Käsite määritelmässä ABC

Kun puhumme muodonmuutoksesta, viittaamme siihen liikettä rakeiden ja metallin muiden epäjatkuvuuskohtien välinen suhde (materiaalin mikrorakenteen tasolla). Kun muodonmuutos on vielä suurempi, halkeamia kehittyy ja kasvaa ja niistä tulee lopulta läpivika, jolloin ne näkyvät selvästi.

Olennaiset parametrit

Tärkeimmät peliin tulevat parametrit ovat: lämpötila, kuormat ja materiaali, koska myötöraja-arvo riippuu siitä. On kuitenkin pätevää myös selventää, että vikaajat lyhenevät, jos jännitys lisääntyy korroosion aiheuttaman materiaalin ohenemisen vuoksi. Myös aika vioittumiseen on epälineaarinen lämpötilan ja kuormituksen kasvaessa, esimerkiksi 15 °C tai 15 % kuorman lisäys voi lyhentää käyttöikää puoleen tai enemmän.

Joidenkin materiaalien lämpötilarajoista on kirjallisuudessa taulukkoarvoja, mutta katsoo, että kaikki metallit ja niiden seokset ovat enemmän tai vähemmän herkkiä tälle mekanismille huononeminen. Työskentely tämän ilmoitetun lämpötilan yläpuolella voi edistää muodonmuutoksia ja myöhempää halkeilua.

Prosessi

Viruminen on mekanismi, joka kehittyy ajan myötä ja voi aiheuttaa kuormituksen alaisen osan täydellisen repeämisen. Mekanismi kehittyy kuitenkin kolmessa tapauksessa. Ensinnäkin virumisvastus kasvaa muodonmuutoksen vuoksi. Toisessa tapauksessa nopeus muodonmuutos on jatkuvaa, kun taas se kasvaa nopeasti viimeisessä vaiheessa, mikä johtaa korjaamattomiin vaurioihin, kuten materiaalin rikkoutumiseen.

Mekanismin kehittymisen ja leviämisen estämiseksi API 571 ehdottaa jatkuvaa tarkastusta ja seurantaa. Minimoi esimerkiksi materiaalin lämpötila ja tarkkaile sitä (jos uunin putket, jotka ovat suorassa kosketuksessa tulen kanssa, niiden putken pintalämpötilaa on seurattava). Samoin kehotetaan ennakoimaan ja välttämään stressikeskittymiä design Y valmistus (esimerkiksi lämmittimissä, jotka minimoivat kuumia kohtia ja paikallista ylikuumenemista, varmista, että lämpötilassa ei ole poikkeamia liekki) ja valitse vähemmän herkät materiaalit työlämpötila-alueella sekä suorita jälkikäsittely hitsaus. Toisaalta sitkeämmät materiaalit ovat kestävämpiä.

Mitä tulee eri parametreihin, joita ehdotetaan mekanismin seurantaan, meillä on: muodostuminen halkeamia ja muutoksia materiaalin mikrorakenteessa, tarkastele nurjahduksen olemassaoloa, muodonmuutoksia yleensä ja/tai rakkuloita Lisäksi tarkastustoimintana suositellaan materiaalin paksuuden seurantaa esimerkiksi lämmittimien ja uunien putkissa, niiden kulmissa jne.

Mekanismin tunnistamiseksi on tärkeää tietää, missä kehitysvaiheessa se on, koska esim. Alkutiloissa, kun muodonmuutos on mikrorakenteen tasolla, se on mahdollista havaita vain läpi a mikroskooppi skannauselektroniikkaa. Kun halkeamia (mikrohalkeamia) ja myöhemmin halkeamia muodostuu, niitä voidaan etsiä visuaalisesti, jollain tähän tarkoitukseen erikoistuneella tekniikalla tai metallografialla. Kun näyttely kuormitukseen ja lämpötila on noussut huomattavasti, havaitaan pullistumia ja sarjan muodonmuutoksia.

Yleensä laitetyyppejä, joihin tämä mekanismi vaikuttaa eniten, ovat palolämmitinputket, kuten putkenkannattimet ja muut uunien sisäiset komponentit. Se on myös paketissa kriittinen, höyryputket kattiloissa ja katalyyttisissa reaktoreissa (alttiina korkeille lämpötiloille).

Kun komponentti on altistunut vaikeille olosuhteille ja siinä on virumisvaurioita, se on peruuttamaton. Monissa näistä tapauksista komponentin jäljellä oleva käyttöikä voidaan arvioida seuraamalla metodologia API 579-1 ja/tai ASME FFS-1.

Bibliografia

American Petroleum Institute (Wash.). (2011). Jalostusteollisuuden kiinteisiin laitteisiin vaikuttavat vauriomekanismit: API Recommended Practice 571. American Petroleum Institute.