PRIMENA LOKALNOG PRISTUPA NA PROCENU PREOSTALOG VEKA KOMPONENTI VISOKOTEMPERATURSKE OPREME
description
Transcript of PRIMENA LOKALNOG PRISTUPA NA PROCENU PREOSTALOG VEKA KOMPONENTI VISOKOTEMPERATURSKE OPREME
PRIMENA LOKALNOG PRISTUPA NA PRIMENA LOKALNOG PRISTUPA NA PROCENU PREOSTALOG VEKA PROCENU PREOSTALOG VEKA
KOMPONENTI KOMPONENTI VISOKOTEMPERATURSKE OPREMEVISOKOTEMPERATURSKE OPREME
Problem:Problem:
Učestali otkazi Učestali otkazi komponenti komponenti termoenergetske termoenergetske opremeopreme
Pojava prslina (čelik Pojava prslina (čelik 14MoV6 3)14MoV6 3)
Projektom predviđeni Projektom predviđeni vek nije ostvarenvek nije ostvaren
Pratiti ponašanje materijala u eksploatacijiPratiti ponašanje materijala u eksploataciji periodiperiodične kontrolečne kontrole stalno praćenjestalno praćenje Rešiti probleme njihovog održavanja uz obezbeđenje Rešiti probleme njihovog održavanja uz obezbeđenje
sigurnosti pogonasigurnosti pogona
MaterijalMogućnost određivanja nivoa valjanosti za upotrebu materijala koji su dugo vremena bili izloženi složenim uslovima eksploatacije. • Izabran je čelik 14MoV6 3.• Uporedna ispitivanja novog i starog materijala. • Novi materijal - cevi koje nisu bile u upotrebi. • Stari materijal je uzorkovan iz cevi parovoda visokog pritiska koje su povučene iz upotrebe posle više od 117 000 sati rada pri pritisku od 42 bara i temperaturi od 540oC.
Hemijski sastavHemijski sastav čelika 14MoV6 3 (mas. %)
Ispitivani materijali su istog hemijskog sastava
Mehanička svojstva
Položaj uzimanja epruveta iz cevi za određivanje mehaničkih karakteristika, globalnih i lokalnih parametara mehanike loma
Energije iniciranja prsline i prostiranja prsline na 20 oC i 150 oC
Određivanje svojstava udarne žilavosti
Ispitivanje u uslovima loma cepanjem • Izabrati odgovarajuću temperaturu ispitivanja. • Temperatura mora biti kontrolisana sa pouzdanošću od 2oC. • Temperatura ispitivanja -196oC.
Uređaj za precizno merenje prečnika nemačke firme CARL ZEISS JENA tip. ULM 01-600C
Laserski uređaj za merenje hrapavosti i radijusa engleske firme Tailor Hobson
Rtm = 3.145 m L0 = 1.671 mm Ra = 0.461 m
Rpm = 1.311 m Rp = 1.596 m Rq = 0.603 m
Ry = 4.882 m Rv = 3.408 m Rsk = - 0.7
Rt1 = 2.529 m Rt = 5.004 m Rku = 5.3
Rt2 = 3.456 m Delq = 7.82 Deg
Rt3 = 2.150 m RADIUS = 3.983 mm Lang = 27.599 m
Rt4 = 2.692 m Diameter = 7.963 mm S = 14.482 m
Rt5 = 3.161 m Z_DATUM = 3.980 mm Sm = 31.629 m
Rt6 = 4.882 m X_DATUM = -26.053 m R3z = 1.858 m
Epruveta Ra L0 R dmin dmax do
mm mm mm mm mm mm
NT4-1S 0,509 1,325 3,887 9,935 9,955 9,945
NT4-2S 0,435 1,054 3,985 9,955 9,961 9,958
NT4-7S 0,429 1,543 4,082 9,973 9,985 9,979
NT4-9S 0,473 1,323 4,001 9,922 9,934 9,928
NT4-12S 0,500 1,422 3,898 9,979 9,984 9,982
NT4-13S 0,489 1,225 3,897 9,850 9,859 9,855
NT4-15S 0,455 1,044 3,989 9,981 9,994 9,988
NT4-16S 0,520 1,012 4,021 9,887 9,902 9,895
NT4-17S 0,497 1,238 3,978 9,912 9,920 9,916
NT4-19S 0,461 1,671 3,983 9,904 9,922 9,913
Početne dimenzije epruveta, za ispitivanja u uslovima loma cepanjem,
radijusa 4 mm, izrađenih od starog materijala
Uporedni dijagrami epruveta izrađenih od novog i starog materijala
Dijagrami stv - stv
R = 10 mm
R = 4 mm
R = 2 mm
Profil prelomne površine epruvete izrađene sa radijusom R=2mm
0A
F
F - sila koja deluje normalno na poprečni presek,A0 - početni minimalni poprečni presek i
A - trenutni minimalni poprečni presek epruvete
A
Fstv
d
d
A
Ad
aL
L stvstv00 ln2ln
0
Analiza površine loma – žilav lom (R = 10 mm)
Strukture epruvete novog materijala transkristalni lom sa sekundarnim mikroprslinama, radijus žljeba R = 10 mm
Strukture epruvete novog materijala sa sekundarnim mikroprslinama, radijus žleba R = 10 mm
Analiza površine loma – lom cepanjem (R = 10 mm)
Algoritam metodologije obrade eksperimentalnih rezultata Bereminovim modelom loma cepanjem
Proračun za verovatnoću loma cepanjem (Pf) se zasniva na Bereminovom modelu
m
u
wfP
exp1
m
Fsr
FP
exp1
P eksperimentalna verovatnoća,F stvarni napon u trenutku loma i
Fsr srednja vrednost stvarnog napona u trenutku loma Eksponencijalnu jednačinu prevodimo u logaritamski oblik:
m
Fsr
FP
1ln
Fsr
FmP
ln1lnln
FsrFmP lnln1lnln
F = Fsr F = Fsr
Srednju vrednost stvarnog napona Fsr dobijamo iz uslova da je F = Fsr, što
predstavlja logično rešenje zadovoljenja uslova ispravnog izbora srednje vrednosti, na osnovu čega se dolazi do vrednosti eksperimentalne verovatnoće koja odgovara srednjoj vrednosti stvarnog napona:
63,001lnln PP
Eksperimentalna verovatnoća se određuje za svaku ispitivanu epruvetu prema sledećoj jednačini:
4,0
3,0
i
iP
gde je:i = 1,..., I broj epruveta za koje se računa verovatnoća, s tim što su rezultati ispitivanja svrstani u rastući niz, a I je ukupan broj ispitivanih epruveta.
Rezultati ispitivanja se prikazani tabelarno u obliku rastućeg niza, a na osnovu vrednosti stvarnog napona u trenutku loma F, pa se za vrednosti stvarnog napona i
eksperimentalnih verovatnoća P, crta zavisnost , PF 1lnlnln
Izmerene i izračunate vrednosti zateznih karakteristika dobijenih ispitivanjem epruveta radijusa 10 mm izrađenih od novog materijala
Određivanje srednje vrednosti stvarnog napona metodom kumulativne verovatnoće,epruveta R = 10 mm, stari materijal
Određivanje srednje vrednosti stvarnog napona metodom kumulativne verovatnoće,epruveta R = 10 mm, stari materijal
Određivanje srednje vrednosti stvarnog napona metodom kumulativne verovatnoće, epruveta R = 10 mm, stari materijal