Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Problems of environmental interference in emergency repairs of railway sections - a case study

Sobkowiak Tomasz

Structure and Environment

|

2025

|

Vol. 17, no. 1

40--48

EN

This article presents the history of identifying the causes of emergency threats and the repair of a section of the railway line within the Wolin National Park. The author focuses on issues related to the legal aspects of environmental protection in a specially protected area that arose during the design and execution of repair works on the railway infrastructure. Numerous meetings between the Management of the Railway Line Department in Szczecin and the Management of the Wolin National Park, with both sides fully understanding the essence of technical and environmental problems of the project, led to a consensus. The scope and method of repair were established, allowing the minimization of the negative impact of the investment process on the park’s natural and environmental values while ensuring the safety of train traffic. Despite the typical and straightforward nature of the repair task, due to environmental protection constraints, non-standard construction problems were encountered, which consequently increased costs and extended the construction time.

PL

W artykule przedstawiono historię ustalenia przyczyn zagrożenia awaryjnego i naprawy odcinka linii kolejowej w obrębie Wolińskiego Parku Narodowego. Autor skoncentrował się na problemach związanych z prawnymi aspektami ochrony środowiska przyrodniczego na terenie obszaru szczególnie chronionego, które wystąpiły w trakcie projektowania, jak i wykonywania budowanych robót naprawczych kolejowej infrastruktury komunikacyjnej. Liczne spotkania pomiędzy Dyrekcją Zakładu Linii Kolejowych w Szczecinie a Dyrekcją Wolińskiego Parku Narodowego, przy pełnym zrozumieniu przez obie strony istoty problemów technicznych i środowiskowych przedsięwzięcia, doprowadziły do uzyskania konsensusu. Ustalono zakres i sposób naprawy, który pozwolił na zminimalizowanie negatywnego oddziaływania procesu inwestycyjnego na walory przyrodnicze i środowiskowe parku przy zapewnieniu bezpieczeństwa ruchu pociągów. Mimo typowego i prostego w realizacji zadania przy wykonaniu naprawy, ze względu na obostrzenia wynikające z ochrony środowiska przyrodniczego, natrafiono na niestandardowe problemy budowlane. W konsekwencji wpłynęło to na wzrost kosztów oraz wydłużenie czasu realizacji robót budowlanych.

2

Geotextile materials based on sheep wool in erosion control

Grzybowska-Pietras Joanna, Antonik-Popiołek Patrycja, Borecka Dominika

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 6

135--142

EN

With the increasing demands of a circular economy, the use of natural waste materials is important. This paper discusses the use of Kemafil ropes of biodegradable sheep’s wool geotextiles, arranged in a grid as slope erosion protection. The research showed that they serve functions of drainage and retention, storing water in the surface layer of the soil.

PL

W obliczu rosnących wymagań dotyczących gospodarki o obiegu zamkniętym ważne jest wykorzystanie naturalnych materiałów odpadowych. W artykule omówiono zastosowanie sznurów Kemafil z biodegradowalnych geowłóknin z wełny owczej, ułożonych w kratownicę stanowiącą zabezpieczenie przeciwerozyjne skarp. Badania wykazały, że pełnią one funkcje drenażową i retencyjną, magazynując wodę w warstwie przypowierzchniowej gruntu.

3

Prediction of degradation in 90° elbow joints of ba35 brass used in potable water pipes through computational fluid dynamics (CFD) simulation

Bennis H. T., Zniker H., El Kouifat M. K., Bennajah M., Ouaki B.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2025

|

Vol. 30, no. 2

46--61

EN

Failure of 90° elbows in water pipes due to corrosion is a critical issue in water supply and distribution systems. Therefore, understanding the behavior of pipelines under corrosion is essential to increase their durability. This original study aims to specifically analyze the failure of 90° elbows due to the erosion-corrosion phenomenon. The behavior of water flow, in terms of velocity profile, pressure gradient, and turbulence zones at these elbows, is numerically simulated using the computational fluid dynamics (CFD) method. The simulations, performed with FLUENT software, identify the areas most susceptible to erosion and corrosion, thus contributing to a better understanding of processes such as stress corrosion cracking and cavitation. This work also highlights the importance of designing elbows with suitable characteristics and adopting adequate maintenance practices to prevent failures. These results can serve as a basis for future experimental validations and for the design of more robust pipeline systems.

4

Thermal impacts on the erosion of compacted bentonite under flow rate

Bülbül Süleyman, Sedighi Majid, Sevim Ozer

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2025

|

Vol. 25, no. 1

art. no. e13, 2025

EN

Compacted bentonite is widely used as a filling and barrier material for underground storage of spent nuclear fuel waste due to its favorable properties. Over its design life, this compacted clay may be exposed to groundwater from the surrounding host rock. Depending on the modeling approaches and assumptions, the temperature to which the compacted bentonite will be exposed can vary. This paper presents the findings of laboratory investigations on the erosion of compacted bentonite at ambient temperature (26 °C) and elevated temperature (80 °C) temperatures. The compacted bentonite samples, with dry densities of 1.72 g/cm3 and 1.73 g/cm3 were subjected to erosion under a flow rate of 0.22 ml/min at 26 °C and 80 °C, respectively. The dynamic light scattering (DLS) method was employed to measure the size and quantity of the eroded particles. The amount of daily erosion and the size of the eroded particles were determined from effluent samples. The results indicate that the amount of eroded bentonite particles increased significantly with increasing temperature. Additionally, as temperature increased, the size of bentonite particles in the effluent decreased within a specific range. At 26 °C, particle sizes ranged from 59 to 6358 nm, whereas at 80 °C, the particle size distribution narrowed.

5

“Gamma-Block” - A new structure for protecting abrasive shores of water bodies from erosion – short communication

Iordanishvili Irina, Kandelaki Nodar, Iremashvili Inga, Iremashvili Ani, Iordanishvili Aleksandre, Kasza Przemysław

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2024

|

Z. 30 (180)

46--50

EN

The article deals with a new type of breakwater bank protective structure made from reinforced concrete called a “Gamma-Block”, the embankment of which is arranged on the abrasive shores of water bodies (reservoirs, lakes and sea) in the zone of wave runup and fall on the slope. The effectiveness of the embankment model on wave damping and slope stability was tested in the hydraulic trough at the Ts. Mirtskhulava Water Management Institute of the Georgian Technical University in Tbilisi. Initial laboratory test results show positive effects of using the new gamma block. The new type of block weighs significantly less than the most commonly used elements while maintaining similar parameters.

PL

Omówiono żelbetową konstrukcję zabezpieczającą brzegi cieków i zbiorników wodnych nowego typu - "Gamma-Block". Konstrukcja przewidziana jest do ochrony brzegów zbiorników wodnych (zbiorniki, jeziora i morze) wykonanych z materiałów podatnych na erozję, w strefie rozbiegu fal i opadania na skarpie. Skuteczność modelu nasypu w zakresie tłumienia fal i stateczności zboczy została przetestowana w korycie hydraulicznym, w Instytucie Gospodarki Wodnej im. Ts. Mirtskhulava Gruzińskiego Uniwersytetu Technicznego w Tbilisi.

6

Błędy projektowe i wykonawcze płyty fundamentowej garażu podziemnego

Niedostatkiewicz Maciej, Majewski Tomasz

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 6

12--18

PL

W artykule przedstawiono opis uszkodzeń płyty fundamentowej garażu podziemnego, która została błędnie zaprojektowana, a następnie wykonana w sposób niezgodny z zasadami wiedzy technicznej. Bezpośrednio po zakończeniu realizacji płyty na jej powierzchni wystąpiły intensywne zarysowania, które miały charakter nieustabilizowany i ulegały dalszemu rozwojowi w czasie. Wykonana na płycie w ramach prac wykończeniowych posadzka również uległa zarysowaniu. W pracy przedstawiono zakres proponowanych prac naprawczych zarówno samej płyty fundamentowej, jak i uszkodzonej posadzki, tj. górnej powierzchni wykończonej zasypką utwardzoną powierzchniowo.

EN

The article presents a description of damage to the foundation slab of an underground garage, which was incorrectly designed and then constructed in a manner inconsistent with the principles of technical knowledge. Immediately after the completion of the foundation slab, intense scratches appeared on its surface, which were unstable and continued to develop over time. The floor made on the foundation slab as part of the finishing works was also scratched. The work presents proposals for the scope of repair work both on the foundation slab itself and on the damaged floor, i.e. the upper surface finished with surface-hardened backfill.

7

Development of thermal leak detection method and monitoring of seepage and internal erosion processes in earth dams, levees and dikes and their implementation in Poland

Radzicki Krzysztof, Stoliński Marek

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 12

55--77

EN

To reduce the costs of repairs and the risk of damming structures failures, methods for their investigations and monitoring are currently being intensively developed. The thermal method is globally recommended for studying intensive seepage, including the detection of leaks and internal erosion processes in earth damming structures such as earth dams, canal dikes, and levees. The article presents the key aspects of the development of this method and its implementation in Poland. It describes its principles and pilot applications on existing and newly constructed dams and levees in Poland, using thermal sensors for linear measurements, such as the MPointS multipoint sensor and fiber optic cables. The development of a thermo-hydraulic numerical modelling for the highly accurate determination of the geometry of individual zones and the hydraulic conductivity values within the cross-section of an existing earth dam, including the identification of erosion process zones, is presented.

PL

W celu ograniczenia kosztów remontów oraz ryzyka katastrof budowli piętrzących intensywnie rozwijane są obecnie metody ich badań oraz monitoringu. Metoda termiczna jest rekomendowana na świecie do badania nasilonej filtracji, w tym detekcji przecieków oraz erozji wewnętrznej w ziemnych budowlach piętrzących, takich jak zapory ziemne, wały kanałów i wały przeciwpowodziowe. W artykule przedstawiono najistotniejsze zagadnienia rozwoju tej metody i jej wdrożenia w Polsce. Opisano jej podstawy oraz aplikacje pilotażowe na istniejących i nowo budowanych zaporach i wałach w Polsce, z zastosowaniem termicznych czujników do pomiarów liniowych, jak wielopunktowy czujnik MPointS oraz kable światłowodowe. Przedstawiono także rozwinięcie metody termohydraulicznego modelowania numerycznego do bardzo dokładnego określania geometrii poszczególnych stref i wartości współczynnika filtracji w przekroju istniejącej zapory ziemnej, w tym identyfikacji stref procesu erozyjnego.

8

Monitoring Coastal Erosion and Deposition in Sam Son City, Vietnam – a Contribution from Remote Sensing Data

Pham Lan Thi, Le Dung KLim, Tong Son Si, Le Ha Thi Thu

Inżynieria Mineralna

|

2024

|

Vol. 2, no. 1

79--87

EN

Studying the trends in shoreline erosion and accretion is essential for a wide range of investigations conducted by coastal scientists, and coastal managers. Shoreline erosion and accretion occur as a result of both natural and human influences. Some areas along shoreline in Sam Son are eroded and deposed by natural coastal processes and human actions, such as storm, wave, tourism activities. Purpose of this work is to study the erosion and deposition in Sam Son over 33 years (1989–2022). Coastlines were extracted using multi-temporal Landsat images, and the shoreline change rate was determined using Digital Shoreline Analysis Systems (DSAS). The results of this paper inlustrated that the shoreline change in Sam Son undergoes significant and varied fluctuations across different areas. At the Hoi estuary, erosion rates vary from -2.22 m/year to -40.32 m/year. The construction of FLC Sam Son is one of the factors contributing to sedimentation loss in the northern part of Sam Son City, which is situated adjacent to the East Sea and next to the Ma River. Furthermore, the accretion rate has strongly increased, reaching 9.7 m/year in the Do River estuary. The phenomenon of sediment deposition serves as the basic for constructing hotels to cater to tourism in Sam Son.

PL

Badanie trendów erozji i akrecji linii brzegowej jest istotne dla szerokiego zakresu badań prowadzonych przez naukowców nadmorskich i menedżerów wybrzeża. Erozja i akrecja linii brzegowej występują zarówno w wyniku procesów naturalnych, jak i wpływu człowieka. Pewne obszary wzdłuż linii brzegowej w Sam Son ulegają erozji i akrecji w wyniku naturalnych procesów przybrzeżnych i działań ludz-kich, takich jak burze, fale, działalność turystyczna... Celem tej pracy jest zbadanie erozji i akrecji w Sam Son na przestrzeni 33 lat (1989–2022). Linie brzegowe zostały wyodrębnione z wykorzystaniem wieloczasowych obrazów satelitarnych Landsat, a wskaźnik zmian linii brzegowej został określony przy użyciu systemów cyfrowej analizy linii brzegowej (DSAS). Wyniki tej pracy ilustrują, że zmiany linii brze-gowej w Sam Son podlegają znacznym i zróżnicowanym fluktuacjom w różnych obszarach. W ujściu rzeki Hoi wskaźniki erozji wahają się od -2,22 m/rok do -40,32 m/rok. Budowa FLC Sam Son jest jednym z czynników przyczyniających się do utraty osadów w północnej części miasta Sam Son, która sąsiaduje z Morzem Wschodnim i rzeką Ma. Ponadto, wskaźnik akrecji znacząco wzrósł, osiągając 9,7 m/rok w ujściu rzeki Do. Zjawisko osadzania się osadów służy jako podstawa do budowy hoteli obsługujących turystykę w Sam Son

9

Application of the interval approach to determine the exploitation time of pipelines

Duszyńska Iwona, Krykowski Tomasz, Stefanek Paweł, Bzówka Joanna

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 1

325--335

EN

The fundamental problem from the point of view of pipeline exploitation in KGHM Polska Miedz S.A. is the very high overwearing of the pipes used for the transport of tailings, as well as determining the time of trouble-free operation of pipe system components. Failures involve significant financial outlays, severe restrictions on operation and in some cases even stopping operation. For this reason, it is vital to monitor the condition of the transport systems, as well as to determine the permissible service life of the pipe sections, after which segments at risk should be replaced or turned over in order to extend their further operation. This paper focuses on the application of interval numbers to assess the durability of piping systems. The calculations were made using classical interval numbers by using code written in INTLAB libraries. The correctness of the solutions obtained was verified using the Monte Carlo method, assuming a uniform distribution of random variables.

PL

Problemy erozji rur spowodowane transportem materiału zawierającego odpady poflotacyjne stanowiące mieszaninę frakcji pyłowej, piaskowej i iłowej stanowią bardzo ważny problem w zakresie eksploatacji kopalń i zakładów wydobywczych rudy miedzi. W odniesieniu do KGHM Polska Miedź S.A. problem odnosi się do eksploatacji rurociągów o łącznej długości przekraczającej 250 km, a to z kolei przekłada się na znaczne ponoszenie nakładów finansowych, związane z kosztami eksploatacji rurociągów, jak i ich awariami. Fundamentalnym problemem z punktu widzenia eksploatacji rurociągów w KGHM Polska Miedź S.A. jest bardzo duże zużycie rur do transportu odpadów poflotacyjnych, jak również określanie czasu bezawaryjnej pracy elementów konstrukcji systemu rur. Awarie wiążą się ze znacznymi nakładami finansowymi, poważnymi ograniczeniami w eksploatacji oraz w niektórych przypadkach, nawet z zatrzymaniem eksploatacji. W pracy skupiono się na zastosowaniu równań teorii powłok w ujęciu przedziałowym do oceny trwałości systemów orurowania. Obliczenia wykonano stosując klasyczne modele interwałowe z zastosowaniem bibliotek INTLAB. Poprawność otrzymanych rozwiązań weryfikowano stosując metodę Monte-Carlo przy założeniu jednostajnego rozkładu zmiennych losowych.

10

Submerged surface texturing of AISI 304L using the pulsating water jet method

Stolárik Gabriel, Klichová Dagmar, Poloprudský Jakub, Chlupova Alice, Nag Akash, Hloch Sergej

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2024

|

Vol. 24, no. 4

art. 207, 1--21

EN

Submerged jets have a variety of practical applications due to their versatility in providing efficient and environmentally friendly options for treatment in various industries. The physical background is based on the continuous water jet (CWJ) application powered via stagnation pressure. However, it is known that impact pressure is much more effective than static pressure. When the impact pressure is repeated with a high frequency per time unit, the erosive effects of water can be used even at pressures below 100 MPa, which is attractive from the point of view of the low demands of the hydraulic system. Surface modification utilising impact pressure can be achieved by employing the pulsed water jet (PWJ) method. The combination of parameters such as the traverse speed and trajectory pattern can control the number of water clusters impacting the material surface. So far, the field of application of PWJ for surface treatment has mostly been investigated water atmospheric conditions. This article focuses on the possibility of the surface modification of AISI 304L stainless steel using the PWJ method under submerged conditions. The results are compared to those obtained under atmospheric conditions. The reference samples were treated by the same technological conditions using a continuous water jet (CWJ). The affected surfaces were characterised using a real surface roughness parameters Sa , Sz , Sp , and Sv, and the surface topography and mechanism of erosion wear were evaluated by scanning electron microscopy. A significant increase in all roughness parameters was confirmed using the PWJ compared to the CWJ method (both in atmospheric and submerged conditions), which confirms the importance of using impact pressure. The surface treatment by PWJ under submerged conditions resulted in a decrease of the surface roughness parameter Sa by approximately 97% compared to atmospheric conditions at a traverse speed of 2 mm/s for perpendicular interleaved trajectory, nevertheless, the homogeneity of treatment over a larger area was improved.

11

Revised holostratigraphy of the Tithonian-Berriasian transition at Tré Maroua (Le Saix, Hautes-Alpes, SE France): study of a rejected Berriasian GSSP candidate

Granier Bruno R.C., Benzaggagh Mohamed, Ferry Serge

Volumina Jurassica

|

2023

|

Vol. 21

1--18

EN

The study of the Tithonian and lower Berriasian succession of Le Saix (Hautes-Alpes, France) has made it possible to better characterize the lithological succession at a former Berriasian GSSP candidate, its set of microfacies, the stratigraphic ranges of the main groups of marine plankton and therefore the calpionellid and saccocomid biozonations. On the lithological level, the Tithonian strata are characterized by thick-bedded breccias representing debris flows and related calciturbidites, whereas the Berriasian strata are typically white limestones. The lower part of the Berriasian is comprised of scattered intercalations of thin-bedded breccias and calciturbitides (including cryptic mud calciturbidites). In thin sections, the white limestones display mud- to wackestone textures and their allochems are mostly tiny bioclasts (e.g., radiolarians, calpionellids, saccocomids). Calciturbidites have wacke- to grainstone textures and their allochems are mostly pseudointraclasts and extraclasts, comprising various bioclasts and some ooids. Mud turbidites are made of micrograin-stones some yielding almost exclusively well-sorted calpionellids, which were previously erroneously interpreted as the signature of “explosions” or “blooms” of Calpionella alpina. Breccias are mostly lithoclastic floatstones with a matrix similar to that of the calciturbid- ites. Their lithoclasts are either extraclasts sensu stricto, i.e., material derived from updip shallow-water areas, or pseudointraclasts representing reworked subautochthonous material, i.e., mud- and wackestone lithoclasts with radiolarians, saccocomids and/or calpionellids. Radiolarians are common over the whole studied interval. Saccocomids are part of the dominating biota reported from the lower and lower upper Tithonian interval whereas calpionellids replace them in the uppermost Tithonian to lower Berriasian interval. Minor plank- tonic groups comprise calcareous dinoflagellates and Globochaete alpina; Iranopsis nov. group is also present. Intervals with saccocomid sections characteristic of zones 4-5 and zone 6 are respectively ascribed here to the lower Tithonian (4-5) and the lower upper Tithonian (6). The biozonation of the calpionellid group sensu lato allows identification of i) the Boneti Subzone of the chitinoidellids, ii) the Cras- sicollaria Zone, more specifically its Tintinnopsella-Intermedia (A1), Intermedia-Alpina (A2) and Brevis-Massutiniana (A3) subzones, and iii) the Alpina Zone, with its Alpina-Parvula (B1) and its Alpina-Remaniella (B2) subzones. On the basis of biostratigraphical and sedimentological data, most zonal boundaries prove to be hiatal, located at the erosional base of breccia or turbidite layers whereas the Tithonian/Berriasian stage boundary appears to be located at a strike-slip fault plane in the Tré Maroua section.

12

Wspomnienie z Rwandy

Szkutnicki Jerzy

Przegląd Geofizyczny

|

2023

|

Z. 1-2

65--77

PL

Rwanda, kraj położony w strefie rowów tektonicznych Afryki, charakteryzuje się dobrymi warunkami klimatycznymi, wodnymi i glebowymi, ale brakuje tam ziemi uprawnej. Wykorzystanie licznych małych zlewni rzecznych i stworzenie podstaw racjonalnej gospodarki agrotechnicznej stało się ważną strategią rządu oraz organizacji międzynarodowych. Doliny rzek wysłane grubą warstwą aluwiów są bardzo dobrym terenem rolniczym, ale wymagającym specjalnych zabiegów agrotechnicznych i właściwej gospodarki wodnej. W celu racjonalnego gospodarowania w małych zlewniach rzecznych Światowa Organizacja Żywienia i Rolnictwa (FAO) utworzyła na początku lat 90. pilotażowy projekt badawczy, który miał umożliwić śledzenie i kształtowanie obiegu wody w zlewniach rzecznych oraz zastosowanie właściwych zabiegów agrotechnicznych. Wyniki uzyskane w zlewni pilotażowej planowano wykorzystać w podobnych zlewniach regionu. Inny projekt FAO, w którym brałem udział, dotyczył inwentaryzacji małych dolin rzecznych możliwych do wykorzystania dla potrzeb rolnictwa. W tym projekcie, w którym zidentyfikowano przeszło 3000 małych zlewni, opracowaliśmy podstawy hydrologiczne w celu ich klasyfikacji. Kolejnym krokiem FAO było zaproponowanie podstaw rolniczej służby hydrologicznej. Wykonana została regionalizacja kraju w celu lokalizacji badań hydrologicznych w małych, rolniczych zlewniach rzecznych oraz opracowano podstawy organizacyjne, kadrowe i sprzętowe dla rolniczej służby hydrologicznej.

13

Badania numeryczne wpływu erozji oraz zabrudzeń łopaty na pracę turbiny wiatrowej

Malecha Ziemowit, Sierpowski Korneliusz

Instal

|

2023

|

nr 7/8

7--13

PL

W pracy przeprowadzono badania numeryczne wpływu zabrudzeń, oblodzenia oraz uszkodzeń łopat turbiny wiatrowej na produkcję mocy. Przeanalizowano dwa scenariusze kontroli pracy turbiny wiatrowej, standardową oraz zaawansowaną. Kształt oblodzonych oraz uszkodzonych profili opracowano bazując na wynikach eksperymentalnych oraz obserwacjach rzeczywistych łopat turbin. Pokazano, że w przypadku turbiny oblodzonej, zabrudzonej oraz zerodowanej produkcja mocy może spaść odpowiednio o około 50%, 16% oraz 12.5%. Przeanalizowano wpływ spadku produkcji przez turbinę na współczynnik wykorzystania mocy. Na przykładzie lokalizacji na Morzu Bałtyckim, pokazano, że współczynnik wykorzystania mocy może spaść o 0.023% oraz dodatkowo o około 0.005% wraz ze zwiększeniem udziału dni z zabrudzonymi łopatami w roku o kolejne 10%.

EN

Numerical studies of the impact of dirt, icing and eroded of wind turbine blades on power production were carried out. Two scenarios of wind turbine operation control, standard and advanced, were analyzed. The shape of ice-covered and eroded profiles was developed based on experimental results and observations of real turbine blades. It has been shown that in the case of an ice-covered, dirty and eroded turbine blade, power production can decrease by approximately 50%, 16% and 12.5%, respectively. The influence of the decrease in power production on the capacity factor was analyzed. Using the example of a location in the Baltic Sea, it has been shown that the capacity factor can decrease by 0.023% and additionally by about 0.005% with an increase in the share of days with dirty blades in the year by another 10%.

14

Analiza wpływu parametrów napawania laserowego LMD na wybrane właściwości napoin wytworzonych z proszku HS6-5-2c na stali 1.4923

Chrzanowski Wojciech, Napadłek Wojciech, Bogdanowicz Zdzisław

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2023

|

Vol. 72, nr 1

116--130

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań napoin wytworzonych technologią napawania laserowego LMd (Laser Metal Deposition) z zastosowaniem różnych parametrów wiązki laserowej. na powierzchni podłoży ze stali 1.4923 w kształcie prostopadłościanów wytworzono napoiny wielościegowe z proszków hs6-5-2c o różnym stopniu przykrycia. W ramach prób napawania laserowego wytworzono próbki, na których następnie przeprowadzono badania topografii powierzchni, obserwacje mikrostruktury oraz pomiary twardości w poszczególnych strefach warstwy wierzchniej podłoża, to jest w strefie napoiny, strefie wpływu ciepła (sWc) oraz w strefie materiału rodzimego. obserwacjęi analizę powierzchni napoin oraz mikrostruktury w przekroju poprzecznym próbek po napawaniu LMd zrealizowano z zastosowaniem mikroskopii optycznej ze światłowodową transmisją obrazu. pomiary twardości wykonano, używając twardościomierza Vickersa FLc-50a. na podstawie obserwacji mikroskopowych stwierdzono, że uzyskane napoiny mają regularny i powtarzalny kształt. Ponadto na powierzchniach wytworzonych napoin oraz w strefie wtopienia materiału napoiny z materiałem podłoża nie zauważono występowania wad procesowych. Twardość uzyskanych napoin wynosiła 500-700 hV0,1. Wytworzone na bazie proszku hs6-5-2c napoiny poddano badaniom odporności na erozję, które wykazały znacznie wyższą odporność na zużycie erozyjne (nawet ok. pięciokrotnie) w porównaniu z materiałem podłoża (stal 1.4923) bez napawania.

EN

This paper presents the results of testing surfacings produced by LMd (Laser Metal deposition) laser deposition technology for different laser beam parameters. on the surface layer of rectangular-shaped samples, made of 1.4923 steel, multiwall surfacing was produced from hs6-5-2c powder with different degrees of coverage. as a part of the laser deposition verification and testing, surface topography, microstructure and hardness tests were carried out in the deposition zone, heat affected zone, and the zone of the parent material. The surface of the surfacing and the microstructure in cross-section were observed on an optical microscope with fibre-optic image transmission. Hardness measurements were made in the cross-section of the sample using a Vickers FLc-50a hardness tester. Based on the observations, it was found that the obtained surfacings have a regular and repeatable shape. There were no welding defects on the surfaces of the produced surfacings and in the zone of fusion of the surfacing material with the substrate material. The hardness of the surfacings was obtained in the range of 500-700 hV0.1. The surfacings produced by LMd technology were subjected to erosion resistance tests, which showed significantly higher (about 5 times higher) resistance to erosion wear of the produced surface layers (surfacings based on hs6-5-2c powder) in comparison with the substrate material, i.e., steel 1.4923.

15

Analiza procesów uszkodzeń łopat turbin parowych

Chrzanowski Wojciech, Napadłek Wojciech, Bogdanowicz Zdzisław

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2023

|

Vol. 72, nr 2

39--63

PL

Artykuł dotyczy przeglądu literatury oraz określenia i analizy przyczyn zużycia łopat turbin parowych. W wyniku analizy stwierdzono, że głównymi przyczynami uszkodzenia łopat są procesy erozyjno-korozyjne oraz wpływ podwyższonej temperatury wewnątrz turbiny, powodujące m.in. efekt wydłużenia i odkształcenia łopat oraz występowanie pęknięć w wyniku gwałtownych zmian temperatury. Przegląd literatury i analiza zjawisk zniszczenia wykazały, że łopaty narażone są na erozję wynikającą z warunków ich pracy, w tym oddziaływania środowiska pary wodnej i/lub wtrysku kondensatu chłodzącego w strefie ostatniego stopnia części niskoprężnej turbiny. Zjawisko erozji występuje głównie na krawędziach wlotowych i wylotowych łopat, powodując oprócz zmniejszenia sprawności turbiny także efekt nierównomiernego wyważenia elementów współpracujących (różne zużycie łopat w jednym stopniu wirnika). erozja może także powodować wzrost naprężeń mogący doprowadzić do poważnych uszkodzeń nie tylko łopatek, lecz także podzespołów turbiny. Łopaty turbin parowych są narażone również na oddziaływanie agresywnych związków chemicznych (chlorki, siarczany oraz krzemiany metali alkalicznych pochodzące z pary wodnej), w wyniku których na łopatach może zachodzić korozja równomierna, a także wżerowa. Dlatego w artykule przeanalizowano wpływ warunków pracy na występujące uszkodzenia oraz możliwości związane z prognozowaniem trwałości eksploatacyjnej łopat.

EN

The article is a review of the literature data related to the wear of steam turbine blades. The literature review have found that the main causes of blade damage are erosion, corrosion, and the occurrence of elevated temperatures inside the turbine, which cause, among other things, blade elongation, deformation, and cracks due to rapid temperature changes (thermal shock). A review of the literature has shown that blades are a subject to erosion resulting from operating conditions in which the blades strike water droplets formed from steam or from the injection of cooling condensate in the zone of the last stage of the low-pressure part of the turbine. erosion occurs mainly at the inlet and outlet edges of the blades, causing imbalance (different blade wear in one rotor stage) in addition to reducing turbine efficiency. erosion can also cause an increase in stresses that can lead to serious damage not only to the blades, but also to other turbine components. Steam turbine blades are also exposed to aggressive working environment (chlorides, sulfates, and alkali metal silicates from steam) as a result of which uniform and also pitting corrosion can occur on the blades. The article also analyses the effect of operating conditions on the damage that occurs, as well as the literature on predicting turbine blade life.

16

Phenomenological model of cavitation erosion of nitrogen ion implanted HIPed Stellite 6

Szala Mirosław

Advances in Materials Science

|

2023

|

Vol. 23, nr 1(75)

98--109

EN

Stellites are a group of Co-Cr-C-W/Mo-containing alloys showing outstanding behavior under cavitation erosion (CE) operational conditions. The process of ion implantation can improve the CE resistance of metal alloys. This work presents the elaborated original phenomenological model of CE of nitrogen ion implanted HIP-consolidated (Hot Isostatically Pressed) cobalt alloy grade Stellite 6. The ultrasonic vibratory test rig was used for CE testing. The nitrogen ion implantation with 120 keV and fluence of 5 × 1016 N+/cm−2 improves HIPed Stellite 6 cavitation erosion resistance two times. Ion-implanted HIPed Stellite 6 has more than ten times higher CE resistance than the reference AISI 304 stainless steel sample. Comparative analysis of AFM, SEM and XRD results done at different test intervals reveals the kinetic of CE process. The model includes the surface roughness development and clarifies the meaning of cobalt-based matrix phase transformations under the nitrogen ion implantation and cavitation loads. Ion implantation modifies the cavitation erosion mechanisms of HIPed Stellite 6. The CE of unimplanted alloy starts on material loss initiated at the carbides/matrix interfaces. Deterioration starts with cobalt matrix plastic deformation, weakening the carbides restraint in the metallic matrix. Then, the cobalt-based matrix and further hard carbides are removed. Finally, a deformed cobalt matrix undergoes cracking, accelerating material removal and formation of pits and craters' growth. The nitrogen ion implantation facilitates ɛ (hcp—hexagonal close-packed)) → γ (fcc—face-centered cubic) phase transformation, which further is reversed due to cavitation loads, i.e., CE induces the γ → ɛ martensitic phase transformation of the cobalt-based matrix. This phenomenon successfully limits carbide removal by consuming the cavitation loads for martensitic transformation at the initial stages of erosion. The CE incubation stage for ion implanted HIPed Stellite 6 lasts longer than for unimplanted due to the higher initial content of γ phase. Moreover, this phase slows the erosion rate by restraining carbides in cobalt-based matrix, facilitating strain-induced martensitic transformation and preventing the surface from severe material loss.

17

Rola scaleń gruntów w zmniejszaniu zagrożenia erozyjnego

Bożek Piotr, Doroż Arkadiusz, Taszakowski Jarosław

Przegląd Geodezyjny

|

2022

|

R. 94, nr 11

18--21

PL

Co roku niemal na całym świecie erozja przyczynia się do degradacji gleby, pogorszenia warunków do prowadzenia działalności rolniczej oraz zmiany krajobrazu rolniczego. Straty dla gospodarki światowej wiążą się z kosztami utraconych plonów oraz z kosztami związanymi z rekultywacją zdegradowanych terenów. Proces zapobiegania oraz niwelowania skutków związanych z zagrożeniem erozyjnym jest procesem czasochłonnym, wymagającym dużych nakładów pracy. Redukcja zagrożenia erozyjnego związana jest ze zmianą struktury przestrzennej dla obszarów użytkowanych głównie rolniczo. Scalenie gruntów wpisujące się w kształtowanie obszarów wiejskich jest jednym z najskuteczniejszych narzędzi pozwalającym na zmniejszenie zagrożenia erozyjnego. Do najpopularniejszych narzędzi identyfikujących zagrożenie erozyjne, które może zostać zredukowane w ramach scaleń gruntów zaliczany jest model RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation). Pozwala on na określenie liczby materiału glebowego, który ulega degradacji. Wykorzystuje on dane wysokościowe, dane o użytkowaniu, aby skutecznie wyznaczyć obszary zagrożone.

EN

Every year, almost all over the world, erosion contributes to soil degradation, deterioration of agricultural conditions and changes in the agricultural landscape. The losses to the world economy are related to the costs of lost crops and the costs of rehabilitating degraded land. The process of preventing and reducing the effects of erosion risk is a time-consuming and labor-intensive process. The reduction of the erosion risk is related to the change in the spatial structure of areas used mainly for agriculture. Land consolidation, which is part of the shaping of rural areas, is one of the most effective tools to reduce the risk of erosion. The RUSLE model (Revised Universal Soil Loss Equation) is one of the most popular tools for identifying erosion risk that can be reduced as part of land consolidation. It allows you to determine the number of soil materials that are being degraded. It uses elevation data and usage data to effectively designate risk area.

18

Warunki występowania erozji w obszarze stacji narciarskich w Karpatach Polskich

Piątek Dawid, Krzemień Kazimierz, Gołąb Agata

Landform Analysis

|

2022

|

Vol. 41

17--31

PL

Wzrost popularności turystyki narciarskiej wpływa na intensywny rozwój stacji narciarskich, w szczególności tych posiadających koleje linowe. W literaturze szeroko opisywane są przyrodnicze skutki narciarstwa, również wpływ na rzeźbę terenu. Jednakże, nie ma opracowań wskazujących stacje narciarskie jako obszary o zwiększonej podatności na erozję oraz skalę przestrzenną tego zjawiska. Celem badań było poznanie warunków wystąpienia erozji oraz intensywnego przeobrażania stoków w strefie stacji narciarskich na przykładzie Karpat Polskich. W tym celu, z wykorzystaniem danych GUGiK, oprogramowania GIS oraz metod statystycznych przeprowadzono analizę liczby, położenia i morfologii stoków narciarskich oraz sposobów ich utrzymania. Dokonano również podziału stacji narciarskich ze względu na typy rzeźby w ich otoczeniu oraz dominujące procesy morfogenetyczne. Uzyskane parametry morfometryczne oraz dane o infrastrukturze stacji narciarskich wykorzystano w analizie składowych głównych (PCA), która pozwoliła na wytypowanie stacji narciarskich o największej podatności na erozję w Karpatach Polskich. Otrzymane wyniki wskazują, że stacje narciarskie w masywie Skrzycznego charakteryzują się największym zagrożeniem wystąpienia erozji. Zwrócono również uwagę na duży potencjał erozyjny stacji na Kasprowym Wierchu oraz stacji w najwyższych partiach Beskidów. Wykazano, że najmniejszy potencjał erozyjny cechuje nisko położone, niewielkie stacje narciarskie. Badania wskazują również na istotną rolę sztucznego naśnieżania oraz występowania nieciągłej pokrywy roślinnej na warunki wystąpienia erozji w obszarze nartostrad niezależnie od energii rzeźby.

EN

Increasing in popularity of skiing lead to intensive development of ski resorts, especially these with cable transport. In the literature is a wide characteristic of environmental effects of skiing as well as the impact on the relief. However, there is a lack of works presenting ski resorts as areas with higher susceptibility to erosion and the spatial scale of the phenomenon. For this purpose, with the use of Head Office of Geodesy and Cartography (GUGiK) data, GIS software and statistical methods, an analysis of the number, location and morphology of ski slopes and the methods of their maintaining was carried out. The ski resorts were also divided according to the types of relief in their surroundings and the dominant morphogenetic processes. The obtained morphometric parameters and data about the infrastructure of ski resorts were used in the principal component analysis (PCA) allowed to select ski resorts with the highest susceptibility to erosion in the Polish Carpathians. The obtained results indicate that the ski stations in the Skrzyczne massif are characterized by the highest risk of erosion. Attention was also paid to the high erosion potential of the station on Kasprowy Wierch and the stations in the highest parts of the Beskids. It has been shown that the lowest erosion potential is found low mountains, small ski resorts. The research also indicates a significant role of artificial snowmaking and the presence of discontinuous vegetation cover on the conditions of erosion in the area of ski slopes, regardless of the relief energy.

19

Solid particle erosion in the sudden contraction of raw water pipeline

Amori Karima E., Al-Salmany Zaid

Diagnostyka

|

2022

|

Vol. 23, No. 1

art. no. 2022110

EN

The steady 3-D raw water turbulent flow is numerically investigated. This flow is formed of solid silica sand (quartz) carried by water in stainless steel pipe. The flow in a straight pipe and flow in a pipe with a sudden contraction are analyzed using a two-way coupled Eulerian-Lagrangian approach. Erosion rate is estimated by Oka erosion model combined with the constant coefficient of restitution. The effect of solid particles mass flow rate, inlet velocity, particle diameter, internal pipe diameter, orientation, contraction coefficient, and wall pipe contraction angle on erosion rate are examined. The predicted erosion is distributed homogenously for straight pipe, while the step wall area of the contraction is the most eroded part. The erosion rate increases with the increase of solid particles diameter, flow rate, inlet velocity, and decreasing pipe diameter. Iit is found that the erosion is limited till the particle diameter reaches 500 µm then it starts to increase. The erosion rate increases with decreasing contraction coefficient and step wall angle. When the step wall angle decreased to 300, the erosion rate is reduced by 30 times that for 900. So, decreasing step wall angle can be considered as a geometrical solution to reduce erosion rate.

20

Symulacja i predykcja erozji wybrzeża wybranych odcinków Zatoki Gdańskiej w modelu SWAN

Sapiega Patryk

Przegląd Geologiczny

|

2021

|

Vol. 69, nr 11

721--727

EN

The increasing climatic changes and their possible negative impact on the marine and coastal environment prompt the search for alternative estimating and predicting dangerous phenomena. Hydrodynamic modeling is an underappreciated model which enables forecasting waves and their effects. In the presented work, the author assessed the influence of the dynamics of undulations on the morphological changes of the Gulf of Gdańsk coast in three transects representing different geomorphological zones of the shore. Using the SWAN wave model, simulations were carried out reflecting the hydrodynamic conditions of the most giant storms in 2015-2020, calculating the amount of eroded sediment material in bottom and suspension transport. In addition, based on the significant wave height data from ERA5-ECMWFfrom 1981-2020 and the assumed scenarios, a prediction was made of a potential increase in coastal erosion caused by the rise in the mean value of the significant wave height. Taking into account the implemented and set atmospheric, hydrodynamic, and sedimentological conditions, it has been estimated that the highest erosion characterizes the cliff area in Gdynia-Orłowo (transect B), where the average amount of erosion of the bottom sediment is 0.5 kg/m/s, of the sediment in suspension - 20 kg/m/s, and the average speed of the transported sediment exceeds 2 m s-1. The lowest dynamics of changes is characteristic for the western part of the Vistula Spit (transect C), where the average velocity of the transported sediment is 0.28 m s-1, and the average size of the eroded bottom sediment is 0.014kg/m/sand 0.15kg in suspension/m/s. In the analyzed storm events, at all locations, the greatest erosion was generated by the wave conditions from January 2019. The maximum wave height in the open sea was record-breaking, over 13 meters. Depending on the analyzed area and its geomorphology and exposure to storm waves, the predicted amount of erosion varied significantly. For Scenario A, assuming a 15% increase in the average frequency and height of the significant wave, the forecast of coastal transport is 138-161 thousand m3/year, for Scenario B (30%) 150-175.5 thousand m3/year, and for Scenario C (50%) 180-210 thousand m3/year. In addition, the aim of the work is a cause-and-effect analysis of wave activity on the coast of the Gulf of Gdańsk and the assessment of its impact on quantitative changes in the sediment transport balance.