Časopis KOM

Obálka

Obálka

AKI
2015, 59 (3)
 
Technologické zajímavosti a články z praxe

Vývoj autoklávu pro zkoušení materiálů v prostředí těžkých tekutých kovů/Development of autoclave for testing materials in the environment of heavy liquid metals

Chocholoušek M., Fulín Z., Janoušek J.
2015, 59 (3), 73–76

Citace (ACS): Chocholoušek, M.; Fulín, Z.; Janoušek, J. Vývoj autoklávu pro zkoušení materiálů v prostředí těžkých tekutých kovů/Development of autoclave for testing materials in the environment of heavy liquid metals. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (3), 73–76.

Citace (ISO): Chocholoušek, M.; Fulín, Z.; Janoušek, J. Vývoj autoklávu pro zkoušení materiálů v prostředí těžkých tekutých kovů/Development of autoclave for testing materials in the environment of heavy liquid metals. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 3, p. 73–76.

V rámci projektu SUSEN rozšiřuje společnost CVŘ oblast výzkumu na prostředí těžkých tekutých kovů se zaměřením korozního vlivu média na mechanické vlastnosti materiálů. Součástí je vývoj korozních autoklávů pro zkoušení tahových a únavových vlastností a také vlastností v oblasti tečení. Zkušební cela je určena pro zkoušky do teplot 600 °C s regulací obsahu kyslíku v médiu (olovo, eutektikum olovo-bismut). Pro zabezpečení těsnosti a umožnění regulace obsahu kyslíku je v systému udržována ochranná atmosféra argonu s provozním přetlakem do 2 bar. Systém je řešen jako dvoukomorové provedení, kde jedna komora slouží k přípravě korozního média a druhá komora je určena pro materiálové zkoušky. Tavící komora je řešena jako mobilní cela, kterou je možno připojit na další zkušební cely a provést přečerpání média. Zkušební cely jsou umístěny v pracovním prostoru zkušebních strojů a dimenzovány na maximální tahové zatížení 10 kN. Jsou vybaveny adaptéry pro uchycení tyčových vzorků bez závitových hlav a malých CT-vzorků. Navazující činnost bude zaměřena na vývoj měření deformace v tekutých těžkých kovech.

As a part of the SUSEN project, CVŘ expands its research to the area of heavy liquid metals, focusing on the corrosion impact of the medium on mechanical properties of materials. In that respect, corrosion autoclaves are being developed to test tensile, fatigue and creep properties. The testing chamber was designed for experiments below 600°C with regulated content of oxygen in the medium (lead, lead-bismuth eutectic system). To ensure tightness and enable regulation of the oxygen content, argon protective atmosphere is kept in the system with a working overpressure up to 2 bars. The system consists of two chambers, with one of the chambers used for preparation of the corrosion medium and the other one for material testing. The melting chamber is constructed as a mobile chamber, which can be connected to other testing chambers where the melting medium can be pumped over. Testing cells are placed within the testing appliances and constructed with a maximum tensile stress of 10 kN. They are equipped with lugs for fitting screw-head-free bar specimens and small CT-specimens. The follow-up will be focused on the development of deformation measurement in heavy liquid metals.

 

Klíčová slova: autokláv, chlazení, tekutý kov

Keywords: autoclave, cooling, liquid metal

Technologické zajímavosti a články z praxe

Nedestruktivní zkoušení trubek pomocí metody LFET, UT a ET /Nondestructive testing of tubes using the LFET, UT and ET methods

Mráz M.
2015, 59 (3), 77–80

Citace (ACS): Mráz, M. Nedestruktivní zkoušení trubek pomocí metody LFET, UT a ET /Nondestructive testing of tubes using the LFET, UT and ET methods. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (3), 77–80.

Citace (ISO): Mráz, M. Nedestruktivní zkoušení trubek pomocí metody LFET, UT a ET /Nondestructive testing of tubes using the LFET, UT and ET methods. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 3, p. 77–80.

Dlouhodobým cílem programu řízení životnosti tlakových částí kotlů je eliminace poruchových odstávek a bezpečné provozování těchto zařízení. K detekci kritických blokací ohybů trubek odloupnutými částicemi epitaktické vrstvy byla ve spolupráci s EPRI vybrána metoda LFET (Low Frequency Electromagnetic Testing) a pro měření celkové tloušťky oxidické vrstvy metoda UT (Ultrasonic Testing), které nacházejí uplatnění zejména v USA. Ultrazvukový tloušťkoměr je použitelný pouze pro feritické materiály. Upravená metoda vířivých proudů (ET) bude sloužit ke stanovení tloušťky epitaktické vrstvy na austenitických ocelích.

The long term goal of life management program of boiler pressure parts is to eliminate the outages and ensure safe operation of these equipments. Two nondestructive techniques Low Frequency Electromagnetic Testing (LFET) and Ultrasonic Testing (UT), which are mainly used in the USA, were chosen in collaboration with EPRI. LFET is used for detection of critical blockages in tube bends due to exfoliation and UT is used for measuring total thickness of oxide layer. Ultrasonic Technique is only applicable to ferritic materials. A modifi ed method of eddy currents (ET) will be used to determine the thickness of epitaktické layer on austenitic steels.

 

Klíčová slova: rentgenografie, nízkofrekvenční elektromagnetické testování, ultrazvukové testování, tlakové části parogenerátoru

Keywords: radiography, low frequency electromagnetic testing, ultrasonic testing, boiler pressure parts

Technologické zajímavosti a články z praxe

Nové mapy korozní agresivity České republiky/Up-dated maps of atmospheric corrosivity for Czech Republic

Kreislová K., Geiplová H., Skořepová I., Skořepa J., Majtás D.
2015, 59 (3), 81–86

Citace (ACS): Kreislová, K.; Geiplová, H.; Skořepová, I.; Skořepa, J.; Majtás, D. Nové mapy korozní agresivity České republiky/Up-dated maps of atmospheric corrosivity for Czech Republic. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (3), 81–86.

Citace (ISO): Kreislová, K.; Geiplová, H.; Skořepová, I.; Skořepa, J.; Majtás, D. Nové mapy korozní agresivity České republiky/Up-dated maps of atmospheric corrosivity for Czech Republic. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 3, p. 81–86.

Atmosférická koroze a klasifikace agresivity atmosfér je dlouhodobým předmětem studia SVUOM. Ve spolupráci s CGS byly v roce 2001 vytvořeny mapy korozních rychlostí a korozních tříd pro uhlíkovou ocel, patinující ocel, zinek, měď, bronz a hliník. Tento článek uvádí aktuální přístup k modelování atmosférické koroze v České republice, který je založen na modifikovaných funkcích zahrnujících klimatická data, znečištění ovzduší a nově i vliv rozmrazujících solí v okolí dálnic.

The atmospheric corrosion and classification of atmospheric corrosivity is long-term subject of study of SVUOM. In co-operation with CGS the maps of atmospheric corrosion rates and corrosivity categories were created for carbon steel, weathering steel, zinc, copper, bronze and aluminium in 2001. The paper presents actual approach to modelling atmospheric corrosion for the Czech Republic which is based on modified dose-response functions including climatic data, air pollution and newly the effect of de-icing salts around the highways.

 

Klíčová slova: agresivita atmosfér, mapy, modely

Keywords: atmosphere corrosivity, maps, models

Případové studie

Defects of copper patina/Vady měděných patin

Stoulil J., Šedá P., Anisová M., Fencl Z., Novák P., Děd J.
2015, 59 (3), 87–90

Citace (ACS): Stoulil, J.; Šedá, P.; Anisová, M.; Fencl, Z.; Novák, P.; Děd, J. Defects of copper patina/Vady měděných patin. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (3), 87–90.

Citace (ISO): Stoulil, J.; Šedá, P.; Anisová, M.; Fencl, Z.; Novák, P.; Děd, J. Defects of copper patina/Vady měděných patin. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 3, p. 87–90.

The paper is focused on analyses of dark copper patina defects that were formed on one sheet under the same conditions. Roofs of ten historical buildings were studied by image analysis and samples of two roofs were subjected to more detailed destructive analysis. These samples were studied by means of scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction and infrared spectroscopy. Both types of patina are composed of brochantite. Green patinas consisted of a pure brochantite and they had a flat and compact surface. Conversely, black patina contained a high degree of impurities (ammonia cations, nitrates, silicates) and the surface was rough. The proportion of dark patina was higher in south and east facing surfaces, where washing by rainfall is more difficult.

Tato práce byla zaměřena na analýzu defektů patin, které vznikly na jednom plechu za stejných podmínek. Střechy deseti historických objektů byly studovány pomocí analýzy obrazu a vzorky ze dvou střech byly podrobeny detailnějším destruktivním typům analýzy. Vzorky byly sledovány pomocí scanovací elektronové mikroskopie s energiově disperzní rentgenovou analýzou, rentgenové difrakce a infračervené spektroskopie. Oba typy patin se skládaly výhradně z brochantitu. Zelené patiny se skládají z čistého brochantitu a mají hladký a kompaktní povrch. Na druhou stranu tmavá patina obsahuje vysoké množství nečistot (ammoný kationt, dusičnany, křemičitany) a má drsný povrch. Podíl tmavé patiny je vyšší ve směru jižním a východním, kde je obtížnější omývání srážkami.

 

Keywords: copper patina, defect, SEM, FTIR, XRD, image analysis

Klíčová slova: měděná patina, defekt, SEM, FITR, XRD, analýza obrazu

Přehledové články (review)

Parameters influencing the low-cycle fatigue life of materials in pressure water reactor nuclear power plants /Parametry ovlivňující únavové chování materiálů pro tlakovodní jaderné reaktory v režimu nízkocyklové únavy

Šefl V.
2015, 59 (3), 91–98

Citace (ACS): Šefl, V. Parameters influencing the low-cycle fatigue life of materials in pressure water reactor nuclear power plants /Parametry ovlivňující únavové chování materiálů pro tlakovodní jaderné reaktory v režimu nízkocyklové únavy. Koroze a ochrana materiálů 2015, 59 (3), 91–98.

Citace (ISO): Šefl, V. Parameters influencing the low-cycle fatigue life of materials in pressure water reactor nuclear power plants /Parametry ovlivňující únavové chování materiálů pro tlakovodní jaderné reaktory v režimu nízkocyklové únavy. Koroze a ochrana materiálů 2015, vol. 59, no. 3, p. 91–98.

In this literature review we identify and quantify the parameters infl uencing the low-cycle fatigue life of materials commonly used in nuclear power plants. The parameters are divided into several groups and individually described. The main groups are material properties, mode of cycling and environment parameters. The groups are further divided by the material type - some parameters influence only certain kind of material, e.g. sulfur content may decreases fatigue life of carbon steel, but is not relevant for austenitic stainless steel; austenitic stainless steel is more sensitive to concentration of dissolved oxygen in the environment compared to the carbon steel. The combination of parameters i.e. conjoint action of several detrimental parameters is discussed. It is also noted that for certain parameters to decrease fatigue life, it is necessary for other parameter to reach certain threshold value. Two different approaches have been suggested in literature to describe this complex problem - the Fen factor and development of new design fatigue curves. The threshold values and examples of commonly used relationships for calculation of fatigue lives are included. This work is valuable because it provides the reader with long-term literature review with focus on real effect of environmental parameters on fatigue life of nuclear power plant materials.

Tento literární přehled identifkuje a kvantifikuje parametrů ovlivňující odolnost materiálů používaných v jaderné energetice proti nízkocyklové únavě. Parametry jsou rozděleny do několika skupina jednotlivě diskutovány. Hlavními skupinami jsou: typ materiálu – některé typy materiálu nejsou citlivé na změny určitých podmínek – např.: síra v prostředí může snižovat únavovou životnost uhlíkových ocelí, na austenitické korozivzdorné oceli nemá vliv; austenitické oceli jsou naopak mnohem citlivější na obsah rozpuštěného kyslíku. Dále je diskutován kombinovaný efekt jednotlivých parametrů. Je důležité zmínit, že vliv určitých veličin začíná být patrný až po překročení určité úrovně jiné veličiny. Pro řešení tohoto komplexního problému byly navrženy dva různé postupy – kalkulace pomocí environmentálního faktoru Fen a navržení nových návrhových křivek (design curves). V textu jsou dále zmíněny výše zmíněné hraniční hodnoty veličin a příklady metod pro odhad únavových životností. Tato práce je přínosná především proto, že čitateli předkládá dlouhodobý literární přehled se zaměřením na skutečný vliv prostředí na únavovou životnost materiálů používaných v jaderné energetice.

 

Keywords: low cycle fatigue, parameters, PWR

Klíčová slova: nízkocyklová únava, parametry, tlakovodní reaktor