DD157279A1

DD157279A1 - EQUIPMENT FOR TIMETABLE TESTS OF MATERIAL SAMPLES TIMESTANT COMPONENTS

Info

Publication number: DD157279A1
Application number: DD21642179A
Authority: DD
Inventors: Gerald Pietschker; Helmut Bischoff
Original assignee: Gerald Pietschker; Helmut Bischoff
Priority date: 1979-10-24
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1982-10-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Durchfuehrung von Zeitstandversuchen fuer die Ermittlung der Lebensdauer von zeitstandbeanspruchten Bauteilen, wie Rohrleitungen, Sammlern und Gehaeusen fuer Waermekraftwerke. Die Zeitstandversuche werden mit einer als Pruefstrecke ausgebildeten Einrichtung durchgefuehrt,indem Werkstoffproben in Probehaltern spannbar sind und die Probehalter mit den Proben in einem Probenaufnahmebehaelter mit innen angeordneten Halterungen angeordnet sind; mit Anschlussflanschen und Absperrarmaturen, wobei erfindungsgemaess die Pruefstrecke zu einem Abschnitt des zu untersuchenden Rohrsystems mit vernachlaessigbar geringem Rohrquerschnitt parallel auswechselbar eingebunden ist.The invention relates to a device for performing creep tests for determining the life of zeitstandbeanspruchten components, such as pipelines, collectors and Gehaeusen for heat and power plants. The creep tests are carried out with a device designed as a test section, in which material samples can be tensioned in sample holders and the sample holders with the samples are arranged in a sample container with internally arranged holders; with connecting flanges and shut-off valves, according to the invention the test section is connected in parallel to a section of the pipe system to be examined with negligible pipe cross-section in parallel.

Description

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Titeltitle

Einrichtung für Zeitstandversuche an Werkstoffproben zeitstandbeanspruchter BauteileDevice for creep tests on material samples of time-stressed components

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Durchführung von Zeitstandversuchen für- die Ermittlung der Restlebensdauer von zeitstandbeanspruchten Bauteilen, wie Rohrleitungen, Sammlern und Gehäusen für Wärmekraftwerke·The invention relates to a device for carrying out creep rupture tests for the determination of the remaining service life of time-stressed components, such as pipelines, collectors and casings for thermal power plants.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bauteile in Kraftwerken unterliegen Betriebsbedingungen, bei denen neben den Einflüssen der Beanspruchungshöhe die Temperatur einen wesentlichen EinfIuB auf die Beanspruchungszeit hat (Zeitstandverhalten)· Zum Charakterisieren dieses Zeitstandverhaltens werden Zeitstandversuche zur Ermittlung des Festigkeitsverhaltens der Werkstoffe bei ruhender Zugbeanspruchung durchgeführt. Die aus.den Versuchen ermittelte Zeitstandfestigkeit bei einer bestimmten Temperatur ist die auf den Anfangsquerschnitt der Probe bei Raumtemperatur bezogene ruhende Belastung, die nach Ablauf einer bestimmten Versuchszeit einen Bruch der Probe bewirkt. Zeitstandkennwerte, die von Werkstoffen ermittelt werden, die noch nicht den Betriebsbeanspruchungen ausgesetzt waren, werden für die Auslegung bzw. Konstruktion von Bauteilen, wie Sammlern, Rohrleitungen, Formstücken usw. verwendet« Zeitstandkennwerte, die aus betriebsbeanspruchten Werkstoffen ermittelt werden, sind dagegen Ausgangspunkt für die Bestimmung der Restlebensdauer zeitstandbeanspruchter Bauteile·Characteristics of the Known Technical Solutions Components in power plants are subject to operating conditions in which, in addition to the influences of the stress level, the temperature has a significant influence on the load time (creep behavior). To characterize this creep behavior, creep tests are carried out to determine the strength behavior of the materials under static tensile stress. The creep rupture strength at a certain temperature determined from the tests is the static load related to the initial cross-section of the sample at room temperature, which causes a break of the sample after a certain test time. Creep values obtained from materials that have not yet been exposed to operating stresses are used in the design or construction of components such as collectors, piping, fittings, etc. "Creep rupture coefficients derived from working materials are the starting point for the Determination of the remaining service life of components subject to wear

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Es ist bekannt, Zeitstandsversuche in Werkstoffprüflabors unter Laborbedingungen auf Prüfmaschinen verschiedener Bauart und nach unterschiedlichen Vorschriften (DD-TGL 10976, TGL 11224, DE-DIN 50118, DD-WP 110 602) durchzuführen. Die Prüfung unter Laborbedingungen erfordert aufwendige Versuchsschleifen zur Erzeugung eines Strömungskreislaufes. Umlaufpumpe, Wärmeaustauscher zum Aufheizen und Abkühlen der Zirkulationsflüssigkeit, Sammelräume, Druckerzeuger und Strömungsmesser sind ein Mindesterfordernis derartiger Strömungskreisläufe .It is known to perform creep tests in Werkstoffprüflabs under laboratory conditions on testing machines of various types and according to different regulations (DD-TGL 10976, TGL 11224, DE-DIN 50118, DD-WP 110 602). The test under laboratory conditions requires complex experimental loops for generating a flow circuit. Circulation pump, heat exchanger for heating and cooling the circulation liquid, collecting chambers, pressure generator and flow meter are a minimum requirement of such flow circuits.

Diesen Zeitstandversuchen ist der Mangel eigen, daß die Betriebsbedingungen, Z. B. eines Kraftwerkes, nicht ausreichend genau nachgebildet werden können. Dies trifft vor allem auf die Temperatur zu, die einen entscheidenden Einfluß auf das Zeitstandverhalten der Werkstoffe hat. Des weiteren werden Betriebsbedingungen, wie das An- und Abfahren von Kesselanlagen, Lasteinsenkungen usw. im Versuchsablauf nicht berücksichtigt.This creep tests is due to the lack that the operating conditions, such as a power plant, can not be replicated with sufficient accuracy. This applies especially to the temperature, which has a decisive influence on the creep behavior of the materials. Furthermore, operating conditions, such as the startup and shutdown of boiler systems, load reductions, etc. are not taken into account in the test procedure.

Damit bleiben weitere Faktoren, beispielsweise das Relaxationsverhalten der Werkstoffe, Temperaturunterschreitungen durch die Betriebsführung udgl., für die Ausnutzung der maximal möglichen Lebensdauer der Bauteile unberücksichtigt. Dieses Nichterkennen bzw. Nichtberücksichtigen der variablen Betriebseinflüsse bei der Durchführung von Zeitstandversuchen kann dazu führen, daß Bauteile zu früh oder zu spät ausgewechselt werden. Mit Sicherheitszuschlägen wird versucht, diesen Mangel zu kompensieren. Der Mangel einer unökonomischen Werkstoffausnutzung kann durch diese Maßnahme jedoch nicht beseitigt werden.Thus, other factors, such as the relaxation behavior of the materials, temperature underruns by the management and the like, are disregarded for the utilization of the maximum possible life of the components. This failure to recognize or ignore the variable operating conditions when performing creep tests may cause components to be replaced too early or too late. Security surcharges are used to compensate for this deficiency. However, the lack of uneconomic material utilization can not be eliminated by this measure.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, durch die Berücksichtigung der Betriebstemperatur im gesamten Verlauf der Versuchsdurchführung die Eestlebensdauer von Anlagenteilen optimal auszunutzen.The aim of the invention is to make optimum use of the lifetime of plant parts by taking into account the operating temperature throughout the course of the experiment.

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Darlegung des Wesens der Erfindung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine direkte Berücksichtigung des Einflusses auf die zeitstandbeanspruchten Werkstoffe durch die Betriebstemperatur zu ermöglichen.Explanation of the essence of the invention. The invention has for its object to allow a direct consideration of the influence on the zeitstandbeanspruchten materials by the operating temperature.

Die Aufgabe wird mit einer als Prüfstrecke ausgebildeten Einrichtung gelöst, indem Werkstoffproben in Probenhaltern spannbar sind und die Probenhalter in einem als Rohr ausgebildeten Probenaufnahmebehälter mit innen angeordneten Halterungen für die Probenhalter angeordnet sind, mit Anschlußflanschen und Absperrarmaturen, wobei orfindungsgemäß die Prüfstrecke zu einem Abschnitt eines zu untersuchenden Anlagenteiles mit vernachlässigbar geringem Rohrquerschnitt parallel auswechselbar eingebunden ist·The object is achieved with a device designed as a test section by material samples are clamped in sample holders and the sample holder are arranged in a trained as a tube sample receptacle with internally located holders for the sample holder, with flanges and shut-off valves, orfindungsgemäß the test section to a section of a too investigating part of the plant with negligible cross-section of pipe

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigtIn the accompanying drawing shows

Fig. 1: die schematische Darstellung der Anordnung einer PrüfstreckeFig. 1: the schematic representation of the arrangement of a test track

Es soll die Restlebensdauer einer Frischdampfsammelschiene 6 durch Ermittlung der noch vorhandenen Zeitstandfestigkeit bestimmt werden.It is intended to determine the remaining service life of a live steam bus 6 by determining the remaining creep strength.

Die Prüfung wird in einer speziellen Prüfstrecke 1 bis 3» welche aus Anschlußflanschen und -rohren^ Absperrarmaturen 2 und einem Probeaufnahmebehälter 3 besteht, durchgeführt. Die Prüfstrecke 1 bis 3 ist im Ausführungsbeispiel parallel zu einem Abschnitt der zu untersuchenden Frischdampfsammelschiene 6 über die Anschlußstutzen und -flansche 1 auswechselbar eingebunden. Der Durchmesser der Anschlußstutzen 1 soll möglichst gering gehalten werden, da nur die Temperaturbeaufschlagung auf die Werkstoffproben 5 entsprechend den Betriebsbedingungen erfolgen soll.The test is carried out in a special test section 1 to 3 "which consists of connecting flanges and pipes ^ shut-off valves 2 and a sample receptacle 3. The test section 1 to 3 is connected in the embodiment parallel to a portion of the live steam busbar 6 to be examined via the connecting pieces and flanges 1 interchangeable. The diameter of the connecting piece 1 should be kept as low as possible, since only the temperature is applied to the material samples 5 according to the operating conditions.

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Die Werkstoffproben 5 sind im Ausführungsbeispiel der Frischdampfschiene 6 entnommen und können auf einer Zugmaschine oder mittels DrehmomentSchlussel odgl. vorgespannt werden. Die von der Zugmaschine erzeugte Spannung wird von den Probehaltern 4-, die in der Regel als starrer Spannrahmen ausgebildet sind, übernommen. Die Spannrahmen 4 können als Ring oder rechteckiger Rahmen ausgebildet sein.The material samples 5 are taken in the embodiment of the live steam rail 6 and can odgl on a tractor or by DrehmomentSchlussel. be biased. The tension generated by the tractor is taken from the sample holders 4-, which are usually designed as a rigid clamping frame. The clamping frame 4 may be formed as a ring or rectangular frame.

Die Probehalter 4· sind in dem Probeaufnahmebehälter 3» im Ausführungsbeispiel ein Rohrstück mit innen angeordneten Halterungen für die Probehalter 4- ist, ao.geordnet. Außer der auswechselbaren Anordnung des Probenaufnahmebehälters 3 ІД der Prüfstrecke 1 bis 3 kann auch eine Einschweißung derselben erfolgen.The sample holder 4 are in the sample receptacle 3 »in the exemplary embodiment, a piece of pipe with internally located holders for the sample holder 4- is ao.geordnet. In addition to the interchangeable arrangement of the sample receiving container 3 ІД the test section 1 to 3 can also be a same weld.

Claims

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invention claim

1#. Device for creep rupture tests on material samples of time-stressed components as a test section with sample holders in a sample receptacle, consisting of a tube with internally arranged holders for the sample holder with connecting flanges and shut-off valves, characterized in that the test section (1 to 3) to a portion of examining component (6) with negligible pipe cross-section parallel exchangeable is involved.

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