zváranie svařování

Analýza príčin poškodenia T-kusavodíkového potrubiaAnalysis of failure causes in T-piece of hydrogen pipingODBORNÉ ČLÁNKYPETER BERNASOVSKÝ – PETER BRZIAK – IVAN HAMÁK – TOMÁŠ ŽÁČEKDoc. Ing. P. Bernasovský, PhD. – Ing. P. Brziak, PhD. – Ing. I. Hamák, Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR (Welding ResearchInstitute – Industrial Institute of Slovak Republic) – Ing. T. Žáček, PhD., TÜV Rheinland Slovensko, s. r. o., Bratislava, bernasovskyp@vuz.skPriečne a pozdĺžne trhliny v T-kuse vodíkového potrubia štiepnej jednotky hydrokraku Vizuálna a penetračnáskúška T-kusa Chemická analýza a mechanické skúšky Štruktúrna a fraktografická analýzaPríčina poškodenia: tepelná únava materiálu v mieste zmiešavania studeného (~ 70 °C) a horúceho(~ 500 °C) vodíka Návrh koncepcie nového uzla potrubia s T-kusomTransverse and longitudinal cracks observed in the T-piece of hydrogen piping of the KHK cracking unitare concerned. Visual inspection and penetration test of T-piece was carried out. Chemical analysisand mechanical tests as well as structural and fractographic analyses were evaluated. A failure causeis thermal fatigue of the material at the mix point of cold (~ 70 °C) and hot (~ 500 °C) hydrogen.A new concept design of new node in piping with T-piece is proposed.>Obr. 1 Celkový pohľad na poškodený T-kusa poloha trhlínFig. 1 An over view on damaged T-pieceand location of crackspriečna trhlina – transverse crack,pozdĺžna trhlina – longitudinal crackPotrubie štiepnej jednotky hydrokrakupetrochemického závoduobsahuje o. i. aj zváraný uzol(obr. 1) zhotovený z T-kusa a rúr (rozmeruDN 180 v priebežnom vertikálnomsmere a prívodnou časťouDN 100 v horizontálnom smere).Rúra DN 180 privádza horúci vodíks teplotou cca 500 °C zospodu nahora rúra DN 100 privádza studenývodík s teplotou cca 70 °C zboku.V T-kuse dochádza k ich zmiešavaniu.Po dlhšej prevádzke hydrokraku saobjavila pozdĺžna trhlina na teleseT-kusa prechádzajúca cez celý jehoprierez, a to nad rúrou DN 100. Naanalýzu príčin porušenia bol dodanýpoškodený T-kus.VIZUÁLNA A PENETRAČNÁSKÚŠKA T-KUSAPozdĺžnu cez celý prierez prechádzajúcutrhlinu dĺžky asi 90 mmz vnútornej strany vyhrdlenia T-kusa,spolu aj s krátkymi povrchovými trhlinami,dokumentuje obr. 2.Pozdĺžna, ale kratšia trhlina na vnútornompovrchu sa pozorovala aj naspodnej strane vyhrdlenia, t. j. podprívodnou rúrou studeného vodíka(obr. 3).Povrchové trhlinky pod obvodovýmzvarom prívodnej rúry DN 100 vidieťna pozdĺžnom reze (obr. 4).Okrem pozdĺžnej trhliny sa penetračnoudefektoskopickou skúškou identifikovalaaj priečna obvodová trhlinavedľa zvaru s rúrou DN 100 (obr. 1).Treba upozorniť aj na nie celkompriaznivé konštrukčné riešenie danéhouzla a na pomerne veľkénamáhanie uzla spôsobené neupevnenýmdlhým ramenom prívodnejrúry DN 100.Obr. 2 Vnútorná strana vyhrdlenia nad prívodnou rúrou DN 100Fig. 2 An inner surface of necking above the leading – in DN 100 pipeObr. 3 Vnútorná strana vyhrdlenia pod prívodnou rúrou DN 100Fig. 3 An inner surface of necking below the leading – in DN 100 pipeZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ | 4/ 2007 111