Wytrzymałość na pełzanie stali SUPER 304H
Stal Super 304H
Obecnie w polskiej energetyce najczęściej na wężownice przegrzewaczy pary (SH, RH) pracujące w temperaturze ok. 600°C stosowana jest stal Super 304H. Dominującym procesem odpowiedzialnym za ich mechaniczne niszczenie jest pełzanie. Charakteryzuje się ono bardzo małą szybkością odkształcenia dla stali w zakresie od 10-8 do 10-12 s-1 [5]. Zależność pomiędzy odkształceniem a czasem przy stałej temperaturze i naprężeniu w procesie pełzania przedstawia rys. 1. W formie graficznej definiuje takie pojęcia jak trwałość obliczeniową, resztkową jak również rozporządzalną trwałość resztkową.

Z praktycznego punktu widzenia najistotniejszą częścią charakterystyki pełzania jest stadium II, które w inżynierskich analizach zagadnienia trwałości resztkowej wyznacza tzw. rozporządzalną trwałość resztkową – bezpieczną z punktu widzenia niezawodnej eksploatacji [1, 2, 5].
Problematyka ta nabiera nowego znaczenia. Wymaga też szczególnej uwagi ze względu na aktualne tendencje prowadzenia eksploatacji krajowego systemu energetycznego w układzie regulacyjnym z OZE. Czyli: częstego odstawiania/uruchamiania kotłów w przypadku zmian zapotrzebowania na energię elektryczną. Przedstawione badania mają pomóc w ocenie przegrzewaczy wykonanych ze stali Super 304H.
Materiał do badań
Materiał do badań stanowił wycinek rury wężownicy przegrzewacza pary o wymiarach ø 42,4 x 8,8 mm wykonanej ze stali Super304H. Skład chemiczny badanej stali w odniesieniu do wymagań normy przedstawiono w tab. 1.

Zakres i metody badań
Próby pełzania prezentowane w pracy wykonano na maszynach jednopółkowych produkcji Instytutu Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica w Gliwicach. Umożliwiają prowadzenie badań w temperaturze do 1000°C przy obciążeniu maksymalnym 6 kN wraz z pomiarem i rejestracją temperatury i wydłużenia. Komory grzewcze gwarantują stały poziom temperatury badania na długości pomiarowej próbki o długości 50 mm w czasie trwania próby z dokładnością ± 0,4°C.
- Do pomiaru wydłużenia stosowano ekstensometry z indukcyjnymi czujnikami pomiaru długości z dokładnością ± 0,005 mm.
- System klimatyzacji i wentylacji utrzymuje stałą temperaturę otoczenia 23 ± 3°C, zapewniając powtarzalność warunków wykonywanych prób a także pomiarów.
- Próby pełzania wykonano z pomiarem wydłużenia w stałej temperaturze jak również przy stałym obciążeniu na standardowych próbkach o stosunku lo/do = 10.
- Próbki zostały pobrane wzdłuż osi rur o długości pomiarowej próbki lo = 50 mm i średnicy d0 = 5 mm.
- Próby pełzania przeprowadzono zgodnie z normą PN-EN ISO 204 [7] w zakresie skróconych prób pełzania a także badania pełzania z pomiarem wydłużenia.
Wyniki badań
Skrócone próby pełzania prowadzono przy stałym poziomie naprężenia. Odpowiadają one wymaganemu eksploatacyjnemu i w różnych wartościach temperatury badania, z zasady wyższej od temperatury eksploatacyjnej. Stosując metodę ekstrapolacji, można wyznaczyć wytrzymałość na pełzanie dla zakresu temperatury odpowiadającego przewidywanym wartościom eksploatacyjnym.
Wyznaczone charakterystyki skróconych prób pełzania w postaci zależności log tr = f(Te) przy σb = const dla stali Super304H przy stałym poziomie naprężenia σb = 150 i 180 MPa pokazano na rys. 2.

Mogą zainteresować Cię również

Innowacyjne rozwiązania dla przemysłu – zapraszamy na nasze stoisko podczas targów STOM 2025!
Już niebawem spotkamy się na jednym z najważniejszych wydarzeń branży obróbki metalu – targach STOM w Kielcach. To wyjątkowa okazja, by w jednym miejscu zobaczyć najnowsze technologie, sprawdzić innowacyjne maszyny w akcji i porozmawiać z ekspertami, którzy na co dzień wspiera...
Transformacja polskiego przemysłu stalowego na europejskim rynku stali. Długofalowe zmiany rynkowe w ujęciu historycznym, cz. II
Z artykułu dowiesz się: czy jest szansa na obniżenie energochłonności w hutach w Polsce; czy przemysł hutniczy inwestuje w innowacyjne rozwiązania;

Innowacje w sercu targów Fastener Fair Global 2025
25-27 marca specjaliści z branży spotkają się w Stuttgarcie na 10. edycji targów Fastener Fair Global – międzynarodowego flagowego wydarzenia dla światowej branży elementów złącznych i mocowań. Po rekordowej frekwencji w 2023 roku, odwiedzający mogą sp...
Wpływ promieniowania na mikrostrukturę i właściwości materiałów
Jakie materiały są stosowane w lekkowodnych reaktorach jądrowych? Artykuł przedstawia wpływ promieniowania na zmianę struktury i właściwości tych materiałów.

Województwo zachodniopomorskie –hub logistyczny z potencjałem wzrostu
W 2024 r. całkowity wolumen aktywności najemców wyniósł 174 tys. mkw. (-23% r/r), co przy braku oddanych w ostatnich 12 miesiącach nowych inwestycji obniżyło współczynnik powierzchni niewynajętej do 2,8%. Polska firma doradcza na rynku nieruchomości komercyjnych prezentuje rap...
Jakość procesu cięcia laserowego blach stalowych – wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowych
Przeprowadzono analizę czynników i parametrów decydujących o jakości procesu cięcia laserowego. Zestawiono blachy stalowe o gwarantowanej przez producentów jakości cięcia laserowego laser grade steels. Opisano wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowy...

Prasy krawędziowe TruBend 1000. Połączenie prostoty obsługi i wysokiej wydajności
Firma TRUMPF, znany i ceniony producent maszyn do obróbki blach (m.in.: wykrawanie, gięcie, cięcie i spawanie laserowe), już od 1989 roku jest dostawcą technologii gięcia z wykorzystaniem nowoczesnych pras krawędziowych.

Wpływ chłodziwa i oprawki narzędziowej na chropowatość powierzchni obrabianej w procesie frezowania stali Vanadis 4
Artykuł prezentuje wyniki badań eksperymentalnych procesu frezowania stali Vanadis 4 Extra w rożnych warunkach doprowadzenia chłodziwa do strefy obróbki oraz pokazuje, jak ważny jest dobór odpowiedniej oprawki narzędziowej do określonych zadań obróbkowych. ...

Analityka danych ważniejsza dla firm z branży produkcyjnej niż sztuczna inteligencja
Technologia sztucznej inteligencji (44 proc. wskazań) znajduje się dopiero na trzecim miejscu w kontekście innowacji IT wymienianych przez przedstawicieli firm produkcyjnych. Wynika tak z raportu „Cyfryzacja przemysłu: rola zintegrowanych systemów zarządzania w firmach produkc...

Wybrane problemy stateczności w projektowaniu konstrukcji według Eurokodów
Zagadnienia stateczności konstrukcji budowlanych stanowią jeden z trudniejszych działów mechaniki budowli, z którym projektanci konstrukcji zmagają się na co dzień. Niezależnie od tego, czy projektujemy klasyczną drewnianą więźbę dachową, stalową belkę podsuwnicową, czy też sł...

Precyzyjne cięcie bez kompromisów. Najnowsze wersje mieszalników gazowych MyEMIX 3.0
Wycinarki laserowe w technologii fiber zyskały ogromną popularność na całym świecie dzięki swojej wysokiej wydajności i precyzji. Jednym z kluczowych aspektów cięcia laserowego jest wybór odpowiedniej technologii cięcia oraz gazu pro...
Fizyczne i technologiczne podstawy procesu spawania łukowego w osłonie gazowej GMA – cz. 2
W drugiej części artykułu przedstawiono technologiczne podstawy spawania GMA. Z artykułu dowiesz się:

Charakterystyka badań ultradźwiękowych – wiadomości wstępne
Grupa metod badań nieniszczących (NDT, z ang. non-destructive testing) udostępnia szereg różnych sposobów wyznaczania wybranych cech diagnozowanych obiektów. Czym charakteryzują się badania ultradźwiękowe?

Znamy laureatów nagrody Złoty Medal targów MODERNLOG 2024
Poznaliśmy produkty wyróżnione prestiżową nagrodą Złotego Medalu na targach Logistyki, Magazynowania i Transportu MODERNLOG 2024 oraz ITM INDUSTRY EUROPE 2024. Laureaci zawalczą teraz o Złoty Medal Wybór Konsumentów. W minionym tygod...
IGP-DURA®one 56 i IGP-Effectives®: synergia zapewniająca wysoką wydajność w technologii malowania proszkowego
W branży farb proszkowych do ochrony powierzchni kluczowe znaczenie mają wydajność, zrównoważony rozwój i jednolity odcień. Firma IGP Powder Coatings podjęła znaczący krok w tym kierunku, łącząc serię niskotemperaturowych farb proszkowych IGP-DURA®one56 z unikalną technologią ...

RODO w przemyśle – jak nowe technologie wpływają na ochronę danych osobowych?
Dynamiczny rozwój technologiczny jest obecnie widoczny w niemal każdym obszarze życia. Choć coraz większy udział i znaczenie robotyki oraz automatyzacji w procesie produkcyjnym niosą ze sobą wiele korzyści, należy również uwzględnić wyzwania związane z wprowadzaniem nowoczesny...
Kalendarium wydarzeń
Relacje
OpenHouse 2024: z wizytą u TRUMPF Polska
TRUMPF Polska z sukcesem zorganizowała Dni Otwarte OpenHouse 2024, które odbyły się 12 i 13 września br. Wydarzenie przyciągnęło ponad 200 gości reprezentują...
Sprawdź więcejPolitechnika Krakowska ma nowe laboratorium
25 kwietnia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej odbyło się uroczyste otwarcie Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych. &...
Sprawdź więcejSeminarium Obróbki Laserowej 22 marca 2024
22 marca 2024, podczas targów STOM, odbyło się Seminarium Obróbki Laserowej, organizowane przez Politechnikę Świętokrzyską. Zapraszamy do zapoznania się z fo...
Sprawdź więcejKonferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”
20 marca, drugiego dnia targów STOM, odbyła się konferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”, której organizatorem była redakcja portalu dlaprodukcji.pl i dw...
Sprawdź więcej