Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Diagnostyka stanu technicznego i badania nieniszczące dla energetyki

Żurek Z. H., Dobmann G., Rockstroh B., Kukla D.

Napędy i Sterowanie

|

2018

|

R. 20, nr 5

102--108

PL

Stal martenzytyczna P91 należy do grupy stali stosowanych w energetyce. Komponenty maszyn i wyposażenie wykorzystujące stale z tej grupy (K18 - P 265 i 13 HMF) są użytkowane w eksploatacji przy podwyższonych temperaturach. Stale te są narażone na obciążenia zmęczeniowe cieplne, przyspieszoną korozję, pełzanie dynamiczne i relaksację powodowane procesami zmęczeniowymi. Trudne warunki eksploatacji (temperatura, ciśnienie) wywierają różny wpływ na proces zmian ich parametrów fizycznych. W przypadku większości stali stosowanych w energetyce magneto-indukcyjny pomiar właściwości fizycznych jest dogodną techniką badania próbek, a nawet przy ciągłym diagnozowaniu wycinka instalacji (SHM). Artykuł prezentuje wyniki badań przeprowadzonych dla próbek stalowych P91, P265 i 13 HMF oraz proponuje niskokosztowe rozwiązanie badań nieniszczących (NDT) i monitoringu eksploatacyjnego.

EN

The martensitic steel P91 belongs to the group of steels used in power engineering. Machine components and equipment using steels from the group (K18 - P 265 and 13 HMF) are utilized in service at increased temperatures. Such steels are exposed to thermal fatigue loads, accelerated corrosion, dynamic creep and relaxation due to fatigue processes. The harsh operation conditions (temperature, pressure) have a diverse influence on the evolution process of their physical parameters. In case of most of the steels used in power industry the magneto-inductive measurement of physical properties is a convenient technique for testing of samples, even for continuous diagnostics of installation sector (SHM). The paper presents results of tests performed on P91, P265 and 13 HMF steel samples, and a low cost service life monitoring is proposed (NDT).

2

Development and qualification of the Eddy-Current testing techniques “EC” and “EC+” in combination with Leeb-Hardness-Measurements for detection and verification of hardness spots on heavy steel plates

Dobmann G., König C., Hofmann U., Schneibel G.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2017

|

nr 3

24--31

EN

Hardness Spots are local areas with increased hardness on the surface of semi-finished or end products in steel manufacturing. The cause of these hardness spots is attributed to effects in the casting or rolling process. As of stochastic nature, only a reliable non-destructive testing (NDT ) technique, applied as a 100% surface examination can detect infected areas, of which, the individual hardness value is verified, by performing Leeb hardness measurements, in accordance with the given standard. The NDT -techniques developed by DI LLINGER and Rohmann, to detect the hardness spots, are due to an Eddy Current (EC) procedure which in two consecutively developed variants came into application, named EC and EC+. Whereas the EC procedure is asking for shot-blasted surfaces, to remove the rolling skin (scale), avoiding larger scatter in the EC-impedance data, the EC+ procedure is applied without shot blasting. The contribution reports to the systems and the development of an Inspection and Testing Program (IPT) which was qualified, according the guidelines of the British Standards Institution PD CEN//TR 14748. Special emphasis is on the discussion of reliability.

PL

Twarde plamy są miejscami o zwiększonej twardości na powierzchni półproduktów lub produktów końcowych w produkcji stali. Przyczynami ich występowania są przemiany zachodzące w procesie odlewania lub walcowania. Ze względu na naturę stochastyczną, jedynie wiarygodna technika badań nieniszczących (NDT ), stosowana w 100% badaniu powierzchni może wykryć zakażone obszary, z których weryfikowana jest indywidualna twardość w wyniku pomiaru twardości Leeb, zgodnie z odpowiednimi normami. Techniki NDT opracowane przez firmę DILLINGER i Rohmann, mające na celu wykrycie twardych plam, wynikają z zastosowania prądu wirowego (ang. Eddy Current), która w dwóch kolejno rozwiniętych wariantach została nazwana EC i EC+. W czasie gdy procedura EC wymaga śrutowania powierzchni by usunąć zgorzelinę, w celu uniknięcia większego rozproszenia danych impedancji EC, procedura EC+ jest wykonywana bez śrutowania. Procedura jest rozwijana i dedykowana do systemu Programu Kontroli i Testów (IPT), który został zakwalifikowany, zgodnie z wytycznymi British Standards Institution PD CEN//TR 14748. Szczególny nacisk kładzie się na dyskusję na temat niezawodności.

3

Diagnostyka zmęczeniowa elementów konstrukcyjnych przy nieznanej historii obciążeń

Żurek Z. H., Dobmann G.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2016

|

Nr 1 (109)

177--183

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie techniki magneto-indukcyjnej do określania mechanicznej degradacji elementów konstrukcyjnych z nieznaną historią obciążeń zmęczeniowych. Zaprezentowano metodykę, która w wielu przypadkach jest tańsza od obecnie stosowanych oraz umożliwia uzyskanie wysokiej czułości i powtarzalności badań, zarówno dla prostych jak i precyzyjnych przetworników RLC. Metodologię tę opisano już w wielu artykułach publikowanych w Przeglądzie Elektrotechnicznym [20]. Porównano strefy degradacji materiału o potencjalnie niskim i wysokim stanie obciążeń. Stan maksymalnej degradacji wyznaczano dla stref potencjalnie zagrożonych pękaniem (potwierdzonych statystyką).

EN

The paper presents an application of magneto-inductive technique to determine a mechanical degradation of construction components, of which the history of fatigue loads is unknown. There is presented a methodology, which in many cases is less in costs than methods presently used, and which enables obtaining high measuring sensitivity and repeatability, for both simple and precise LCR converters. This methodology was described in many articles published in Przeglad Elektrotechniczny [20]. There is made a comparison of degradation for areas of potentially low and high loads condition. State of maximum degradation was determined in areas potentially risky to cracks (statistically confirmed).

4

Diagnostyka eksploatacyjna stali w energetyce

Żurek Z. H., Dobmann G., Rockstroh B., Kukla D.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2016

|

Nr 1 (109)

169--176

PL

Stal martenzytyczna P91 należy do grupy stali stosowanych w energetyce. Komponenty maszyn i wyposażenie wykorzystujące stale z tej grupy (K18 - P 265 i 13 HMF) są użytkowane w eksploatacji przy podwyższonych temperaturach. Stale te są narażone na obciążenia zmęczeniowe cieplne, przyspieszoną korozję, pełzanie dynamiczne i relaksację powodowane procesami zmęczeniowymi. Trudne warunki eksploatacji (temperatura, ciśnienie) wywierają rożny wpływ na proces zmian ich parametrów fizycznych. W przypadku większości stali stosowanych w energetyce, magneto-indukcyjny pomiar właściwości fizycznych jest dogodną techniką badania próbek, a nawet przy ciągłym diagnozowaniu wycinka instalacji. Artykuł prezentuje wyniki badań przeprowadzonych dla próbek stalowych P91, P265 i 13 HMF oraz proponuje niskokosztowe rozwiązanie monitoringu eksploatacyjnego.

EN

The martensitic steel P91 belongs to the group of steels used in power engineering. Machine components and equipment using steels from the group (K18 - P 265 and 13 HMF) are utilized in service at increased temperatures. Such steels are exposed to thermal fatigue loads, accelerated corrosion, dynamic creep and relaxation due to fatigue processes. The harsh operation conditions (temperature, pressure) have a diverse influence on the evolution process of their physical parameters. In case of most of the steels used in power industry the magneto-inductive measurement of physical properties is a convenient technique for testing of samples, even for continuous diagnostics of installation sector. The paper presents results of tests performed on P91, P265 and 13 HMF steel samples, and a low cost service life monitoring is proposed.

5

Probability of detection – the approach to combine probabilistic fracture mechanics with NDT – where we are ?

Dobmann G.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2016

|

nr 1-2

27--33

EN

The contribution presents the detail discussion on various problematic aspects of utilization of both fracture mechanics based methodology and NDT technology to conduct the assessment of failure of components. Consequently, it shows a software tool concerning Probability of Detection – Probability of Sizing Concept, which allow to bring both methodologies (Fracture Mechanics and NDT ) together and to meet in a joint approach. The contribution introduces in the application of one software approach, which allows modeling and simulation of real scenarios in detail, based on a variety of properties of different relevant materials from practice.

PL

Praca ta przedstawia szczegółową dyskusję na temat różnych aspektów problematyki jednoczesnego wykorzystania metodyki opartej na mechanice pękania i technologii badań nieniszczących (NDT ) do przeprowadzania oceny i predykcji uszkodzenia komponentów. W konsekwencji, przedstawiono oprogramowanie narzędziowe odnoszące się do koncepcji prawdopodobieństwa wykrycia (Probability of Detection– Probability of Sizing), które pozwalają na połączenie obu metodologii (mechaniki pękania i NDT ) i działanie w ramach wspólnego podejścia. Praca przedstawia implementację w ramach oprogramowania podejścia, które umożliwia modelowanie i szczegółową symulację rzeczywistych sytuacji, przy uwzględnianiu wielu właściwości różnych materiałów używanych w praktyce.

6

NDT and SHM for fatigue and fracture mechanical property determination

Dobmann G.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 12

46--50

EN

Plant components in power plants like nuclear power plants (NPP) and chemical plants like refineries are very often manufactured in austenitic stainless steel because of the resistance of the material against corrosion. However, the components are very often under elevated service temperatures in the 280°÷300°C regime and under mechanical cyclic deformation. The components – so far designed with sufficient fracture toughness – fail by fatigue crack initiation, crack growth to local leak and normally not break. When the cyclic deformation is in the LCF (low-cyclefatigue, some thousand load cycles till end of life) regime the cracking is due surface-breaking cracks. NDT technology most applied is MT, i.e. magnetic testing as magnetic particle inspection based on the magnetic leakage fields of the surface cracks. So far the components are not ferromagnetic; PT (penetrant testing) is well introduced. In the nuclear field, because of the reason of contamination of the inspection media very often in the last years eddy current inspection (ET) was introduced and qualified. However, worldwide there is the strategy to life extent the nuclear power plants, and therefore in the last decade R&D to NDT for nuclear safety has concentrated to develop material characterization techniques for early detection of ageing phenomena. The objective is to detect and quantify ageing in the material microstructure before a macroscopic crack occurs. These techniques were applied to monitor the fatigue behavior in the laboratory at servo-hydraulic machines. The next step is planned to implement the technology into lifetime management strategies of NPP to monitor components, i.e. pipes like the surge line or spray lines. The developed techniques also have a high potential to monitor fracture mechanical tests which normally are very time-consuming. First approaches are discussed in the here presented contribution. By using UT and time-of-flight of the surface-acoustic wave (Rayleigh wave) the crack-initiation at a fracture mechanical test specimen can be detected.

PL

Elementy elektrowni jądrowych i fabryk chemicznych, np. rafinerii, są wykonywane z wysokostopowych stali austenitycznych ze względu na dużą odporność na korozję. Jednak elementy często pracują w temperaturze powyżej dopuszczalnej wynoszącej 280÷3000C i poddawane są cyklicznym deformacjom. Elementy zaprojektowane tak by, miały odpowiednią odporność na pęknięcia, ulegają zniszczeniu w wyniku rozwoju lokalnej wady. W przypadku gdy cykliczne deformacje znajdują się w przedziale LCF (małe cykliczne zmęczenia, wynoszące kilka tysięcy cykli w całym okresie pracy), nie występują groźne złamania. Ze względu na to, że stal austenityczna nie jest ferromagnetyczna, nie jest możliwe wykorzystanie metody strumienia rozproszonego. Do wykrywania wad powierzchniowych używana jest metoda penetracyjna. W elektrowniach jądrowych używana jest metoda prądów wirowych. Obecnie podejmowane są wysiłki mające na celu wydłużenie czasu pracy elektrowni jądrowych. Z tego powodu rozwijane są metody wczesnego wykrywania starzenia się materiału. Celem jest wykrycie i ilościowa ocena starzenia przed powstaniem wady. Umożliwiają one wczesną ocenę stopnia starzenia się materiału. W pierwszym kroku te metody są używane w laboratorium. Następnie zostaną one wykorzystane w badaniach przemysłowych, w szczególności w badaniu starzenia się rurociągów. Rozwijane metody są bardzo użyteczne w testowaniu pęknięć, bez użycia ich proces jest bardzo czasochłonny. W obecnej pracy jest opisana faza laboratoryjna. Posługując się metodą ultradźwiękową, można wykryć wadę we wczesnej fazie. Metoda powinna być testowana i oceniana ilościowo. Czas testowania zostanie wyraźnie skrócony. Przewiduje się dalsze badania. Obecnie w tym celu używany jest specjalnie skonstruowany tester ultradźwiękowy EMAT.

7

Nondestructive damage characterization with examples of thermal aging, neutron degradation and fatigue

Dobmann G., Altpeter I., Szielasko K., Kopp M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2006

|

Vol. 44 nr 3

649-666

EN

Nondestructive Testing (NDT) in the engineering community is normally associated with the objective to detect, to classify and to size material nonconformities - for instance beginning with nonmetallic inclusions of a size of some ten $\mu$m in steel or Aluminum alloys up to so-called 'material defects' like macroscopic cracks of some mm size. This objective, however, is at the top of the list of activities concerning the number of applications in nondestructive material testing worldwide. Methodologies like UT (Ultrasonic Testing) and RT (Radiographic Testing) or MT (Magnetic Testing) are well introduced in a wide field of product and component examination standards. In the last 15 to 20 years, the NDT technology was also developed for characterizing materials, for instance in terms of microstructure parameters, i.e. lattice defects, like distributions and densities of dislocations, precipitates, micro-voids, in order to describe strengthening and/or softening in materials, mainly in metal alloys, but also to measure the applied and residual stresses (Dobmann et al., 1989).

PL

Badania nieniszczące (NDT) są zwykle, w społeczności inżynierskiej, wiązane ze zdolnością do wykrycia, klasyfikacji i wymiarowania niezgodności materiałowych - na przykład z początkiem niemetelicznych wtrąceń o rozmiarach kilku dziesiątek mikrometra dla stali lub stopów aluminium, aż do tak zwanych "defektów materiałowych" w rodzaju pęknięć makroskopowych o rozmiarach kilku milimetrów. Cel ten jest jednak na szczycie listy podejmowanych działań w szeroko rozumianych nieniszczących badaniach materiałowych. Metodologie w rodzaju BU (badań ultradźwiękowych), BR (badań radiograficznych) czy BM (badań magnetycznych) są dobrze wprowadzone w szerokiej dziedzinie standardowych badań wyrobów i ich składników. W ostatnich 15-20 latach techniki nieniszczące rozwijano również w odniesieniu do charakteryzacji materiału na przykład w zakresie parametrów mikrostruktury, tzn. do defektów sieciowych typu rozkładów i gęstości dyslokacji, wtrąceń, mikropustek, aby opisać wzmocnienie i/lub osłabienie materiałów, głównie stopów metali, ale również do mierzenia przyłożonych i resztkowych naprężeń (Dobmann et al., 1989).