Full scale törésmechanikai vizsgálatok nyomástartó edényekkel Fehérvári Attila.

Az előadások a következő témára: "Full scale törésmechanikai vizsgálatok nyomástartó edényekkel Fehérvári Attila."— Előadás másolata:

1 Full scale törésmechanikai vizsgálatok nyomástartó edényekkel Fehérvári Attila

2 Definíciók Törésmechanika = repedés stabilitásának tudománya Törésmechanika anyagjellemzői : 1.Rugalmasságtani mérőszámok: 1.1.Feszültség intenzitási tényező: K = const [ σ (a) 0,5 ] Φ = K (r, φ )(alacsony feszültségen) 2.Képlékenységtani mérőszámok: 2.1.Folyási feszültség: σ flow (globális) 2.2.J-integrál: J vs. ΔaJ = const [ W/A ] 2.3.Repedés kinyílás: CTOD(lokális) 2.4.Kontrakciós munka: W C (lokális)

3 Anyagjellemzők adatbankja Cél:Acél- hegesztőanyag- technológiafejlesztés Szerkezetek szilárdsági ellenőrzése (NDT) Vizsgálatok: Statikus terheléssel 0,05…100mm/min sebességtartományban TPB:10… 60mm CT:25…150mm instrumentálás:F – f,F – V,(AE és potenciálmérés) Dinamikus terheléssel 3…7m/sec sebességtartományban TPB:10 mm instrumentálás: F - t

4 Anyagjellemzők becslése Korreláció elvi alapja: ferrit viselkedése TT (CTOD) vs. TT (KV)

5 Szilárdsági ellenőrzések 1 K < K Ic 2,5(K Ic /R p ) 2 σ flow < σ meg képlékeny anyag K/K Ic vs. σ flow /σ meg R görbe 2 J < J Ic 50(J Ic / σ flow ) 3 CTOD < CTOD meg meg érték empírikus: W c < W meg tervezési görbe

6 Dugdale modell 1 K/K Ic CTOD / ε Y 11 ∞ safe Design curve safe σ/RPσ/RP σ/σ flow

7 Törésmechanika verifikálása tartályok terhelésével Üzemen kívül helyezett tartályok gyémánt tárcsával készült műhibákkal : 1. gáztároló hengeres tartály (lágyacél) 2.gáztároló gömbtartály (C + Mn acél) 3.hőerőmű kazándobja (BHW 38 acél) 4.atomerőművi reaktor modelltartály M=1:2,25 (15H2MFA acél, plattírozva) Vizsgálati feltételek: a)környezeti hőmérséklet b)max.nyomás: próbanyomás

8 Törésmechanika verifikálása tartályok törésével Ø 1000 mm gömbtartályok gyémánt tárcsával készült műhibákkal : KL 2 (N, R P =260 MPa) 18mm KL 7 (N, R P =355 MPa) 18mm és 25mm DLE 500 (N, R P =500 MPa) 18mm DE 700 (QT, R P =700 MPa) 18mm és 12mm Vizsgálati feltételek: a)fárasztás 4…10 C° hőmérsékleten b)törés -20 C° hőmérsékleten

9 A gáztároló tartályok jellemzői és terhelése (1) Hengeres tartály (gyártó: Bulitschek és tsa) mérete:ø 1500 x 10700 mm (18 m 3 ) falvastagsága: 19 mm anyaga:lágyacél (1942) C Mn R P R m 0,06 0,31 230 360 p max σ H σ H /R P 45 173 0,75

10 A gáztároló tartályok jellemzői és terhelése (2) Gömbtartály (gyártó: MVG, Győr) mérete:ø 5760 mm (100 m 3 ) falvastagsága: 22 mm anyaga:St 52.3 (DIN 17 100) C Mn R P R m 0,20 1,20 360 527 p meg p max σ H σ H /R P 2521 136 0,38

11 Az erőművi tartályok jellemzői és terhelése (3) Bánhidai kazándob (gyártó: Thyssen) mérete:ø 1800 x 12036 mm (25 m 3 ) falvastagsága: 85 mm anyaga:BHW 38 (melegalakítás + SR) C Mn Ni Mo V R P R m 0,20 1,350,60 0,40 0,16 540 705 p meg p max σ H σ H /R P 165 160 153 0,28

12 Az erőművi tartályok jellemzői és terhelése (4) Reaktor modelltartály fővízköri csonkot tartalmazó gyűrű (LKM, EG, LÁNG) mérete:ø 1800 falvastagsága: 85 mm anyaga:15H2MFA (melegalakítás + SR) szalagelektródával plattírozva C Mn Cr Mo V R P R m 0,14 0,56 3,10 0,47 0,24 485 610 p meg p max σ H σ H /R P 190 186 178 0,37

13 Lokális feszültségek és műhibák gáztároló tartályokban (1) Hengeres tartály ø 1500 x 19 mm

14 Lokális feszültségek és műhibák gáztároló tartályokban (2) Gömbtartály ø 5760 x 22 mm műhibák mérete: a = 15 mm 2c = 62 mm műhibák helye:1. alapanyagban varrattal párhuzamosan 2. varratban 3. varratra merőlegesen

15 Lokális feszültségek és műhibák erőművi tartályokban (3) Bánhidai kazándob ø 1800 x 85 mm hiba helye anyag a 2c 1. terhelés 2.terhelés A membrán palást 15 60 106+104 80+160 B hosszvarrat C membrán palást 150 D gallér 60 E belső sarok ejtőcső 36 F membrán palást 1560 80+160 H 105 K 150 L 10 150 M 5 N gallér 15 60

16 Lokális feszültségek és műhibák erőművi tartályokban (4) Reaktor modelltartályø 1800 x 85 mm

17 Törésig terhelt gömbtartályok tényleges anyagjellemzői CMn CrMo V +Nb Ti BR P KL 2 0,10 0,76 260 KL 7 0,18 1,50 335 DLE 500 0,20 1,63 0,11 450 DE 700 0,17 1,27 0,40 0,32 0,05,005 755

18 Törésig terhelt gömbtartályok előzetes fárasztása bemetszés fárasztás helye a 2c p max p min n σ max KL 218 BM 7,0 140 10 1,0 3009140 KL 718 BM 7,0 151 13 1,3 3000180 25 9,1 174 18 1,8 3002180 DLE 50018 BM 6,5 159 20 2,0 2088280 SAW DE 70018 BM 7,8 146 28 2,8 2113390 SAW FCAW 12 BM 6,8 153 16 1226