Begriff in Definition ABC
Verschiedenes / / June 14, 2022
Begriffsdefinition
Kriechen ist ein Schadensmechanismus, der sich auf die langsame und kontinuierliche Verformung eines Materials aufgrund seiner Einwirkung hoher Temperaturen bezieht. (typischerweise bei der Hälfte der absoluten Schmelztemperatur), was zu einer Belastung unterhalb der Streckgrenze führt von diesem
Chemieingenieur
Wenn wir von Verformung sprechen, beziehen wir uns auf die Bewegung Beziehung zwischen Körnern und anderen Diskontinuitäten des Metalls (auf mikrostruktureller Ebene des Materials). Bei noch größerer Verformung entstehen und wachsen Risse und werden schließlich zu einem durchgehenden Fehler, an dem sie deutlich sichtbar werden.
Wesentliche Parameter
Die relevantesten Parameter, die ins Spiel kommen, sind: Temperatur, die Belastungen und das Material, da der Fließspannungswert davon abhängt. Es gilt aber auch zu verdeutlichen, dass sich die Ausfallzeiten verkürzen, wenn es zu einer Spannungserhöhung durch Materialverdünnung durch Korrosion kommt. Außerdem ist die Zeit bis zum Ausfall nicht linear mit Temperatur- und Lastanstieg, beispielsweise kann ein Lastanstieg um 15 °C oder 15 % die Lebensdauer um die Hälfte oder mehr verkürzen.
Es gibt in der Literatur tabellierte Werte über die Temperaturgrenzen für einige Materialien, jedoch ist der Ansicht, dass alle Metalle und ihre Legierungen mehr oder weniger anfällig für diesen Mechanismus sind Degradierung. Arbeiten oberhalb dieser angegebenen Temperatur kann zu Kriechverformung und nachfolgender Rissbildung beitragen.
Verfahren
Das Kriechen ist ein Mechanismus, der sich im Laufe der Zeit entwickelt und zum vollständigen Bruch des der Belastung ausgesetzten Bauteils führen kann. Die Entwicklung des Mechanismus tritt jedoch in drei Fällen auf. Erstens erhöht sich die Kriechfestigkeit aufgrund der Verformung. In einem zweiten Fall die Geschwindigkeit Die Verformung ist konstant, während sie in der letzten Phase stark anwächst und zu irreparablen Schäden wie Materialbruch führt.
Um die Entwicklung und Verbreitung des Mechanismus zu verhindern, schlägt API 571 eine kontinuierliche Inspektion und Überwachung vor. Minimieren Sie beispielsweise die Temperatur, der das Material ausgesetzt ist, und überwachen Sie diese (bei Ofenrohre, die in direktem Kontakt mit dem Feuer stehen, muss ihre Rohrmanteltemperatur überwacht werden). In ähnlicher Weise wird empfohlen, Stresskonzentrationen während des Trainings zu antizipieren und zu vermeiden Entwurf Y Herstellung (z. B. bei Heizungen, die heiße Stellen und lokalisierte Überhitzung minimieren, überprüfen Sie, dass keine Abweichung von vorhanden ist Flamme) und weniger anfällige Materialien im Arbeitstemperaturbereich auswählen sowie eine Nachbehandlung durchführen Schweißen. Andererseits sind duktilere Materialien widerstandsfähiger.
In Bezug auf verschiedene Parameter, die wie angegeben für die Überwachung des Mechanismus vorgeschlagen werden, haben wir: die Bildung von Risse und Veränderungen in der Mikrostruktur des Materials, überprüfen Sie das Vorhandensein von Beulen, Verformungen im Allgemeinen und / oder Blasenbildung Darüber hinaus wird als Inspektionstätigkeit empfohlen, die Dicke des Materials zu überwachen, beispielsweise in Rohren von Heizungen und Öfen, in ihren Krümmern usw.
Um den Mechanismus zu identifizieren, ist es wichtig zu wissen, in welchem Entwicklungsstadium er sich befindet, da z. In Ausgangszuständen, wenn die Verformung auf mikrostruktureller Ebene liegt, kann man sie nur durch erkennen a Mikroskop scannende Elektronik. Während sich Risse (Mikrorisse) und spätere Risse bilden, können sie visuell, mit einer speziellen Technik für diesen Zweck oder mit Metallographie gesucht werden. Wenn der Exposition Belastung und stark angestiegener Temperatur werden Ausbeulungen und eine Reihe von Verformungen beobachtet.
Im Allgemeinen sind die von diesem Mechanismus am stärksten betroffenen Gerätetypen Feuererhitzerrohre, wie z. B. Rohrhalterungen und andere interne Komponenten von Öfen. Es ist auch im Bausatz kritisch, Dampfrohre in Kesseln und katalytischen Reaktoren (die hohen Temperaturen ausgesetzt sind).
Wenn ein Bauteil harten Bedingungen ausgesetzt war und es zu Kriechschäden kommt, ist es irreversibel. In vielen dieser Fälle kann die Restlebensdauer der Komponente anhand der folgenden bewertet werden Methodik von API 579-1 und/oder ASME FFS-1.