View
224
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
Osaatko ennakoida komponentin jäljellä olevan eliniän oikein?Koska posahtaa?
1
Jukka Verho, kaupallinen johtaja, Inspecta, Tietopäivä Roadshow Vantaa 1.2.2017
2
150 vuotta sittenHöyrykattilan räjähdys 26.9.1866 Norwich, Englanti
3
110 vuotta sittenHöyrykattilan räjähdys 20.3.1905, R. B. Grover & Company Shoe Factory
Ennen Jälkeen
4
Höyrykattilan räjähdys 2.7.2010, Kleen Energy, USA6 vuotta sitten
5
►Materiaalin oikea valinta►Mekaaniset ominaisuudet►Koostumus
►Komponentin valmistus►Suunnittelu►Liittäminen►Muovaus►Lämpökäsittelyt►Tarkastus
Materiaaleilla ja komponenteilla on elinikäElinikään vaikuttavia tekijöitä
►Käyttösovellus ja olosuhde►Lämpötila►Kemiallinen ympäristö►Mekaaninen kuormitus►Staattinen►Dynaaminen – väsyttävä►Kuluttava
►Vaurioiden selvitykset ja korjaavat toimenpiteet
►Kunnossapito ja tarkastukset
6
Vaurioiden selvitysja korjaavat toimenpiteet
Nosturintapin vaurio
Vaurio
muurahaishappolinjassa
Kuparisten
käyttövesiputkien vuoto
►Pitäisikö materiaalinvalinta miettiä uusiksi?
►Auttaisiko rakenteen muuttaminen?
►Onko väsymisikä tullut täyteen?►Entä vedenkäsittely?
7
►Säännöllisillä tarkastuksilla päästään puuttumaan vaurioihin ennen kuin ne aiheuttavat vakavaa vahinkoa
ja tarkastuksetKunnossapito
Virumissärö havaittuna fluoresoivalla magneettijauhe-menetelmällä kattilalaitoksen päähöyrylinjassa
Array ETEMAT (UT)Floorscan(ET)Microwave
TScan (EMAT)IRIS MFL RFTGuided Wave(LRUT)Crawler (UT)
Digital RTPhased Array(UT)TOFD (UT)
RT UT ETMT PT VT
NDT-menetelmien kehittyminen edesauttaa vikojen löyt ymistäLuotettavammin nopeammin
Luotetta-vammat
menetelmät
Selkeämpi kokonaiskuva
Digitaalinen tiedon hallinta
Turvallisem-mat työtavat
Tuottavampi toiminta
Korkeanlämpötilan sovelluksetMateriaalin käyttäytyminen korkeissa lämpötiloissa
Korkeissa lämpötiloissa komponenttien elinikä on ra joitettu►Materiaalissa tapahtuu muutoksia mikrorakennetasolla -
hajaantuminen► Lujuus laskee ►Viruminen voi tulla määrääväksi
►Virumista tapahtuu kaikissa lämpötiloissa, mutta määrääväksi se tulee yli 400 °C asteen lämpötiloissa riippuen materiaalista
►Viruminen on ► Lämpötilan► Jännityksen (paineen) ja►Ajanaiheuttamaa
►Esimerkiksi kattilaitosten korkean lämpötilan komponentit mitoitetaan virumislujuuden mukaan (200 000 h)
9
10
Virumisvaurion kehittyminen►Raerajakolojen ydintyminen -> koon ja tiheyden kasvu►Paikallistuminen jonoiksi►Yhtyminen mikrosäröiksi►Kasvu makrosäröiksi (millimetrejä+)►Murtuma
Virumisvaurion metsästys � elinikäanalyysi
kehittyminenVirumisvaurion
1 Ei toimenpiteitä2 Seuranta3 Seuranta, lyhennetty
seurantaväli4 Seuranta, valmistaudutaan
korjaamiseen5 Välitön korjaaminen
Elinikä-analyysi
Silmä-määräinen tarkastelu
Magneetti-jauhetar-kastus
Jäljenne-tarkastus
Paksuus- ja halkaisija-mittaukset
Sisäpuo-linen
oksidikalvo
Kovuus-mittaukset
Laboratorionäytteet
11
Elinikäanalyysi yleisimmät menetelmät
12
Elinikäanalyysi – muita menetelmiäPäähöyrylinjan tarkastus käytön aikana
Elinikäanalyysi – muita menetelmiäPäähöyrylinjan viruminen: virumisanalyysi
Jäljennetutkimus ja sen kohdistaminen perustuu yleensä kokemukseen ja FEM-mallinnukseen, esim.
Yhdesauman satulapiste ja taivutukset
Elastinen mallinnus ei kuitenkaan huomioi virumisen aiheuttamaa relaksoitumista sekä ylös- ja alasajojen vaikutusta
Virumisanalyysillä voidaan mallinnuksessa huomioida ajan, lämpötilan, ylös- ja alasajojen vaikutukset sekä koko systeemin jännitykset
Voimakkaimmat jännityskohdat voivat muuttua
►Virumisanalyysiin perustuvan mallinnuksen avulla voidaan entistä paremmin kohdistaa jäljennetutkimukset
Elinikäanalyysi – muita menetelmiäPäähöyrylinjan viruminen: virumisanalyysi
15
Jäljennetarkastuksen tavoitteena selvittää►Virumisvaurion mahdollinen kehittyminen ja ►Materiaalin tila►Materiaalin mikrorakenteesta otetaan jäljenne
muoville mikroskooppitarkastelua varten►Menetelmää käytetään ensisijaisesti
voimalaitosten korkeissa lämpötiloissa toimivien putkistojen kunnon selvittämiseen.
JäljennetutkimusElinikäanalyysi
16
Jäljenteillä voidaan selvittää mm.:►Ylikuumenemisvauriot►Valurakenne►Raekoko►Virumisaste►Säröjen alkuperä
Edut►Tarkastus voidaan tehdä lähes ainetta rikkomatta►Virumisvaurio havaitaan hyvissä ajoin -
komponentin korjaaminen tai uusiminen ei ole vielä tarpeellista
►Mahdollisten säröjen vauriomekanismin perusteella voidaan päättää korjaavat toimenpiteet ja niiden aikataulu
Elinikäanalyysi Jäljennetutkimus
17
►Yleisimmät kohteet päähöyryputkisto ja kattilan paineen alaiset osat►Isot yhteet►Hitsisaumat►Taivutukset►Tulistimet►Tukit ja►Turbiinille tulo
ElinikäanalyysiJäljennetarkastuksen yleisimmät kohteet virumisen kannalta
1 Ei toimenpiteitä2 Seuranta3 Seuranta, lyhennetty
seurantaväli4 Seuranta, valmistaudutaan korjaamiseen5 Välitön korjaaminen
18
Nordtest TR 302 ja Nordtest/VTT VALB 211Luokittelujärjestelmä
Luokka Vaurion määritelmä Suositeltu seuraava tarkastusajankohta hitseille
14 Mo V 6 3 13 CrMo 4 4 /
10 CrMo 9 10
X20 CrMoV 12
0 Uusi materiaali 50 000 100 000 120 000
1 Ei ollenkaan tai hyvin vähän
raerajakoloja
(<100 koloa/mm2, halkaisija <0,5 μm)
50 000 100 000 120 000
2
2a
2b
Yksittäisiä raerajakoloja
- Vähän (100 ≤ N ≤400 koloa/mm2)
- Runsaasti (N<400 koloa/mm2 )
30 000
20 000
50 000
30 000
60 000
40 000
3
3a
3b
Suuntautuneita raerajakoloja tai
avautuneita raerajoja
- Vähän (50 ≤ Lcmax ≤200 μm tai 400
≤ N ≤ 1600 koloa/mm2)
- Runsaasti (Lcmax >200 μm tai
N>1600 koloa/mm2)
20 000
10 000
30 000
20 000
25 000
15 000
4
4a
4b
Mikrosäröjä
- Vähän ( Maks. 3 x raekoko tai 100
μm < Lcmax ≤ 400 μm)
- Runsaasti (400 μm < Lcmax ≤ 2 mm)
10 000
5 000
15 000
10 000
15 000
10 000
5 Makrosärö
L(max)>2 mm
0
0
0
►Ennakoimalla oikein►Alkuvaihe hoidettu kunnialla – suunnittelusta valmistukseen►Säännölliset tarkastukset – vaurion synnyn estäminen►Korjaavat toimenpiteet vaurioiden jälkeen►Eliniän seuranta – korjataan tai uusitaan ajoissa
Tällä kaikella saavutetaan hallittu tilanne, jossa tiedetään mitä on tulossa ja ennakoidaan investoinnit ja korjaustarpeet oikein.
19
Osaatko ennakoida komponentin jäljellä olevan eliniän oikein?Koska posahtaa?
20
Recommended