vorhandensein von Cobalt erhöht vorteilhaft die Zeitstandfestigkeit.

Ebenso erhöht das Vorhandensein von Bor in der genannten Mindestmenge die Zeitstandfestigkeit und die Wärmefestigkeit. Der Gehalt an Bor ist aber auf die genannte Höchstgrenze beschränkt, da bei höheren Gehalten die

Korrosionsbeständigkeit vermindert würde.

Das Vorhandensein von Stickstoff erhöht den Kriechwiderstand.

Eine ganz besonders bevorzugte Stahlzusammensetzung des rohrförmigen

Körpers umfasst auf Gewichtsbasis

0,04 % bis 0,05 % C;

0,01 % bis 0,014 % N;

0,14 % bis 0,16 % Mo

0,5 % bis 0,6 % Si;

0,8 % bis 0,85 % Mn;

0,02 % bis 0,03 % P;

0,001 % bis 0,002 % S;

18,0 % bis 19,0 % Cr;

9,0 % bis 12,0 % Ni;

0,0015 % bis 0,003 % B;

0,2 % bis 0,23 % Cu;

0,001 % bis 0,007 % AI;

0,005 % bis 0,013 % Nb;

0,05 % bis 0,12 % V:

0,1 % bis 0,19 % Co;

0,32 % bis 0,4 % Ti;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind. Der recht hohe Mangan-Gehalt erhöht die Festigkeit und die Streckgrenze.

Diese austenitische Stahlzusammensetzung, deren Bestandteile nur in sehr engen Grenzen variieren, vereint in besonders vorteilhafter Weise die

mechanischen Eigenschaften eines warmfesten Stahls. Gleichzeitig erfüllt sie die Anforderungen, beständig gegen geschmolzene Nitratsalze und äußere

Bewitterung zu sein, ohne die Nachteile einer Sensibilisierung aufzuweisen.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird insbesondere die

Zusammensetzung von 1 .4941 und 1 .4910 innerhalb der Vorgaben der DIN 10216-5 dahingehend modifiziert und weiterentwickelt, dass zusätzlich zu den für sie bekannten Eigenschaften eine besondere Stabilisierung gegenüber interkristalliner Korrosion erfolgt.

Eine solche bevorzugte Stahlzusammensetzung des rohrförmigen Körpers umfasst auf Gewichtsbasis

0,08 % oder weniger C;

0 % bis 0,18 % N;

0 % bis 3,0 % Mo,

0 % bis 1 ,00 % Si;

0 % bis 1 ,0 % Mn;

0 % bis 0,035 % P;

0 % bis 0,015 % S;

16,0 % bis 19,0 % Cr;

9,0 % bis14,0 % Ni;

0,0015 % bis 0,0050 % B;

und Ti mit Ti/C wenigstens 6, bevorzugt mit 6 C < Ti < 8 C;

sie kann insbesondere auch Cu enthalten und enthält als Rest Fe und ggf.

übliche Verunreinigungen. Vorzugsweise enthält sie bis auf Verunreinigungen kein Aluminium und/oder kein Niob und/oder kein Vanadium und/oder kein Cobalt.

Innerhalb dieser Ausführungsform sind zwei Varianten bevorzugt: Variante 1 :

Die Stahlzusammensetzung des erfindungsgemäßen rohrförmigen Körpers umfasst auf Gewichtsbasis vorzugsweise

0,04 % bis 0,08 % C;

0 % bis 0,18 % N;

0 % bis 3,0 % Mo,

0 % bis 1 ,0 % Si;

0 % bis 1 ,0 % Mn;

0 % bis 0,035 % P;

0 % bis 0,015 % S;

17,0 % bis 19,0 % Cr;

9,0 % bis 12,0 % Ni;

0,0015 % bis 0,0050 % B;

und 6 x C bis 0,64 % Ti;

ggf- Cu;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind.

Bevorzugterweise enthält diese Zusammensetzung bis auf Verunreinigungen kein Molybdän und/oder kein Aluminium und/oder kein Niob und/oder kein Vanadium und/oder kein Cobalt.

Variante 2:

Die Stahlzusammensetzung des erfindungsgemäßen rohrförmigen Körpers umfasst auf Gewichtsbasis vorzugsweise

0,04 % oder weniger C;

0,10 % bis 0,18 % N; 2,00 % bis 3,00 % Mo

0 % bis 1 ,00 % Si;

0 % bis 1 ,00 % Mn;

0 % bis 0,035 % P;

0 % bis 0,015 % S;

16,00 % bis 18,00 % Cr;

12,00 % bis 14,00 % Ni;

0,0015 % bis 0,0050 % B;

und 6 x C bis 0,32 % Ti;

wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind.

Bevorzugterweise enthält diese Zusammensetzung bis auf Verunreinigungen kein Kupfer und/oder kein Aluminium und/oder kein Niob und/oder kein

Vanadium und/oder kein Cobalt.

Kohlenstoff ist ein starker Austenitbildner und erhöht den Widerstand gegen die Bildung von Umform Produkten bei der Verarbeitung des Stahls und die

Temperaturresistenz des Stahls. Durch die Einhaltung der genannten

Obergrenze an Kohlenstoff wird die Gefahr von Chromcarbidbildung und - ausscheidung bei einer Wärmebehandlung verringert, wodurch die Gefahr der Verarmung von Chrom an den Korngrenzen des Stahls und die damit einhergehende Sensibilisierung für interkristalline Korrosion verringert wird, welche das Rohr schwächen würde.

Zur weiteren Verbesserung gegen interkristalline Korrosion kann auch ein Teil des Kohlenstoffs durch Stickstoff ersetzt werden.

Der Silicium-Gehalt im genannten Bereich verbessert die Korrosionsresistenz gegen geschmolzene Salze.

Mangan ist ein Austenitbildner. Der Mangan-Gehalt und der Bor-Anteil in den genannten Bereichen tragen zur Verfestigung bei, indem sie die Bildung von Ausscheidungen im Bereich der Korngrenzen behindern und die Zeitstandfestigkeit erhöhen. Der relativ geringe Mangangehalt von nur bis zu 1 Gew.-% verbessert Haftung und Alterungsbeständigkeit der

Absorberbeschichtung auf dem Stahlrohr.

Das Vorhandensein von Phosphor und von Schwefel ist auf die genannten Gehalte beschränkt, um den negativen Einfluss dieser Legierungselemente auf die Verformbarkeit des Stahls weitestgehend ausschließen.

Chrom ist in erster Linie zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit vorhanden.

Nickel dient als Austenitbildner.

Titan dient als Karbidbildner, um einer Sensibilisierung entgegen zu wirken.

Durch das für diese Ausführungsform wesentliche Verhältnis von Ti zu C, nämlich Ti/C wenigstens 6, bevorzugt 6 C < Ti < 8 C, wird die Sensibilisierung für interkristalline Korrosion weitestgehend verhindert, die selbst die

temperaturstabilen bekannten Stähle bei hohen Temperaturen zeigen, was dann in einem nicht korrosionsfreien Umfeld auch bei niedrigen Temperaturen aufgrund von Feuchte und/oder Salzkontakt zu Korrosion führen würde, während die erfindungsgemäßen Stähle auch bei den geforderten hohen

Betriebstemperaturen und Kontakt mit geschmolzenen Salzen und ständiger Außenbewitterung ausgesetzt keine Korrosion zeigen.

Höhere als die genannten Titananteile würden zu Sigma-Phasen-Bildung führen, niedrigere Titananteile führten zu einer unzureichenden Stabilisierung.

Mögliche Verunreinigungen hängen von den bei der Stahlherstellung

verwendeten Ausgangsstoffen ab. Übliche Verunreinigungen sind dem

Fachmann bekannt und können beispielsweise AI, Na, Mg, Co, Nb sein. Der Fachmann weiß einen Stahl des genannten Zusammensetzungsbereichs auf übliche Art und Weise herzustellen und zu einem Stahlrohr zu verarbeiten. Üblicherweise werden nach den Verfahrens- und Bearbeitungsschritten

Erschmelzen eines Stahls mit einer Zusammensetzung im genannten

Zusammensetzungsbereich und daraus zunächst durch Warmwalzen, dann durch Kaltwalzen Herstellung von Coils in der gewünschten Dicke Band oder Blech kalt eingeformt und anschließend durch Schmelzschweißen zum endgültigen Rohr geschweißt. Nach diesem Bearbeitungsschritt erfolgt ein Lösungsglühen, um die bei der Kaltverformung und beim Schweißen erfolgte Gefügeveränderung, insbesondere Chromcarbidbildung, zumindest teilweise rückgängig zu machen. Um der Sensibilisierung und der daraus resultierenden interkristallinen Korrosion entgegenzuwirken, ist es vorteilhaft, wenn nach dem Lösungsglühen ein Stabilisierungsglühen bei 870 °C - 950 °C unter

Inertgasatmosphäre über einen Zeitraum von mindestens 30 min durchgeführt wird.

Ggf. folgt zur Entfernung des verbleibenden Zunders ein Beizschritt. Außerdem schließen sich noch die Schritte Schleifen, um die geforderte Oberflächengüte zu erzielen, und Reinigung an.

Die Erfindung soll an folgenden Figuren beispielhaft erläutert werden.

Es zeigen

Figur 1 ein Solarreceiverende mit Absorberrohr

Figur 2 eine Rohrleitung

Im einzelnen:

In der Fig. 1 ist schematisch ein Ende eines Solarreceivers 1 im Schnitt dargestellt. Der Solarreceiver 1 weist ein aus Glas bestehendes Hüllrohr 2 und ein im Hüllrohr 2 konzentrisch angeordnetes Absorberrohr 3 auf, das an seiner Außenseite mit strahlungsselektiver Beschichtung zur Absorption solarer Strahlung beschichtet ist. Der Receiver weist eine

Dehnungsausgleichseinrichtung in Form eines Faltenbalgs 4 auf. Das innere Ende des Faltenbalgs 4 ist über ein Anschlusselement 5 mit dem Stahlrohr 2 und das äußere Ende des Faltenbalgs 4 über ein Glas-Übergangselement 6 mit dem Glasrohr 2 verbunden.

Das Absorberrohr 3 besteht aus einer Zusammensetzung aus dem

beanspruchten Zusammensetzungsbereich. Anschlusselement 5 besteht aus Edelstahl, bevorzugt aus demselben Stahl wie das Absorberrohr 3. Das Glas- Metall-Übergangselement 6 besteht aus Kovar, und der Faltenbalg 4 besteht aus Edelstahl. Das Glas des Hüllrohres ist ein antireflex-beschichtetes

Borosilicatglas. Anschlusselement und erfindungsgemäßes Stahlrohr sind gasdicht miteinander verschweißt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese konkrete Ausgestaltung der Rohrverbindung beschränkt. Verbindungen des Stahlrohrs in anderen Formen und mit anderen Materialien sind möglich. Übliche hocheffiziente

Absorberbeschichtungen, wie sie beispielsweise aus DE 10 2006 056 536 B3 oder DE 10 2008 010 199 A1 bekannt sind, haften ausreichend gut auf dem austenitischen Stahlrohr. Auch Innenbeschichtungen, beispielsweise aus Chromoxid, sind möglich.

Figur 2 zeigt den Längsschnitt einen Rohrleitungsabschnittes. Dargestellt ist neben dem Rohr 7 und dem geschmolzenen Salz 8 ein Innenheizleiter 9. Es sind auch entsprechende Rohrleitungen mit Außenheizleitern statt eines

Innenheizleiters möglich.

Die Erfindung soll weiterhin an folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Ein Stahlrohr mit der Zusammensetzung auf Gewichtsbasis 0,043 % C;

0,013 % N;

0,55 % Si;

0,82 % Mn;

0,022 % P;

0,001 % S;

17,01 % Cr;

9,00 % Ni;

0,0029 % B;

0,340 % Ti;

0,21 % Cu;

0,16 % Mo

(wobei der Rest Fe und ggf. übliche Verunreinigungen sind) hat die folgenden Eigenschaften (jeweils Mittelwert aus sechs Messungen):

Dehngrenze bei RT: R p0 , 2 = 352 MPa; R p |0 = 385 MPa

Zugfestigkeit R m = 686 MPa

Bruchdehnung bei RT: längs 47,5 %

Durch das Verhältnis Ti/C = 7,9 ist eine ausreichende Stabilisierung des Stahles gegenüber Sensibilisierung gegen interkristalline Korrosion gegeben. Auch nach langer thermischer Auslagerung über 400°C ist der Strauss-Test gemäß DIN EN ISO 3651 -2 negativ.

Unter gleichen Bedingungen zeigt ein ansonsten gleicher Stahl, insbesondere mit identischem C-Gehalt, der weniger als 0,258 % Ti (und dafür mehr Fe) enthält, bei Prüfung nach EN ISO 3651 -2 Empfindlichkeit gegenüber

interkristalliner Korrosion.

Die erfindungsgemäßen rohrförmigen Körper sind für die Verwendung als Absorberrohre eines Solarreceivers mit einer Salzschmelze als Wärmeträger oder als sonstige Rohrleitungen zur Förderung einer Salzschmelze, also als druckführende Rohrleitungen, hervorragend geeignet, da sie folgenden

Beanspruchungen schadenfrei standhalten:

Dauereinsatz bei Temperaturen bis 580 °C,

zyklische Temperaturbeanspruchung,

Druckbeanspruchung,

chemische Beanspruchung durch geschmolzene Salze,

Außenbewitterung, was Feuchtigkeit, Nässe, Hitze, Kälte, salzhaltige Luft bedeutet,

mechanische Beanspruchung.

Dies tun sie, da sie folgende Werte für die charakteristischen Größen der mechanischen Eigenschaften aufweisen:

Mindestwerte der Dehngrenze bei RT: R p0 ,2 = 95 MPa R p i , 0 = 235 MPa

Mindestwerte der Dehngrenze bei 400°C: R p0 ,2 = 23 MPa R p |0 = 162 MPa Mindestwerte der Dehngrenze bei 550°C : R p0 ,2 = 108 MPa R p i , 0 = 147 MPa Mindestwert der Zugfestigkeit R m = 490 MPa

Mindestwerte der Bruchdehnung bei RT: längs 35%, quer 30%

Mindestwerte der Kerbschlagarbeit bei RT: längs 100 J, quer 60 J.

Die Stähle zeigen, wenn sie mit Nitratsalzschmelze durchströmt werden, weniger als 30μηη Materialabtrag pro simulierten 4000 Betriebsstunden bei 550 °C.