Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Acoustic emission analysis of the plastic deformation stages of degraded low-carbon steel after long-term operation in the oil refining and petrochemical processing

Lyasota I., Sarniak Ł., Kustra P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 1

143--151

EN

This paper presents results obtained from a laboratory investigation conducted on material from a pressure vessel after longterm operation in the oil refinery industry. The tested material contained structural defects which arose from improper heat treatment during steel plate manufacturing. Complex tensile tests with acoustic emission signal recording were conducted on both notched and unnotched specimens. The detailed analysis of different acoustic emission criteria allowed as to detect each stage of plastic deformation and microstructural damage processes after a long-term operation, and unused carbon steels during quasi-static axial tension testing. The acoustic emission activity, generated in the typical stages of material deformation, was correlated by microscopy observations during the tensile test. The results are to be used as the basis for new algorithms for the assessment of the structural condition of in-service pressure equipment.

2

Emisja akustyczna w zastosowaniu do oceny stanu materiału urządzeń ciśnieniowych poddanych długotrwałej eksploatacji w instalacjach przemysłu rafineryjnego

Lyasota I., Sarniak Ł., Kustra P.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2018

|

nr 4

38--42

PL

W ramach artykułu zostały wykonane kompleksowe badania stanowiskowe rzeczywistego zbiornika ciśnieniowego polegające na próbie hydraulicznej z rejestracją sygnałów emisji akustycznej. Badane urządzenie było eksploatowane od ponad 40 lat jako część instalacji destylacji ropy naftowej. Materiał płaszcza zbiornika zawierał liczne uszkodzenia korozyjne, które zostały zidentyfikowane oraz odwzorowane za pomocą szczegółowych badań metodą ultradźwiękową z wykorzystaniem techniki Phased Array. Dodatkowo materiał niektórych blach płaszcza charakteryzował się gruboziarnistą ferrytyczno-perlityczną mikrostrukturą, wynikającą z nieprawidłowej obróbki cieplnej na etapie wytwarzania urządzenia. W celu określenia pola naprężeń w płaszczu zbiornika wykonano szczegółowy model numeryczny uwzględniający ww. uszkodzenia. Wyniki wykonanych badań stanowią bazę do opracowania złożonej metodyki oceny stanu technicznego urządzeń ciśnieniowych przemysłu rafineryjnego – głównego celu projektu badawczego Programu LIDER VII sfinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

EN

The paper presents results obtained from the complex destructive tests with acoustic emission recording on real pressure vessel after long-term operation in the refinery industry. The vessel has been operated in the refinery industry for 45 years. A lot of corrosion damages were present on the inner surface of the vessel shell as a result of long-term operation. The material’s microstructure of some shell plates was coarse-grained, which arose from improper heat treatment during plates manufacturing. The investigations, presented in this paper, were realized within the project of LIDER VII Program financed by the National Centre for Research and Development of Poland.

3

Detekcja ubytków korozyjnych w rurociągach metodą dalekozasięgowej defektoskopii ultradźwiękowej

Sarniak Ł., Szwed M., Zagórski A.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 11

19--22

PL

W niniejszym artykule omówiono metodykę, zastosowania oraz możliwości badań metodą dalekozasięgowej defektoskopii ultradźwiękowej (LRUT – ang. Long Range Ultrasonic Testing). Metoda umożliwia zobrazowanie całej ścianki rury z jednego położenia przetworników oraz detekcję i lokalizację nieciągłości w postaci ubytków grubości i efektów korozji na rurociągach. Wykorzystuje tzw. fale kierowane (ang. guided waves) rozchodzące się wzdłuż rury, wytwarzane przez opaski, składające się z wielu połączonych ze sobą modułów piezoelektrycznych. Odebrany sygnał, w postaci zobrazowania amplitudowego w czasie (A-Scan), dostarcza informacji odnośnie do lokalnych zmian przekroju poprzecznego rury.

EN

This article discusses the methodology, applications and capabilities of Long Range Ultrasonic Testing (LRUT) method. The method allows screening the entire pipe wall, over tens of meters, from a single inspection position, as well as detection and location of discontinuities in the form of wall loss and corrosion effects on pipelines. It uses guided waves propagating in the axial direction of the pipe, excited by transducer rings consisting of connected piezoelectric modules. The received signal, in form of amplitude time scan (A-Scan), provides information on general variations in the total cross-sectional area of pipe.

4

Interpretacja wyników badań małych próbek pobranych z wirników turbin parowych w sposób mało inwazyjny

Sarniak Ł., Molak R., Romelczyk B., Zagórski A., Garyga P., Przepadło K.

Energetyka

|

2017

|

nr 10

650--653

PL

Precyzyjna ocena stopnia degradacji materiału wirnika turbiny parowej wymaga przeprowadzenia specjalistycznych badań materiałowych. Zastosowanie minipróbek pozwala na ocenę wpływu efektów degradacji materiału wirnika na jego właściwości mechaniczne. W artykule omówiono metodykę pobierania próbek materiału w sposób mało inwazyjny w stosunku do badanego obiektu oraz metodykę badań wytrzymałościowych pobranego w ten sposób materiału przy wykorzystaniu małych próbek, tj. statycznej próby rozciągania. Jednocześnie skupiono się na interpretacji wyników przeprowadzonych badań w kontekście zależności właściwości od wielkości elementu określanego terminem efektu skali.

EN

Accurate evaluation of the turbine rotor material degradation requires specialized material testing. The use of a miniaturized specimens allows the assessment of the rotor material degradation effects on its mechanical properties. The paper presents a methodology for semi-destructive sampling the material and the methodology of mechanical testing of the obtained material with the use of miniaturized specimens such as Miniature Specimen Tensile Test (MSTT). At the same time, the paper discusses interpretation of the tests results in terms of the dependence of material properties on the sample size, called “scaling effect”.

5

Diagnostyka stanu technicznego wirników turbin parowych na podstawie badań małych próbek pobranych w sposób mało inwazyjny

Sarniak Ł., Molak R., Romelczyk B., Garyga P., Pakieła Z., Zagórski A.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2017

|

nr 3

12--14

PL

Precyzyjna ocena stopnia degradacji materiału wirnika turbiny parowej wymaga przeprowadzenia specjalistycznych badań materiałowych, uwzględniających mikroskopię świetlną i skaningową oraz badania wytrzymałościowe. Ponieważ pozyskiwanie próbek o standardowych rozmiarach osłabiłoby pod względem wytrzymałościowym konstrukcję wirnika, w artykule zaprezentowano metodykę pobierania próbek materiału w sposób mało inwazyjny w stosunku do badanego obiektu, pozostawiający powierzchnię wirnika bez karbów i znacznych pocienień. Zastosowanie odpowiednich parametrów cięcia, chłodzenia i mocowania urządzenia umożliwiło pobranie niewielkich próbek o niezmienionej, nieodkształconej i nieprzegrzanej mikrostrukturze. W pracy omówiono metodykę badań wytrzymałościowych pobranego w ten sposób materiału przy wykorzystaniu małych próbek tj. statycznej próby rozciągania oraz metody zginania miniaturowych dysków (Small Punch Test).

EN

Accurate evaluation of the turbine rotor material degradation requires specialized material testing, including light microscopy, SE M and tensile test. Since obtaining standard size samples would significantly weaken the rotor construction, the paper presents a methodology for semi-destructive sampling the material, leaving the surface of the rotor without notches and with a relatively small wall loss. The application of suitable cutting parameters, cooling and equipment fixing enabled the sampling of small samples without interfering in their microstructure. The paper discusses the methodology of mechanical testing of the obtained material with the use of miniaturized specimens such as Miniature Specimen Tensile Test (MSTT ) and Small Punch Test (SPT) method.

6

Monitorowanie degradacji wodorowej stali in situ podczas wodorowania katodowego poprzez badania ultradźwiękowe z wykorzystaniem głowicy Phased Array o macierzowym układzie przetworników

Szwed M., Gloc M., Sarniak Ł.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 10

63--68

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań degradacji wodorowej stali 09G2S wg. GOST 19281 poddanej wodorowaniu metodą polaryzacji katodowej, z równoczesną rejestracją sygnału ultradźwiękowego. W celu weryfikacji wyników badań ultradźwiękowych przeprowadzono szczegółowe badania mikroanalityczne i mikrostrukturalne. Zastosowano techniki mikroskopii świetlnej (LM), elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) oraz technikę mikroanalizy rentgenowskiej składu chemicznego (EDS). Wykazano, że metoda defektoskopii ultradźwiękowej in situ pozwala z powodzeniem monitorować na bieżąco procesy degradacji wodorowej tj. tworzenie się wewnętrznych pęknięć, powierzchniowych mikropęknięć powstałych w wyniku pułapkowania wodoru na wtrąceniach niemetalicznych oraz powstawanie pęcherzy wodorowych.

EN

This paper presents the results of investigation on degradation caused by hydrogen in 09G2S carbon steel acc GOST 19281. The idea of the test was hydrogen charging by cathodic polarization in the steel with simultaneous registration of the ultrasonic signal. In order to verify the ultrasonic testing results the detailed research of microstructure were performed. Light microscopes (LM), scanning electron microscopes (SEM) and electron dispersive spectroscopy (EDS) were applied. It has been shown that the method of simultaneous ultrasonic inspection in situ can successfully monitor the degradation rates of the hydrogen of investigated steel. From microstructural point of view the formation of internal cracks, surface of microcracks resulting from the hydrogen trapping in the non-metallic inclusions and the formation of hydrogen blisters were observed.

7

Identyfikacja uszkodzeń rurociągów kriogenicznych metodą emisji akustycznej

Lusa T., Płowiec J., Szwed M., Sarniak Ł., Wotzka D.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 8

63--65

PL

Celem badań realizowanych w ramach programu NCBR LIDER III było opracowanie rozwiązania umożliwiającego identyfikację uszkodzeń rurociągów kriogenicznych, bez konieczności wyłączania ich z eksploatacji, z zastosowaniem jako głównej metody emisji akustycznej (AE). Jej właściwości i duże możliwości aparaturowe pozwalają na wykrywanie i identyfikowanie aktywnych uszkodzeń w całej objętości materiału użytego do budowy rurociągu. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań rurociągu, stanowiące podstawę do opracowania procedur badawczych i kryteriów diagnozowania.

EN

The aim of the research carried out under the NCBR LEADER III program, was to create a solution that enables to perform diagnostic tests of cryogenic pipelines in the real operating conditions using an acoustic emission technique (AE), as leading methods. The features of this method and the wide range of equipment that may be used for detecting, localizing and identifying active defects in the entire volume of the material used for the construction of a pipeline. This paper presents selected results of pipelines investigation as the base for development of test procedures and grading criteria.

8

Zastosowanie symulacji numerycznych w badaniach ultradźwiękowych detali kompozytowych

Sarniak Ł., Karczewski R., Szwed M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 12

136--138

PL

Symulacje numeryczne odgrywają coraz bardziej istotną rolę w badaniach nieniszczących. Są powszechnie wykorzystywane do opracowywania metod badawczych oraz potwierdzania ich skuteczności. Ich głównym celem jest wspomaganie analizy i interpretacji wyników badań. Artykuł pokazuje możliwości modelowania badań ultradźwiękowych na przykładzie badań zanurzeniowych detalu kompozytowego. W detalu wykonanym z kompozytu węglowo-epoksydowego zlokalizowane są wady celowo wytworzone przez zalaminowanie cienkich, płaskich, prostokątnych wstawek teflonowych o znanych wymiarach. Wykonano ultradźwiękowe badania zanurzeniowe detalu i porównano je z wynikami symulacji przeprowadzonej dla utworzonego modelu numerycznego. Uzyskane wyniki dowiodły wysokiej wartości użytkowej symulacji numerycznej.

EN

Numerical simulations play an increasingly important role in nondestructive testing. They are widely used for the development of testing methods to confirm their effectiveness. Their main purpose is to support the analysis and interpretation of the research results. The paper shows the possibilities of ultrasonic testing modeling on immersion testing of composite test piece example. In the component made of carbon-epoxy composite, intentionally created defects are located. The defects were made by lamination of thin, flat, rectangular teflon inserts of known dimensions. The ultrasonic immersion tests of the component are compared with the results of simulations carried out for the created numerical model. The results showed the high value of the numerical simulation.