Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Grzegorz JUNAK"

Relacje pomiędzy trwałością w warunkach zmęczenia izotermicznego i cieplno-mechanicznego stali P92 DOI:10.15199/24.2017.8.11


  Wstęp. Instalacje pracujące w energetyce podlegają głównie oddziaływaniom wysokiej temperatury i ciśnienia. Zjawiska te o charakterze cieplno-mechanicznym wywołu ją niekorzystne zmiany w mikrostrukturze i przyczyniają się do niszczenia krytycznych obiektów bloku energetycz nego [1-4]. Procesy pękania następujące pod wpływem zmiennych obciążeń cieplno-mechanicznych szczególnie gwałtownie występują w elementach grubościennych in stalacji energetycznych jakimi są między innymi trójniki w rurociągach rozruchowych pary czy też komory przegrze wacza pary [5-7]. Pomimo wielu opracowań podejmujących to zagadnie nie nie ma obecnie procedur, które w sposób jednoznacz ny opisują metodykę oceny trwałości materiałów w wa runkach obciążeń cieplno-mechanicznych również przy uwzględnieniu zmian w ich mikrostrukturze. Brakuje rów nież charakterystyk zmęczeniowych opisujących materia łów dla energetyki w stanie wyjściowym jak i po wielolet niej eksploatacji. W związku z tym celowym jest podjęcie tego typu badań i tworzenie baz danych, które pozwolą na prognozowanie trwałości obiektów pracujących w przemy śle energetycznym [8, 9]. Informacje jakie powszechnie można uzyskać w lite raturze dotyczą głównie zachowania się materiału w waTable 2. Basic parameters of the hysteresis loop recorded in a steady state Lp. Typ testu Zakres odkształcenia mech. [...]

Wpływ obciążeń stopniowanych na trwałość niskocyklową stosowanych w energetyce stali P91 i P92

Czytaj za darmo! »

Zjawisko niszczenia obiektów przemysłowych po wieloletniej eksploatacji w warunkach oddziaływań zmiennych obciążeń zarówno mechanicznych, jak i cieplnych jest problemem nurtującym zakłady przemysłowe i ośrodki naukowe. Problem ten jest szczególnie istotny w przemyśle energetycznym, gdzie wymiana elementu pociąga za sobą znaczne koszty [1÷3]. Prognozowanie trwałości obiektów przemysłowych próbowano już wielokrotnie opisywać. Pomimo to zagadnienie trwałości zmęczeniowej ze względu na jego złożoność w dalszym ciągu pozostaje nierozwiązane. Celowy wydaje się więc taki opis zjawiska zmęczenia, który na podstawie konkretnych wyliczeń pokazuje konieczność wymiany elementu [4÷7]. W tym przypadku niezbędne jest opracowanie charakterystyk zmęczeniowych materiałów przy parametrach symulujących warunki pracy analizowanego obiektu [8÷10]. Funkcjonujące obecnie na świecie normy oraz procedury postępowania odnośnie do oceny trwałości obiektów przemysłowych ujmują to zjawisko na wiele różnych sposobów. Wymienić należy tu normy niemieckie (TRD) oraz brytyjskie (BS 7910). Procedury te podejmują problem zarodkowania pęknięć oraz etapy jego późniejszego rozwoju. W pracy przedstawiono charakterystyki trwałości niskocyklowej nowych stali dla energetyki P91 i P92 w warunkach prób realizowanych dla stałych zakresów odkształcenia Δεc oraz przy obciążeniach stopniowanych. Próby prowadzono w warunkach rozciągania-ściskania przy współczynniku asymetrii cyklu R = -1. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane w procedurach prognozowania trwałości obiektów energetycznych wykonanych z tych materiałów. Materiał do bada ń Badania przeprowadzono na próbkach wykonanych ze stali P91 oraz P92 stosowanych na rurociągi i elementy urządzeń energetycznych konwencjonalnych kotłów ze względu na wysokie własności wytrzymałościowe tych stali w podwyższonej temperaturze. Mikrostrukturę stali przedstawiono na rysunku 1, natomiast ich skład chemiczny oraz podstawowe [...]

Wpływ długotrwałej eksploatacji na charakterystyki mechaniczne stali X20CrMoV12.1 stosowanej na komory przegrzewacza pary

Czytaj za darmo! »

Poprawa wskaźników techniczno-ekonomicznych bloku energetycznego jest związana z uzyskaniem większej sprawności oraz niezawodności poszczególnych jego urządzeń. Nieprzewidziane postoje elektrowni wiążą się ze stratami finansowymi, dlatego aby ograniczyć ryzyko występowania awarii oraz zapewnić ciągłość pracy, powinno się między innymi zapewnić kontrolę stanu materiału krytycznych elementów systemu energetycznego, szczególnie tych, które przekroczyły tzw. "obliczeniowy czas pracy". Obecnie pomimo wielu opracowań dotyczących oceny trwałości instalacji energetycznych w dalszym ciągu nie przyjęto w kraju jednoznacznej metodyki oceny stanu technicznego urządzeń oraz procedur prognozowania dalszej bezpiecznej ich eksploatacji. Brak jest również odpowiedniej dla tego typu zagadnień bazy danych materiałowych, obejmującej charakterystyki zmęczeniowe oraz odporność na pękanie materiałów. Z tych względów w dalszym ciągu istnieje potrzeba gromadzenia wyników badań materiałowych w celu opracowania ogólnych podstaw i powszechnie akceptowanych procedur prognozowania trwałości komór, jak również grup obiektów o podobnych warunkach użytkowania. Jest to szczególnie istotne, ponieważ warunki te decydują o mechanizmach niszczenia w tym pękania, a więc od nich zależą kryteria, które powinny być stosowane do oceny stanu technicznego danego elementu lub urządzenia. Elementy krytyczne kotła ze względu na pracę w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia są narażone na wcześniejsze zużycie niż pozostałe. Ze względu na temperaturę pracy dzieli się je na pracujące powyżej oraz poniżej temperatury granicznej. W grupie urządzeń pracujących powyżej temperatury granicznej, oprócz rurociągów parowych oraz korpusów turbin, znajdują się również komory przegrzewacza pary. Podczas rozruchu i odstawiania bloku energetycznego w urządzeniach energetycznych może dochodzić do przeciążeń, w wyniku których ich elementy są narażone na powstawanie odkształceń plastycz[...]

Charakterystyki zmęczeniowe stali X10CrWMoVNb9-2 w warunkach zmiennych obciążeń cieplnych i mechanicznych DOI:10.15199/24.2016.8.6


  Fatigue characteristics of the X10CrWMoVNb9-2 steel under conditions of variable thermal and mechanical load Wysokoprężne rurociągi pary podczas eksploatacji szczególnie w trakcie odstawień i uruchamiania bloku energetycznego narażone są na oddziaływanie zarówno zmiennej temperatury, jak i obciążeń mechanicznych. W takich warunkach może wystąpić pękanie materiału w procesach zmęczenia cieplno-mechanicznego często o charakterze niskocyklowym. Niejednokrotnie decyduje to o trwałości instalacji rurociągowej. W pracy przeprowadzono próby izotermicznego zmęczenia niskocyklowego w temp. 600oC jak również zróżnicowane warianty zmęczenia cieplno-mechanicznego w zakresie zmian temperatury 200-600oC. Materiał do badań pobrano z rury ze stali X10CrWMoVNb9-2 stosowanej na rurociągi pary świeżej. Badano relacje pomiędzy trwałością w warunkach zmęczenia cieplno-mechanicznego i izotermicznego zmęczenia niskocyklowego. Wyniki badań wykazały, że niskocyklową trwałość materiału określoną w warunkach izotermicznych można porównywać z określoną w badaniach zmęczenia cieplno-mechanicznego realizowanego w przeciw fazie przy podobnym zakresie odkształcenia plastycznego Depl. In the course of operation, and particularly during downtimes and start-ups of power units, high-pressure steam pipelines are affected by the impact of variable temperature as well as mechanical loads. Under such conditions, the material they are made of is exposed to cracking in processes o[...]

Porównanie właściwości stali X20CrMoV12.1 poddanej zmęczeniu cieplno-mechanicznemu w stanie wyjściowym i po eksploatacji DOI:10.15199/24.2016.8.10


  Comparison of properties of the X20CrMoV12.1 steel exposed to thermo-mechanical fatigue in the original and the post-operation state W pracy porównano właściwości zmęczeniowe stali X20CrMoV12.1 w stanie wyjściowym i po eksploatacji. Stwierdzono, że stal X20CrMoV12.1 po eksploatacji ma wyższą trwałość w warunkach zmęczenia cieplno-mechanicznego niż ta sama stal w stanie wyjściowym. Dotyczy to zarówno przypadku, w którym cykl temperatury jest zgodny w fazie z cyklem odkształcenia mechanicznego, jak i przypadku, gdy cykle te pozostają w fazach przeciwnych. Dokonano strukturalnej interpretacji zachowania się rozpatrywanych materiałów. Stwierdzono, że zróżnicowanie ich właściwości zmęczeniowych związane jest ze zmianami struktury wywołanymi długotrwałym oddziaływaniem podwyższonej temperatury. The article provides a discussion on a comparison of properties of the X20CrMoV12.1 steel in the initial state and in a state after many years of service. It has been found that, in the post-operation state the X20CrMoV12.1 steel is characterised by higher fatigue life compared to the same steel grade in the initial state. The foregoing applies to a case where the temperature cycle conforms with the mechanical strain cycle in the phase as well as to one where both these cycles remain in opposite phases. What has been provided is a structural interpretation of the behaviour displayed by both the materials examined. It has been established that diversification of their fatigue characteristics is related to c[...]

Wpływ przeróbki plastycznej na charakterystyki mechaniczne łuków rurowych ze stali 14MoV6-3 DOI:10.15199/24.2016.9.12


  Effect of plastic working on mechanical characteristics of tube bends made of the 14MoV6-3 steel W procedurach projektowania instalacji energetycznych zakłada się, że własności mechaniczne wszystkich elementów, z których zbudowana jest instalacja odpowiadają własnościom mechanicznym materiału w stanie dostawy. Typowym elementem rurociągów wymagającym kształtowania plastycznego na gorąco są łuki rurowe produkowane różnymi metodami. Aktualnie do gięcia rur o dużych średnicach ze stosunkowo niewielkimi promieniami coraz częściej stosuje się giętarki z zastosowaniem strefowego nagrzewania indukcyjnego. Proces kształtowania łuku związany jest z dużą niejednorodnością rozkładu naprężenia i odkształcenia w obszarze wytwarzanego łuku, co może mieć znaczący wpływ na jego właściwości mechaniczne. Od wykonanych łuków rurowych wymaga się natomiast wysokich właściwości wytrzymałościowych, zbliżonych do nieodkształconych odcinków rur. W artykule przedstawiono wyniki badań podstawowych właściwości mechanicznych materiału rury i łuku wykonanego ze stali 14MoV6-3. Materiał do badań pobrano z rury w stanie dostawy oraz z obszarów łuku, które charakteryzują się zróżnicowanym odkształceniem. Procedures used to design electric power systems are based on an assumption that mechanical properties of all elements the given system is made of correspond to the mechanical properties of the relevant material in the as-delivered condition. Typical pipeline elements which require hot plastic working are tube bends manufactured by application of diverse methods. At present, large diameter tubes are increasingly often bent to relatively small radii by means of a bending machine and using zonal induction heating. The tube bending process involves considerable non-uniformity of stress and strain distribution in the bend forming area, which may exert significant impact on its mechanical properties. What is required of tube bends is that their strength parameters are sufficient[...]

Kształtowanie cech geometrycznych i właściwości mechanicznych łuków rurowych ze stali 13CrMo4-5 w procesie gięcia z lokalnym nagrzewem indukcyjnym


  Artykuł zawiera wyniki analizy teoretycznej i doświadczalnej procesu gięcia rur ze stali 13CrMo4-5 o średnicy D = 406,4 mm i grubości ścianki g=28 mm. Przedstawiono wyniki numerycznego modelowania procesu gięcia łuku rurowego z użyciem programu Symufact Forming 11.0 oraz innowacyjną technologię procesu gięcia rury z lokalnym nagrzewaniem indukcyjnym. Porównano geometrię łuku określoną na podstawie obliczeń numerycznych, w tym owalizację przekroju poprzecznego i grubość ścianki, z wynikami otrzymanymi w warunkach przemysłowych. Określono właściwości mechaniczne rury w stanie dostawy i wykonanego z niej łuku rurowego po obróbce cieplnej na podstawie próby statycznego rozciągania, twardości i udarności. Wykazano, że wykonane łuki rur ze stali 13CrMo4-5 gięte zaproponowaną technologią spełniają wymagania przedmiotowych norm. The paper contains the results of theoretical and experimental research on tube bending process used in manufacturing of 13CrMo4-5 steel pipes. The innovative tube bending process using local induction heating and the results of finite-element numerical analysis of pipe bends using Symufact Forming 11.0 software were presented. Numerical analysis covered the changes in pipe bend geometry (ovalisation of cross section, wall thickness) and the results were compared with those obtained in industrial conditions. Basic mechanical properties of bended pipe (diameter 406,4 mm, wall thickness 28 mm) in the supply condition and tube bend after heat treatment were determined using tensile, hardness and impact tests. It has been shown that 13CrMo4-5 steel pipe bends manufactured using proposed technology meet the requirements of the relevant standards. Słowa kluczowe: gięcie rur, modelowanie numeryczne, właściwości mechaniczne Key words: tube bending, computer simulation, mechanical properties.1. Wprowadzenie. Rurowe elementy gięte znaj- dują szerokie zastosowanie praktycznie we wszystkich dziedzinach gospodarki. Elementy gięte ruroc[...]

 Strona 1