Walidacja metody spektroskopii impedancji (MSID2/3) dla badań NDT i SHM w energetyce

• Autorzy: Żurek, Z. , Solecka, B. , Chmiela, A. , Jasiński, T.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia metodę diagnostyki stalowych łopatek wysokoprężnej części turbiny parowej poprzez analizę częstotliwościową parametrów elektrycznych i magnetycznych materiału, w funkcji czasu jego eksploatacji. Metodologia wywodzi się historycznie z analizy unormowanych składowych impedancji do wykrywania defektów i selekcjonowania materiałów. Została opracowanych przez F. Förstera i jego zespół badawczy [2, 3]. W opracowaniu przedstawiono możliwość badań diagnostycznych Wielopunktowej Spektroskopii Impedancji (WSI2/3) aż po procesy degradacyjne materiału (defekty ciągłości struktury), a nie tylko defekty ciągłości materiału. Wyniki badań porównano między innymi z badaniami strukturalnymi metodą elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i spektometrii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDS) i dyspersją długości fali (WDS). Spektroskopia impedancji przyjmuje obecnie znaczące miejsce w badaniach diagnostycznych (NDT i SHM), tak w literaturze krajowej, jak i zagranicznej [11, 14, 23]. Tematyka prezentowana była także na Światowym Kongresie NDT w Monachium w 2018 roku [23]. Artykuły o tej tematyce można znaleźć na stronie NDT.net [24], Spektroskopia impedancji jest tematem dwóch prac doktorskich i promocji kolejnych doktorów nauk technicznych [27, 28]. Obszar tematyczny objęty niniejszym artykułem skierowano głównie na porównanie zagadnienia walidacji metody.

Słowa kluczowe

PL

turbina parowa; eksploatacja; diagnostyka; Wielopunktowa Spektroskopia Impedancyjna; metoda SEM

• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 25, nr 2
• Strony: 87--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Żurek, Z.

• Silesian University of Technology, Faculty of Transport

autor

Solecka, B.

• Silesian University of Technology, Institute of Physics – Centre for Science and Education

autor

Chmiela, A.

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering

autor

Jasiński, T.

• EthosEnergy Poland S.A.

Bibliografia

• [1] Bozorth R.: Ferromagnetism. The Institute of Electrical and Electronics Engineers. IEEE Magnetics Society, Sponsor, Inc., New York 1936, An IEEE Press Classic Reissue, Magnetic Society, 1993, 2001.
• 2] Förster F.: Theoretische und experimentelle Ergebnisse des magnetischen Streufluseverfahrens. Materialprüfung, 23, 1981.
• [3] Heptner H., Stroppe H.: Magnetyczne i indukcyjne badania metali. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1972.
• [4] Rasek J.: Materiały amorficzne i ich właściwości [w:] W kręgu krystalografii i nauki o materiałach. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 2002.
• [5] Rasek J.: Kinetyka zjawisk wydzielania i rozpuszczania w roztworach stałych αFe-N/C/. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 1983.
• [6] Rasek J.: Wybrane zjawiska dyfuzyjne w metalach krystalicznych i amorficznych. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 2000.
• [7] Rasek J., Stokłosa Z.: Study of material characteristic by magnetic methods – study of mechanical characteristic of materials and construction. IPPT PAN, Zakopane. 15-17 December 2004.
• [8] Żurek H.: Badania stanu ferromagnetycznych elementów maszyn w polu magnetycznym. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, ELEKTRYKA z. 196, MONOGRAFIA, str. 1-150, Gliwice 2005.
• [9] Żurek H.: Wprowadzenie do elektromagnetycznej diagnostyki degradacji stali. Gliwice: Wydaw. Politechniki Śląskiej, 2012, 155 s, MONOGRAFIA; nr 423.
• [10] Żurek H., Duka P.: Obwody RLC w diagnostyce i eksploatacji maszyn. Wydaw. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014.
• [11] Żurek H., Duka P.: RLC Circuitsfor Material Testing, Institute of Electrical Drives & Machines Komel, 2015, MONOGRAPH.
• [12] Żurek H.: Metoda diagnostyki stanu stalowych (paramagnetycznych i ferromagnetycznych) elementów maszyn elektrycznych na przykładzie bandaży i kap wirników generatorów NN 510 238538 (raport).
• [13] Żurek H.: Opracowanie metody magnetycznej do wczesnej detekcji procesów zmęczeniowych w stalach niskostopowych niskowęglowych NN 507 0807 33 (raport).
• [14] Żurek H., Kukla D.: LDC1000 converter for NDT material diagnostics and characterisation, Insight – Non-Destructive Testing and Condition Monitoring 60(7)/2018.
• [15] Żurek H.: Magnetic contactless detection of stress distribution and assembly defects in constructional steel element, NDT&E International, 38(7)/2005.
• [16] Żurek H.: Magnetic monitoring of fatigue process of the rim material of railway wheel sets, NDT&EInternational, 39/2006.
• [17] Żurek Zbigniew H., Janeczek T., Maciejewski J.: Steel magnetic parameters as material fatigue diagnostic criterion, NDT.net, issue 2009-03.
• [18] Żurek H., Baron D.: Pomiar zmian wartości przenikalności magnetycznej i przewodności elektrycznej właściwej kołpaków generatorów, XXI Seminarium Naukowo-Techniczne KOMEL PEMINE – Rytro 2012.
• [19] Żurek H., Janeczek T., Maciejewski J.: Parametry magnetyczne stali jako kryterium diagnostyki zmęczeniowej. PAK, „Pomiary Kontrola Automatyka” 9/2008.
• [20] Dercz G.: Badanie stali X22CrMoV12-1+QT2 (dyfrakcja rentgenowska (XRD – X-Ray Diffraction) za pomocą dyfraktometru Pan Analytical X’Pert 3 – badania własne, Uniwersytet Śląski, Katowice 2021.
• [21] Żurek H., Kurzydłowski K.J., Kukla D., Baron D.: Materia Edge Conditions of Electromagnetic Silicon Steel Sheets, „Przegląd Elektrotechniczny” 2b/2013.
• [22] Żurek H., Baron D.: Spektroskopia impedancji – uniwersalny parametr diagnostyki elementów maszyn i urządzeń, XLIX Sympozjum SME, Gdynia 2013.
• [23] Żurek H.: 19th WCNDT 2016 in Munich, Germany, ISBN 978-3-940283-78-8, Członek Komitetu Naukowego (ponad 100 recenzji).
• [24] Żurek H.: NDT.net, The Largest Open Access Portal of Nondestructive Testing.
• [25] Doktorat Rok: 2008. Tomasz Janeczek, Politechnika Śląska Wydział Transportu. Tytuł oryginału: Diagnostyka eksploatacyjna kolejowych zestawów kołowych metodą magnetyczna. PROMOTOR, dr hab. inż. Żurek Zbigniew profesor Pol. Śl.
• [26] Doktorat Rok: 2011. Michał Szudyga, Politechnika Śląska Wydział Transportu. Tytuł oryginału: Diagnozowanie metodą magnetyczną procesów zmęczeniowych stali stosowanej do kół i obręczy kolejowych zestawów kołowych. PROMOTOR, dr hab. inż. Żurek Zbigniew profesor Pol. Śl.
• [27] Doktorat Rok: 2016, Politechnika Opolska, Dariusz Baron, EthosEnergy Poland SA. Tytuł oryginału: Badanie stanu technicznego kołpaków generatorów metodą spektroskopii impedancji, PROMOTOR, dr hab. inż. Żurek Zbigniew profesor Pol. Śl.
• [28] Doktorat Rok: 2021, Politechnika Śląska Wydział MT, Tomasz Jasiński EthosEnergy Poland SA. Tytuł oryginału: Diagnostyka stopnia wypracowania łopatek części wysokoprężnej wirnika turbiny 13K225 metodą magneto-indukcyjną. PROMOTOR dr hab. inż. Żurek Zbigniew profesor Pol. Śl.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)