PL152712B1 - Sposób testowania stopnia wyeksploatowania stali konstrukcyjnych - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

152 712

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 85 10 08 /P. 255680/

Pierwszeństwo —

G01N 33/20

C Γ JUKU

Hi ha

Zgłoszenie ogłoszono: 87 05 04

Opis patentowy opublikowano: 1991 06 28

Twórcy wynalazku: Maaiej W. Grabski, Klee, Krzysztof Kurzy dłowslkl,

Marek Psoda, Jerzy W. Wyżykowski, Witold Zieliński

Uprawiony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa /Polska/

SPOSÓB TESTOWANIA STOPNIA WYEKSPLOATOWANIA STALI KONSTRUKCYJNYCH

Przedniotem ^aalazku jest sposób testowania stopnia ^eksploatowania stali konstrukcyjnych, stosowany zwłaszcza w instalacjach petrochemicznych i przenoszących nośnik ciepła.

Znany z polskiego opisu zgłoszenia patenoowego nr P.255384, sposób testowania stopnia ^eksploatowania stali konstrukcyjnych, polega na pomiarze siły termo elektrycznej w obszarach obciążonych i niebezpiecznych naprężeń konstrukcyjnych. Otrzymaną wartość siły termoelektrycznej porównuje się z wartością siły termoelektrycznej dla badanego materiału o krytycznym stopniu wyeksploatowania, zaś z różnicy tych sił teraoelektrycznych określa się stopień ^eksploatowania stali badanej instalacji.

Znany jest również z polski ego opisu zgłoszenia patentowego nr P. 255383, sposób testowania stopnia ^eksploatowania stali konstrukcyjnych, który polega na pobraniu próbki mat^r^j-ału z obszaru szczególnie obciążonego i niebezpiecznego pod względem naprężeń konstrukcyjnych oraz pomiarze rezystancji próbki w temperaturze poniżej 300 K, zaś po w^^znaczeniu wartości rezystancji próbki oblicza się rezystwność próbki, którą następnie porównuje się z wartościami otrzmanymi dla mateΓitłów o znanym stopniu ^eksploatowania maaeriału dla określonej grupy stali·

Znany jest inny sposób testowania stopnia wyeksploatowania stali konstrukcyjnych, w których mierzy się rezystancję próbki w co najmniej dwóch temperaturach, z których każda ^stępuje w zakresie od temperatury ciekłego helu 4,3 K do temperatury 900 K, zaś z pomiaru rezystancji w dwóch wdanych tempera turach określa się stosunek rezystancji, który porównuje się z wartościami stosunku rezystancji otrzymanego dla maaeriału o znanym stopniu ^eksploatowania maaeriału dla określonej grupy stali.

Znana jest z publikacji Nordheim L. Gorter CJ. 1935, Physica, vol. 2, p. 383, korelacja pomiędzy siłą termoelektryczną i rezystywmością meeali w przypadku, gdy zmiany tych wielkości spowodowane są pojedynczym procesem stiui^ur^^n^^m zachodzącym w maaeriale:

S - Si + ---(So - Si)

152 712

152 712 gdzie: S - siła termoelektryczna, Si - siła termoelektryczna charakterystyczna dla określonych zmian, So - siła termoelektryczna materiału czysteoo* w stanie wyjściowym, - rezystywność materiału czystego, $ - rezystywność mat^rriału.

Sposób według ^lalazku polega na pomiarze siły termoelektrycznej i rezystancji badanej próbki. Pomiar rezystancji wykonuje. się przy temperaturze, przy której była mierzona siła termoelektryczna i przy innej temperaturze, na przykład przy temperaturze ciekłego azotu. Następnie określa się wartość stosunku rezystancji stanowiącego różnicę pomiędzy rezystancją zmierzoną przy temperaturze pomiaru siły termoelektrycznej a rezystancją zmierzoną przy innej temperaturze do rezystancji*żmierzonej przy temperaturze pomiaru siły termoelektrycznej. Z kolei na podstawie otrzymanych wartości siły termoelektrycznej i stosunku rezystancji nanosi się punkt na wykres siła termoelektryczna - stosunek rezystancji, zaś stopień wyeksploatowania stali określa na podstawie położenia tego punktu względem punktów prostej, odwzorowjącej zm.any właściwości mmaeriału próbki w czasie jego eksploatacji·

Z go (dnie z w^^azkiem, sposób pozwala określić charakter zmian, któr^i ulega badana stal konstrukcyjna oraz zimie jsza błędy przy wtaczaniu stopnia w eksploatowania stali konstrukcyjnych spowodowane kształemm badanej próbk.·

Przykład stosowania sposobu jest bliżej objaśniony w oparciu o rysunek, który przedstawia pros tą odwzorowującą zmiany właściwości określonego gatunku Mat^i^^ału we współrzędnych siła termoelektryczna - stosunek rezystancji.

Z badanej instalacji ciepłowniczej wcina się próbkę maaeriału i przy temperaturze otoczenia mierzy się siłę termoelektryczną S, która ^rosi 6 /XV/K, po czym przy zbliżonej temperaturze mierzy się rezystancję, równą ^73 “ · Następnie mierzy się rezystancję maaeriału próbki przy temperaturze ciekłego azotu, równą R?? 0,3 m Λ , po czym oblicza się wartość stosunku rezystancji Rx, zgodnie z zależnością:

^R , ^rS73 . _0>4 ^R273

Na rysunku jest przedstawiona prosta wzorcowa dla określonego gatunku stali. Otrzymany ^rn-k nanosi się na prostą wzorcową W i wtacza stopień wyeksploatowania stali konstrukcyjnej.

Jeśli wleczony punkt z poimaru siły termoelektrycznej S i stosunku rezystancji Rx pozostaje na prostej wzorcowej, to zmiany zachodzące w m^terίale badanym są. typowe. Natomiast gdy punkt ten nie znajduje się na tej prostej, to świadczy to o zmianach w składzie chemicznym albo o innych nietypowych zmianach strukturalnych, które zaszły w maaeriale próbki w czasie eksploatacji obiektu.

Prosta wzorcowa została sporządzona dla maaeriału próbki w stanie wjściowym, tj. przy stanie zerowym okresu eksploatacji - 0 kh, a następnie po upływie 80, 100, i 180 kh eksploaaacji. Po upływie ostatniego okresu eksploatacji obiektu dał się zauważyć krytyczny stan maaeriału próbki..

Strzałkami oznaczono kierunek zmian siły termoelektrycznej S i wartości stosunku rezystancji Rx w czasie eksploatacji maaeriału. W okresie od 0 do 80 kh eksploatacji wartości S i Rx zmńejszają się, a następnie w okresie powźej 80 kh eksploatacji wzrastają.

Ponieważ punkt wyznaczony przez pomierzone wartości S 6 i Rx 0,4, znajduje się w punkcie, odpowiadają^^ stanowi krytycznemu po upływie 100 kh eksploatacji, badany iateΓiαł nie nadaje się do dalszej eksploatacji·

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patenoowe

   Sposób testowania stopnia ^eksploatowania stali konstrukcyjnych na pobranych próbkach materiału instalacji, korzystnie z obszarów szczególnie obciążonych i niebezpiecznych naprężeń konstrukcyjnych, polegający na pomiarze siły termoelektrycznej i rezystancji badanej próbki, znamienny tym, że pomiar rezystancji wysnuje się przy temperaturze, przy której była mierzona siła termoelektryczna oraz przy innej temperaturze, a następnie określa się wartość stosunku rezystancji /Rx/ stanowiącego różnicę pomiędzy rezystancją mierzoną przy temperaturze poimaru siły termoelektrycznej, a rezystancją zmierzoną przy innej temperaturze, do

   152 712 rezystancji zmierzonej przy temperaturze pomiaru siły termoelektrycznej, a następnie na pod stawie otrzymanych wartości siły termoelektrycznej i stojuinku rezystancji /Rx/ nanosi się punkt na w^es siła termoelektryczna - stosunek rezystancji /R)X, zaś stopień w^e^sploatowa « nia stali wtacza się na podstawie położenia tego punktu względem punktów prostej, odwzorowującej zmiany właściwi ci materiału próbki w czasie jego eksploatacji.