Wyznaczanie trwałości resztkowej i czasu dalszej bezpiecznej pracy na przykładzie materiału rodzimego i złącza spawanego

• Autorzy: Dobrzański J. , Zieliński A. , Paszkowska H.

Warianty tytułu

EN

Determination of residual life and time of further safe operation illustrated with an example of the parent material and welded joint

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano sposób wyznaczania trwałości resztkowej i resztkowej trwałości rozporządzalnej na podstawie wyników skróconych prób pełzania dla różnych poziomów temperatury wyższej od eksploatacyjnej i przy poziomie naprężenia odpowiadającym eksploatacyjnemu. Zaproponowano sposób wyznaczania udziału trwałości rozporządzalnej w trwałości oraz wyznaczania czasu bezpiecznej eksploatacji poza obliczeniowy. Umożliwia on wyznaczanie trwałości resztkowej tre dla dowolnie wybranych parametrów temperaturowo-naprężeniowych oraz czasu dalszej bezpiecznej pracy poza obliczeniowy, dla wymaganych parametrów dalszej eksploatacji, na podstawie wyników skróconych prób pełzania przeprowadzanych w temperaturze wyższej od eksploatacyjnej. Znajomość charakterystyki resztkowej wytrzymałości na pełzanie materiału po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania umożliwia dla parametrów dalszej eksploatacji, odpowiadających dotychczasowym, wyznaczanie stopnia wyczerpania oraz minimalnej wymaganej grubości ścianki elementu niezbędnej do przeniesienia rzeczywistych obciążeń eksploatacyjnych materiału po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania. Zaproponowane procedury omówiono na przykładzie materiałów elementów rurociągu pary świeżej ze stali 13HMF(14MoV63) po 200 000 godzin eksploatacji w temperaturze powyżej granicznej.

EN

The method for determination of residual life and disposable residual life based on the results of abridged creep tests for different temperature levels exceeding the operating temperature and at stress level corresponding to the release stress was developed. The method for determination of contribution of the disposable life to the life and determination of the time of safe operation beyond the design work time was proposed. This allows determination of the residual life tre for any selected temperature and stress parameters and the time of further safe operation beyond the design work time for the required parameters of further operation based on the results of abridged creep tests at temperature higher than the operating one. The knowledge of creep strength residual characteristics of the material after long-term seruice at creep conditions allows, for the parameters of further operation corresponding to those used so far, determination of the exhaustion extent and the minimum required element wall thickness necessary to transfer the real release stresses of the material after long-term service at creep conditions. The proposed procedures were discussed on the example of 13HMF(14MoV63) steel materials of the primary steam pipeline components after 200,000 hour service at a temperature above the limit one.

Słowa kluczowe

PL

pełzanie; trwałość resztkowa; stopień wyczerpania; bezpieczna eksploatacja poza czas obliczeniowy

EN

creep; residual life; exhaustion extent; safe operation beyond the design work time

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 61, nr 1
• Strony: 9--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr., tab., rys.

Twórcy

autor

Dobrzański J.

autor

Zieliński A.

autor

Paszkowska H.

• Instytut Metalurgii Żelaza,

Bibliografia

• 1. Dobrzański J., Hernas A., Correlation between phase composition and life-time of 1Cr-0,5Mo steels during long term service at elevated temperature, J. of Mat. Proc. Tech. Vol.53, No 1-2, p. 101, Amsterdam 1995.
• 2. Dobrzański J., Hernas A., Relationship between microstructure and remanent life-time of low alloy Cr-Mo steels, 6 Int. Conf. Creep and Fatigue, p. 451, London. 1996.
• 3. Dobrzański J., The classification method and the technical condition evaluation of the critical elements' material of power boilers in creep service made from the 12Cr-lMo-V, J. Of Mat. Proc. Tech. Vol. 164-165, p. 785-794, 2005.
• 4. Dobrzański J., Zieliński A., Sroka M., Structure, properties and method of the state evaluation of low-alloyed steel T23 (HCM2S) worked in creep conditions J. of Mat. Proc. Tech. - w druku.
• 5. Dobrzański J., Zieliński A., State evaluation of critical elements aterial after long-term service in creep condition, Advances in Materials Science - w druku.
• 6. Neubauer B., Creep damage evolution in power plants, Proc. Symp. Creep and Fracture of Eng. Mat. And Structures, Swansea, 2. 1984
• 7. Dobrzański J., Internal damage processes in low alloy chromium-molibdenum steels during high-temperature creep service, J. of Mat. Proc. Tech. Vol. 157-158, p. 297-303. 2004.
• 8. Dobrzański J., Sroka M., Zieliński A., Methodology of classification of internal damage the steels during creep service, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 18, p. 263-266. 2006.
• 9. Dobrzański J., Sroka M., Computer aided classification of internal damages of the chromium-molybdenum steels during creep service, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 24, Issue 3, p. 143-146. October 2007.
• 10. Zieliński A., Dobrzański J., Krztoń H., Structural changes in low alloy cast steel Cr-Mo-V after long time creep service, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 25, Issue 1, p. 33-36. August 2007.
• 11. Dobrzański J., Krztoń H., Zieliński A., Development of the precipitation processes in low-alloy Cr-Mo type steel for evolution of the material state after exceeding the assessed lifetime, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 23, Issue 2, p. 19-22. August 2007.
• 12. Dobrzański J., Zieliński A., Krztoń H., Mechanical properties and structure of the Cr-Mo-Vlow-alloyed steel after long-term service in creep condition, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 23, Issue 1, p. 39-42. July 2007.
• 13. Zieliński A., Wpływ długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania na własności mechaniczne staliwa Cr-Mo-V, VIII Międzynarodowa Konferencja Naukowa - Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej, Częstochowa 2007 Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, tom II s. 717-721.
• 14. Hernas A., Dobrzański J., Trwałość i niszczenie elementów kotłów i turbin parowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003.
• 15. Dobrzański J., Zieliński A., Ocena przydatności do dalszej pracy materiału elementów rurociągu pary świeżej ze stali 14MoV63 (13HMF) po 200 000 godzin eksploatacji w warunkach pełzania, X Konferencja Naukowo-Techniczna, Projektowanie i innowacje w remontach energetycznych PIRE 2008, Ustroń, 26-28 listopada 2008, Energetyka Zeszyt tematyczny nr XVIII, s. 32-36.
• 16. Dobrzański J., ZielińskiA., Ocena trwałości eksploatacyjnej stali energetycznych pracujących powyżej temperatury granicznej w oparciu o skrócone próby pełzania, Materiały IX Seminarium naukowo-technicznego pt.: „Badania materiałowe na potrzeby elektrowni i przemysłu energetycznego", Zakopane, 2002, s. 97.
• 17. Dobrzański J., Diagnostyka materiałowa w ocenie stanu i prognozie czasu eksploatacji poza obliczeniowy rurociągów parowych pracujących w warunkach pełzania, Energetyka 12, 2002.
• 18. Dobrzański J., Zieliński A., Wodzyński J., Nieniszczące metody oceny materiału elementów krytycznych kotłów i turbin pracujących w warunkach pełzania, X Sympozjum Informacyjno-Szkoleniowe, Diagnostyka i Remonty Długo eksploatowanych Urządzeń Energetycznych. Wydłużanie czasu pracy urządzeń energetycznych - szansę i ograniczenia, Ustroń, 1-3 październik 2008, Biuletyn Pronovum, s. 133-140.
• 19. Dobrzański J., Ocena przydatności do eksploatacji stali 14MoV63 (13HMF) i naprawczych złącz spawanych grubościennych elementów rurociągów parowych pracujących w warunkach pełzania przez 100 000 i 200 000 godzin, Listopad 2008, Energetyka Zeszyt tematyczny nr XVIII, s. 23-28.
• 20. Dobrzański J., Sposób wyznaczenia trwałości resztkowej i resztkowej trwałości rozporządzalnej materiałów po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania, X Listopad 2008, Energetyka Zeszyt tematyczny nr XVIII, s. 23-30.