licenta taxan
TRANSCRIPT
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 1/82
1. Metode computaţionale în studiul fiabilitǎţii
conductelor fabricate din oţel slab aliat utilizat la
transportul aburului viu
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 2/82
TEMA 1
Metode computaţionale în studiul fiabilitǎţii
conductelor fabricate din oţel slab aliat utilizat la
transportul aburului viu
2
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 3/82
Memoriu de prezentare
Pentru a face faţă sarcinilor la care este supusă instalaţia, materialele de construcţie,tubulaturii, etc., care lucrează sub presiune, trebuie să dispună de garanţie de calitate pentru
caracteristicile mecanice, compoziţia chimică, proprietăţile tehnologice şi fizice.
Prima parte a acestui proiect cuprinde un studiu al stării structurale şi al comportării
oţelurilor folosite în construcţia tubulaturii de abur viu din centralele termoelectrice la durate
corespunzătoare datelor de prelevare a epruvetei.
Scopul acestui studiu este de a controla dacă materialul se încadrează în normele impuse
pentru exploatare şi dacă se poate continua exploatarea.
Lucrarea conţine analize metalografice şi încercări mecanice efectuate conform normelor
în vigoare, rezultate experimentale şi interpretarea rezultatelor.
Materialul pus la dispoziţie pentru încercări a fost un tronson de ţeavă de oţel termo-
rezistent 15MoMC12.
Epruvetele pentru studiu au fost prelevate longitudinal şi transversal faţă de direcţia de
laminare. Încercările mecanice sau efectuat la temperaturile: 20º, 510ºC, 540º, 560ºC, 565ºC,
570º, 580º, 590ºC, în acest interval cuprinzându-se şi temperatura de regim. Duritatea s-a
determinat la aceleaşi temperaturi, iar rezilienţa la 20ºC.Analizele metalografice s-au efectuat la puteri măritoare de 100 :1; 500 :1; 1000 :1 în trei
puncte pe grosimea peretelui ţevii. Analiza structurală la puterea 100 :1 s-a făcut pentru a
determina caracterul general al structurii iar analiza făcută la 500 :1 şi 1000 :1 oferă informaţii în
legătură cu constituenţii fini.
Punctajul sa determinat direct prin citire pe proba.
Analiza structurală la puterea măritoare 100 :1 a permis observarea următoarelor aspecte:
oţelul prezintă o structura ferito-perlitică poliedrică cu puţină perlită.
Atât la puterea măritoare 500 :1 şi 1000 :1 se constată în deosebi carburi insulare la limita
grăunţilor de ferită. Se observă în unele cazuri carburi de forma peliculară la limita grăunţilor.
Încercările mecanice arată că toate valorile determinate la rece sunt superioare valorilor
de catalog minime prescrise de acesta pentru starea de livrare.
3
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 4/82
Studierea variaţiei proprietăţilor mecanice cu temperatura arată o comportare care se
încadrează în cea a oţelurilor slab aliate termorezistente şi caracteristicile păstrează o aliură
convenabilă. Această formulare decurge din faptul că pentru acest oţel nu se dau valorile
caracteristice mecanice la temperaturile la care s-au făcut încercările astfel încât rezultatele nu
pot fi comparate direct.Pentru a putea anticipa variaţia caracteristicii R 0,2 în timp (în funcţie de numărul de ore de
funcţionare) s-a folosit un program cu ajutorul căruia au obţinut expresiile analitice ale legilor de
variaţie acestui parametru la diferite temperaturi.
De asemenea s-au obţinut şi legile de variaţie a caracteristicilor mecanice cu temperatura
pentru proba cu ore de funcţionare. Aceste expresii permit tragerea unor concluzii referitoare la
posibilitatea unor concluzii referitoare la posibilitatea utilizării materialului respectiv şi în
condiţiile altor regimuri de temperatură decât în punctele studiate experimental.Prin tema proiectului a fost solicitată proiectarea unui sistem de încălzire care să poată
permite obţinerea unor temperaturi într-o plajă largă de valori până la 700ºC. A fost ales un
sistem de încălzire indirectă cu rezistoare, materializat de un cuptor de joasă temperatură în care
transmisia se realizează prin radiaţie şi prin convecţie.
Piesa se încadrează în categoria pieselor cu pereţi subţiri.
Sistemul de încălzire permite măsurarea temperaturii în trei puncte distincte ale epruvetei,
lucru care permite aprecierea exacta a temperaturii de încălzire mărind deci precizia datelor
obţinute experimental.
Cuptorul este astfel dimensionat încât temperatura cămăşii exterioare să fie sub 44ºC
eliminându-se problemele legate de protecţia muncii.
4
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 5/82
CAPITOLUL I
Studiu al caracteristicilor mecanice şi structurale a oţelurilor
slab aliate utilizate în construcţia de transport a aburului viu în
centralele termoelectrice
5
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 6/82
Oţelurile folosite în termocentrale trebuie să prezinte bune proprietăţi mecanice,
stabilitate şi rezistenţă la coroziune, precum şi conductivitate termică, dilataţie şi modul de
elasticitate de valori acceptabile.
Funcţie de presiunea de lucru şi temperatura de exploatare, se utilizează fie oţeluri
carbon, fie oţeluri aliate în special cu Cr, Mo sau Cr- Ni.Când presiunea de lucru nu depăşeşte pmax = 6 [MPa] şi temperatura de exploatare Tmax =
400ºC se utilizează oţeluri carbon OLT 35K şi OLT45K (STAS 8148 – 87) şi oţeluri aliate
16Mo3, 14CrMo10, K410, K460, K510 (STAS 2883 / 3 – 88).
Presiunea de lucru pmin = 15[MPa] şi temperatura T = 550ºC se utilizează oţeluri feritice şi
martensitice. Aceste oteluri au următoarele caracteristici:
- limită bună la fluaj şi rezistenţă la oboseală la temperatura de exploatare;
- tenacitate atât la temperatura ambiantă cât şi la temperaturi ridicate;- punctele de transformare fazică sunt la temperaturi mai ridicate decât cele la care se
întrebuinţează;
- rezistenţă la coroziune la agenţi chimici şi o rezistenţă la uzură prin erodare.
Oţelurile austenitice se utilizează pentru tubulatura care lucrează la temperatura de T =
800ºC în cazul duratei scurte de funcţionare şi temperatura T = 700ºC la durată mare de
funcţionare. Sunt oţeluri aliate cu 14÷30%Cr şi 8÷35%Ni şi elemente ca: Mo, W, Ti, Nb, V, Cu,
Si, Mn, N în cantitate mică şi cu conţinut sub 1% C. structura austenitică a acestor oţeluri este
durificată prin precipitarea unor faze secundare (carburi, carbonitruri,compuşi intermetalici).
Proprietăţile mecanice ale oţelurilor folosite în termocentrale la temperaturi ridicate sunt
influenţate de compoziţia chimică, de microstructură şi de mărimea grăuntelui. Rezistenţa de
rupere, limita de fluaj a acestor oţeluri, se pot îmbunătăţi prin adaosuri de Mo, Ti şi Nb.
La oţelurile austenitice Cr –Ni, carburile sunt instabile în domeniul 427 - 870ºC,
precipitate la limita grăunţilor şi micşorează rezistenţa la coroziune, dar nu micşorează rezistenţa
la rupere sau tenacitatea la temperatura ambiantă. Oţelurile austenitice Cr-Ni pot suferi o
îmbătrânire în timpul exploatării, având ca rezultat fragilizarea, aceasta v-a fi micşorată dacăoţelul are adaosuri de Ti sau Al.
Influenţa nichelului. Oţelurile aliate cu Ni costă mai mult, deoarece preţul Ni este un
preţ de conjunctură. Oţelurile aliate cu Ni, fig 1.
6
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 7/82
Are o structură perlitică, prezintă o alungire şi o rezilienţă cu totul deosebită şi au
rezistenţă la ridicată.
Oţelurile martensitice, fig. 2, au o rezistenţă la rupere şi limită de elasticitate foarte
ridicată, dar alungirea specifică este mică, de aceea nu au o utilizare practică prea mare, deoarece
sunt fragile şi greu de prelucrat.
Figura 1. Diagrama structurală a oţelurilor aliate cu Ni.
Figura 2.
Variaţia
proprietăţilor
mecanice cu
conţinutul de Ni.
Oţelurileaustenitice au o
7
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 8/82
rezistenţă la rupere şi limită elastică de valori mici, însă alungirea şi gâtuirea specifică au valori
mari.
Nichelul neformând carburi,nu are nici o influenţă asupra durităţii oţelului în stare
recoaptă. Nichelul se asociază cu elemente care formează carburi (Cr, W, Mo) obţinându-se
astfel oţeluri cu proprietăţi mecanice net superioare. Influenţa manganului. Manganul nu formează carburi speciale, ci o carbură MnxC care este
miscibilă total în cementită. Oţelurile aliate cu Mn, fig.3, prezintă aceleaşi structuri ca şi cele cu
Ni, dar este necesară o cantitate mai mică pentru a schimba structurile. Un oţel cu 0.2%C şi 12%
Mn este austenitic, pe când acelaşi oţel aliat cu Ni are o structură perlitică. Manganul provoacă o
creştere a rezistenţei la rupere în stare recoaptă.
p r o p r i e t a t i m e c a n i c e
Figura 3. Variaţia proprietăţilor mecanice cu conţinutul de Mn.
Pentru un conţinut în carbon de 0.55% şi un tratament termic corect, manganul face să
crească R r , R p0.2 şi HB si să scadă alungirea.
Oţelurile austenitice aliate cu Mn,prezintă o tendinţă mare la ecruisare,datorită acestui
fapt ele au o curbă de tracţiune constant ascendentă. Tendinţa mare de ecruisare a oţelurilor
austenitice, aliate cu Mn, face dificilă prelucrarea lor prin aşchiere. Adaosuri mici de Mn provoacă creşteri importante ale călibilităţii. Manganul nu conferă bune proprietăţi magnetice
oţelului.
8
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 9/82
Influ enţa cromului .Oţelurile cu conţinut mic de carbon şi cu 18% Cr, sunt feritice la orice
temperaturi. Când conţinutul în carbon creşte, oţelul poate fi austenitizat şi în consecinţă şi călit.
În funcţie de conţinutul de C şi Cr, fig 4, oţelurile pot fi perlitice (1.67%C şi 0÷ 8%Cr ),
martensitice (0 ÷1.66% C şi 8÷18% Cr) se caracterizează prin duritatea sa mare prin carburile
stabile formate, care conferă oţelului o mare rezistenţă la uzură şi bune calităţi de aşchiere.Durificarea oţelurilor cu Cr este însoţită de o micşorare a rezilienţei şi a alungirii, pentru a anula
acest efect se adaugă cantităţi de Ni.
Călibilitatea oţelului creşte cu conţinutul de Cr:
- un conţinut până la 1%Cr favorizează călibilitatea oţelului;
- un conţinut de 1÷3% ridică rezistenţa contra hidrogenului sub presiune şi favorizează
nitrurarea oţelurilor;
- pe măsura creşterii conţinutului în Cr, oţelurile devin mai rezistente la oxidare şicoroziune;
- conţinuturi peste 30% Cr fac oţelul refractar;
- cromul ridică duritatea, rezistenţa la uzură, în schimb micşorează rezilienţa.
Influenţa siliciului. La elaborarea unor mărci de oţeluri se adaugă Si pentru legarea oxigenului şi
reducerea oxidului feros (FeO) format în cursul afinării. În cazul în care oţelurile sunt bogate în
C , Si poate forma şi carburi, iar când siliciul este în cantitate mare (peste 3.5%) poate grafitiza
oţelul.
Siliciul având afinitate mare pentru O2 formează oxizi silicaţi (FeO)2SiO2, (MnO)SiO2
care rămân ca incluziuni şi la deformare plastică a oţelului pot da naştere la structuri fibroase.
Siliciu măreşte R r şi R e cu cca. 100[MPa] pentru fiecare 1%Si. Alungirea specifică este
puţin micşorată dacă conţinutul nu depăşeşte 2,2%Si ; de asemeni Si măreşte rezistenţa de uzură
a oţelului. Atunci când oţelul mai conţine şi Cr şi Al, adaosul de siliciu duce la mărirea
rezistenţei la oxidare la temperaturi ridicate.
Influenţa fosforului. Fosforul poate reduce sudabilitatea, favorizează apariţia rupturii fragile.
Sudabilitatea oţelurilor cu conţinutul mic în C (max 0.17%) nu este afectată de prezenţa
fosforului.
9
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 10/82
Fosforul dizolvat în ferită duce la mărirea rezistenţei la coroziune în atmosferă uşor
agresivă (atmosferă industrială din uzinele metalurgice, sticlării, ateliere de construcţii). Deci,
fosforul este o impuritate principală şi fragilizează oţelul, de aceea conţinutul său este limitat
(0.03÷0.06%).
Influenţa sulfului. Sulful produce o fragilizare la temperaturi ridicate, de asemenea micşorează
tenacitatea oţelului şi de aceea conţinutul lui se stabileşte maxim 0.02%. Sulful este un element
favorabil prelucrării prin aşchiere, datorită sulfurii de mangan care acţionează cu un lubrifiant.
Sulful nu influenţează sudabilitatea oţelului dacă nu participă în cantităţi mari, de
asemenea micşorează rezistenţa la coroziune.
Influenţa molibdenului. Molibdenul influenţează creşterea rezistenţei mecanice menţinândtenacitatea oţelurilor. La temperaturi ridicate, formează cu carbonul sau cu compuşii acestuia
carbura de molibden (Mo2C),fragilă şi foarte dură.
Introducerea unei prea mari cantităţi de molibden, conferă oţelului o oarecare tendinţă
de fragilizare. Acţiunea molibdenului se face simţită de la conţinuturi foarte scăzute, de 0.1% şi
creşte progresiv cu mărirea acestuia. Molibdenul se adaugă în oţeluri între 0.4÷1% numai în mod
excepţional depăşindu-se 2%. Molibdenul ridică temperatura de recristalizare şi favorizează
apariţia carburilor stabile şi a unor compuşi intermetalici, ceea ce duce la creşterea limitei de
rupere.
Ţevile pentru tubulatura din termocentrale se execută din oţel slab aliat, STAS 2883-88
şi STAS 8184-87, cu dimensiuni de laminare după STAS 404-59. Condiţiile tehnice pentru ţevi
de conducte de abur trebuie să corespundă după STAS 3478-52.Pentru conductele care lucrează
la temperaturi peste 450ºC,condiţiile tehnice se completează corespunzător, condiţiile prescrise
pentru temperaturi înalte,respectiv cu caracteristicile mecanice la cald si cu analiza
microstructurii;pentru temperaturi peste 550ºC, condiţiile tehnice trebuie completate cu
încercarea de rezistenţă la coroziune intercristalină.Pentru utilizări la temperaturi moderate sau durate scurte, în care nu intervine fluajul, cea
mai importantă caracteristică de material este limita de curgere la cald.
Odată cu creşterea temperaturii, caracteristicile mecanice de tracţiune ale oţelurilor se
manifestă în general prin micşorarea caracteristicilor mecanice de rezistenţă şi creşterea celor de
10
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 11/82
ductilitate. Pot apărea în anumite intervale de temperaturi şi modificări structurale cum ar fi
precipitarea, îmbătrânirea şi recristalizarea, care pot modifica această comportare generală.
Fenomenul de îmbătrânire care apare în cazul încercărilor de tracţiune, este însoţit de o
scădere corespunzătoare a caracteristicilor de ductibilitate în jurul temperaturii de 400ºC.
Principalele caracteristici de utilizare ale oţelurilor termorezistente sunt caracteristicilemecanice de rezistenţă şi tenacitate, cu menţiunea că datorită specificului condiţiilor de utilizare
se impun evaluări atente ale efectului care îl au asupra acestor caracteristici tensiunile mecanice,
temperatura şi timpul, figurile 4 ÷ 8.
Caracteristicile de rezistenţă depind de gradul de aliere, de conţinutul de Cr şi Mo, şi de
starea de tratament termic.
Creşterea de rezistenţă este corelată cu efectul de durificare pe care îl are alierea soluţiei
solide şi prezenţa fazelor de carburi formată prin precipitarea la temperaturi de (0,4 ÷ 0,5) -temperatura de topire. Creşterea de rezistenţă este totodată invers proporţională cu cantitatea de
ferită. Creşterea rezistenţei mecanice se obţine pentru un conţinut de crom de 1 ÷ 1,25%.
În cadrul oţelului studiat pentru tubulatura din termocentrale, se vede din compoziţia
chimică că se încadrează în grupa oţelurilor slab aliate. Compoziţia chimică determinată s-a
studiat dacă se încadrează în STAS s-au norma specifică oţelului. La fel s-a procedat şi cu
caracteristicile mecanice.
Figura 4. Variaţia structurii oţelurilor cu conţinutul de Cr
11
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 12/82
.
Figura 5. Variaţia limitei de curgere funcţie de temperatură, la oţelurile româneşti.
Figura 6. Variaţia limitei de curgere funcţie de temperatură, la oţeluri germane.
12
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 13/82
c
Figura 7. Variaţia limitei de curgere funcţie de temperatură, la oţeluri cehe.
c [ M Pa]
Figura 8. Variaţia limitei de curgere funcţie de temperatură, la oţeluri poloneze.
13
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 14/82
c [
o t e l1 5 M
otel 12H M F
Figura 9. Variaţia limitei de curgere la funcţie de temperatură, la oţeluri ruseşti.
1. Solicitări ale tubulaturii de abur viu
1.1 Noţiuni generale:
Prescripţiile tehnice prezintă de regulă solicitările la care pot fi supuse instalaţiile care
lucrează sub presiune. În principiu acestea sunt : presiunea (interioară sau exterioară), greutatea
proprie (inclusiv mediul de lucru), reacţiile mecanice diverse exercitate asupra instalaţiei, vântul,
zăpada, cutremurele, acţiunile dinamice, vibraţiile, diferenţele de temperatură, acţiunile coroziveşi erozive ale mediului de lucru.
Aceste solicitări pot fi amplificate de o serie de alţi factori ca : tensiunile reziduale,
abaterea de la forma teoretică geometrică, defecte în material, etc..
14
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 15/82
Sub acţiunea efectelor enumerate anterior, instalaţiile care lucrează sub presiune se pot
avaria sub diferite forme :
a) deformaţia excesivă sub sarcină statică
b) pierderea stabilităţii
c) reducerea grosimii pereţilor a instalaţiilor care lucrează sub presiune sub acţiuneacoroziunii superficiale şi a eroziunii.
Trebuie menţionat faptul că fenomenul de coroziune este foarte complex şi după natura
materialelor folosite, a stării suprafeţelor, a agentului de lucru, a temperaturii, ea se poate
dezvolta pe suprafaţă fie uniform sub forma unui câmp de coroziune, alveole, piting, fie în
profunzime lăsând suprafaţa materialului aproape intactă în cazul coroziunii incisive. Uneori
coroziunea asociază efectele sale solicitărilor mecanice dând naştere la coroziunea sub tensiune.
d) deformaţia progresivă sau globală; poate apare în porţiunile corpurilor cilindrice carelucrează sub presiune, în vecinătatea orificiilor, la îmbinările corpurilor cilindrice şi
conice.
Alegerea materialelor necesare construcţiei unei instalaţii care lucrează sub presiune are
în vedere următoarele aspecte :
- presiunea şi temperatura de lucru;
- dimensiunile instalaţiei şi în special grosimea peretelui ;
- condiţii de serviciu ; dacă există variaţii ale presiunii, şi temperaturii;
- evaluarea numărului de cicluri, încălzire-răcire, presiune-depresiune;
- mediile de lucru ale instalaţiei.
La alegerea materialelor trebuie ţinut seama de posibilităţile de modelare la cald sau la
rece, de a fi sudate, de a fi supuse la încălzire şi la tratamente termice, în cazul când asamblarea
se face la locul de montare se v-a ţine cont de condiţiile de lucru pe şantier.
Materialele trebuie să dispună de garanţie de calitate pentru caracteristicile mecanice,
compoziţia chimică, proprietăţile tehnologice şi fizice necesare în evaluarea capacităţii lor de aface faţă sarcinilor la care este supusă instalaţia executată.
15
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 16/82
1.2 Coroziunea datorită oxidării de către abur
La temperaturi de peste 250ºC oţelul este atât de repede oxidat încât în timp foarte scurt se
acoperă de magnetită (Fe3O4). În condiţii favorabile acest strat este compact şi aderent şi
acţionează ca strat protector pentru metal.
Evoluţia mai departe a coroziunii este determinată în mod preponderent de difuzie
deoarece fierul şi apa nu pot reacţiona între ele decât în măsura în care fierul difuzează prin
stratul protector. Procesul de difuzie este însă foarte încet astfel încât nu se poate vorbi de o
pierdere de metal. Dacă stratul de protecţie este distrus are loc o oxidare rapidă. Când fenomenul
se produce repetat în acelaşi loc atunci se produce distrugerea conductei.
Stratul magnetită format de către aburul supraîncălzit nu este lipsit de tensiuni deoarece el
are un volum de două ori mai mare decât cantitatea de fier oxidat.La temperaturi de peste 570ºC se poate forma în locul magnetitei (Fe3O4), oxidul feros
(FeO) care nu mai are proprietăţi protectoare. Acesta creşte rapid şi în scurt timp avariază ţeava.
Reacţia chimică care are loc în cazul acestui gen de coroziune este :
3Fe + 4H2O ↔ Fe3O4 + 4H2
Figura 10 – Variaţia coroziunii cu temperatura.
16
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 17/82
Reacţia începe de obicei la o temperatură de 450ºC. Viteza are o mare importanţă în
mersul reacţiei : peste 15 m/s nu apar coroziuni, la 4 m/s apare H iar la 0,12 m/s coroziunile
sunt grave.
Descompunerea aburului şi reacţia lui cu oţelul a fost studiată de Chaudron. Acţiunea
aburului se poate reduce aproape complet dacă în prealabil se asigură un strat protector de Fe 3O4.
2. Încercări ale metalelor la temperaturi ridicate
2.1 Noţiuni generale :
O parte din piesele diferitelor utilaje şi instalaţii lucrează timp îndelungat la temperaturi
ridicate. Experienţa arată că sub efectul temperaturii ridicate valoarea tensiunii care poate produce un anumit grad de deformare plastică a unui metal sau valoarea rezistenţei de rupere se
modifică, în general fiind mai mică decât valoarea determinată de funcţionarea la temperatura
ambiantă.
Acest fapt poate avea consecinţe neplăcute pentru maşina sau instalaţia respectivă.
Valoarea caracteristicilor mecanice ale materialelor depinde de asemenea de durata încercării.
Din această cauză încercările de rezistenţă la temperaturi ridicate în funcţie de durata aplicării
sarcinii se împart în două grupe:
- încercări de scurtă durată, în care epruveta încălzită se încarcă cu o sarcină constantă
sau în mod similar cu o încercare la temperatura mediului ambiant.
- încercările de durată, la care epruveta se încarcă cu o sarcină constantă sau variabilă
pentru a stabili influenţa combinată a temperaturii ridicate şi a duratei mari de încercare asupra
caracteristicilor de rezistenţă şi deformare a materialului.
Încercarea de bază la temperaturi ridicate este cea de întindere monoaxială.
]
17
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 18/82
Încercări de scurtă durată
2.2 Noţiuni generale:
Încercările folosite în lucrarea de faţă au fost cele de scurtă durată, motiv pentru care se v-
a prezenta câteva date legate de acest tip de încercări.
Cel mai des în încercările de scurtă durată la temperaturi ridicate se foloseşte încercarea la
tracţiune. În principiu ea se efectuează în acelaşi mod cu cea în mediu ambiant, epruveta se
întinde în mod progresiv cu o viteză de deformare constantă.
Deosebirea constă în faptul că epruveta se încălzeşte în prealabil la o temperatură dorită şi
se menţine apoi la această temperatură pe toată durata încercării. Încălzirea ei şi menţinerea la
temperatură constantă se v-a asigura pe toată durata încercării încât să nu se depăşească ± 4ºC
pentru valori ale temperaturii de 800ºC.
Timpul de încercare este de regulă de ordinul minutelor.
Încercarea permite determinarea următoarelor caracteristici :
- rezistenţa la rupere sr ;
- limita de curgere aparentă s0,2;
- alungirea la rupere A5;- gâtuirea la rupere Z.
Epruvetele trebuie să fie suficient de mari şi să existe o zonă cu o stare de tensiuni omogenă.
În urma încercărilor efectuate de diverşi autori pentru diferite mărci de oţeluri s-a constatat
că proprietăţile mecanice nu se schimbă în mod esenţial dacă nu se depăşeşte temperatura de 250
– 330ºC pentru oţelurile carbon şi 350 – 400ºC pentru oţelurile aliate.
Drept urmare dacă temperatura nu depăşeşte aceste limite, rezultatele obţinute la
temperatura ambiantă pot fi utilizate direct pentru calculul organelor de maşini şi elementelor
componente a instalaţiilor termoenergetice.
18
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 19/82
TºC
Figura. 11 - Variaţia tensiunilor Rm , R0,2 , R p , cu temperatura.
Se observă astfel că până la temperaturi de aproximativ 300ºC rezistenţa de rupere creşte,
iar proprietăţile de plasticitate scad mult.La temperaturi de peste 500ºC rezistenţa oţelului cu conţinut scăzut de carbon scade foarte mult
fapt care limitează practic utilizarea acestui material.
19
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 20/82
Figura. 12 – Variaţia alungirii şi a gâtuirii cu temperatura.
Se observă o variaţie a alungirii A5 cu un minim la 250ºC urmată de o creştere continuă în
intervalul de încălzire.
3. Încercarea la tracţiune
3.1 Noţiuni de bază:
Încercarea la tracţiune se efectuează aplicând uni epruvete o forţă axială care produce
alungirea ei; încercarea se efectuează până la ruperea epruvetei fiind o încercare distructivă.
În timpul încercării se măsoară variaţiile de lungime pentru epruveta corespunzătoare
valorilor forţei.
Valorile variaţiilor ∆L se evaluează pe o porţiune calibrată de lungime L0.
20
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 21/82
Figura 13. Curba caracteristică la întindere – oţel ductil;
Reprezentând grafic mai multe puncte cu coordonatele s şi ε se obţine curba caracteristică
a epruvetei. Curba caracteristică a epruvetei are aspecte diferite pentru acela-şi material dacă
epruvetele au dimensiuni diferite.
Pentru a defini comportarea materialului ar trebui trasată curba caracteristică a materialului
care să exprime grafic legătura dintre tensiunea σ şi deformaţia specifică ε.
Trasarea acestei curbe este practic imposibilă din următoarele motive:
a) într-o secţiune transversală a epruvetei tensiunea normală este:S
F R = ; aria
secţiunii este variabilă în timpul încercării şi este foarte dificil să se măsoare variaţia de
secţiune pe toată lungimea epruvetei şi pe toată durata încercării.
b) deformaţia specifică ε nu este constantă pe lungimea epruvetei în tot timpul
încercării.
În aceste condiţii tensiuneaS
F R = se înlocuieşte prin raportul convenţional
0S
F R = în
care S0 este valoarea secţiunii iniţiale.
Deformaţia specifică ε se înlocuieşte prin alungirea totală:
u
uh
L
L L A 0−
= ∙100 [%];
L0 = lungimea iniţială a porţiunii calibrate a epruvetei.
21
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 22/82
Dacă evaluarea lungimii ultime Lu se face după ruperea epruvetei, atunci lungimea ultimă
se numeşte lungime de rupere, iar alungirea totală se numeşte alungire de lucru.
În general curba caracteristică prezintă o porţiune liniară OA în care lungimea epruvetei
este proporţională cu forţa aplicată. În această zonă este valabilă legea lui Hooke: E ⋅= ε σ
Tensiunea corespunzătoare punctului A se numeşte limită de proporţionalitate.Următorul punct al curbei caracteristice este punctul B numit limită de elasticitate. După
depăşirea acestui punct materialul capătă deformaţii remanente.
Zona deformaţiilor plastice pronunţate poate avea aspecte diferite în funcţie de natura
materialului. Raportul dintre forţa la care apare curgerea şi aria secţiunii iniţiale a epruvetei se
numeşte limită de curgere aparentă R e.
Dacă în timpul curgerii sarcina variază atunci se determină limita de curgere superioară şi
limita de curgere inferioară, ce sunt date de simbolurile R eH şi respectiv R eL.
La materialele la care nu apare fenomenul curgerii ,stabilirea fenomenului de curgere se
face convenţional. În STAS 200-75 se definesc următoarele caracteristici:
- limita de curgere convenţională R p care este raportul dintre sarcina
corespunzătore unei alungiri neproporţionale prescrise şi aria secţiunii transversale a
epruvetei. Uzual pentru oţeluri se prescrie o alungire de 0.2[%] limită notată cu R 0.2.
- limita de curgere remanentă R r care este raportul dintre sarcina corespunzătore
unei alungiri remanente şi aria secţiunii transversale iniţiale a epruvetei .De obicei se
prescrie alungirea remanentă de 0.2%, limită notată R r 0.2.
Pe măsură ce se accentuează gradul de deformare a epruvetei, în zona de curgere
materialul se ecruisează şi se aceea forţa necesară deformării finale să crească.
Punctul D al curbei caracteristice corespunde sarcinii maxime Fmax înregistrate în timpul
încercării, iar zona aflată înaintea punctului D se numeşte zonă de ecruisare.
În această fază deformarea epruvetei se observă destul de bine. La un moment dat într-o
anumită porţiune a epruvetei apare o gâtuire care se accentuează relativ rapid. Deformarea în
continuare a epruvetei se efectuează numai în zona gâtuirii şi la forţe din ce în ce maimici,deoarece secţiunea scade continuu. Epruveta se rupe la o anumită sarcină ultimă
Fu,corespunzătoare punctului E de pe curba caracteristică. Porţiunea DE se numeşte zonă de
curgere locală.
22
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 23/82
Materialul a cărui comportare a fost descrisă este un material ductil. În cazul unor
materiale cum ar fi: oţeluri pentru arcuri ,fontă ,unele oţeluri călite, ruperea epruvetei se face
brusc,cu producerea unor gâtuiri neînsemnate care nu se observă în mod obişnuit. Aceste
materiale se numesc fragile.
În legătură cu proprietăţile de ductilitate şi fragilitate ale unui material se poate menţiona şiaceea de tenacitate. Aceasta se defineşte ca fiind proprietatea unui material de a absorbi energie
în domeniul deformaţiilor plastice.
Raportul dintre forţa maximă înregistrată la încercarea de tracţiune şi aria secţiunii
transversale iniţiale se numeşte rezistenţa la rupere .
0
max
S
F Rm =
În cazul materialelor cu fragilitate pronunţată rezistenţa la rupere este practic aceeaşi cu
limita de curgere.
3.2. Încercarea la tracţiune a ţevilor
Încercarea la tracţiune a ţevilor se execută fie pe un tronson de ţeavă,fie pe o epruvetă
extrasă din ţeava supusă încercării.
Ţeava are următoarele dimensiuni caracteristice:
D – diametrul exterior al ţevii (mm)
D – diametrul interior al ţevii (mm)
s – grosimea peretelui epruvetei (mm)
Figura. 14 – Epruvetă pentru tracţiune.
23
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 24/82
Deoarece ţevile ce urmau a fi supuse studiului prezentau dimensiuni apreciabile s-a recurs
la folosirea epruvetelor rotunde.
4. Încercarea de duritate Brinell
Duritatea este proprietatea materialului de a se opune distrugerii straturilor sale
superficiale de către un alt corp mai dur care est apăsat pe suprafaţa lui. Determinările de duritate
au un caracter convenţional şi furnizează date privind deformabilitatea materialului.
La determinarea durităţii se i-au în considerare mărimea urmelor produse de un penetrator
de o anumită formă, care a fost imprimat sub acţiunea unei forţe definite.
Există două forme de determinare a durităţii, funcţie de forţa ce acţionează asupra
penetratorului: statice şi determinate.Metode statice – Brinell, Vickers, Rocwel.
Metode dinamice – Baumas, Poldi (dinamico-plastice)
– Shore, Reindt (dinamico-elastice)
În lucrarea de faţă s-a folosit metoda Brinell, deoarece duritatea nu depăşeşte 450 HB.
Metoda Brinell constă în apăsarea unei bile cu diametrul D pe piesa de prelucrat cu o
anumită sarcină F un anumit timp şi măsurarea diametrului d a urmei lăsate de bilă pe piesa de
încercat. Duritatea HB este raportul dintre sarcina aplicată şi aria calotei sferice.
Gradul de solicitare:2 D
F K =
24
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 25/82
Figura. 15. Schema încercării de duritate.
În general grosimea piesei va fi de 8 ori mai mare decât adâncimea urmei. Distanţa c
trebuie să fie de cel puţin 2,5∙d iar b de minimum 4∙d.Ca rezultat al încercării s-a considerat
media aritmetică a valorilor obţinute.
Încercarea Brinell la temperaturi înalte se efectuează cu instalaţii de încălzire.
Temperatura trebuie menţinută cu o precizie de ± 3ºC.
5. Încercări dinamice
Încercarea de încovoiere prin şoc până la rupere, serveşte la aprecierea tenacităţii
metalelor şi constă în ruperea dintr-o singură lovitură cu un ciocan pendul, a unei epruvete
prevăzută la mijloc cu o crestătură în formă de U, aşezată liber pe două reazeme. Se determină
energia consumată la rupere.
Pe baza acestei energii se stabileşte rezilienţa metalului ca fiind raportul dintre energia
consumată la rupere W şi aria secţiunii iniţiale a epruvetei în dreptul crestăturii.
Rezilienţa:
S
W cm J KDU =]/[
2
25
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 26/82
Toleranţele la epruvete sunt:
±1mm la lungimea epruvetei
±0.1mm la lăţimea epruvetei şi adâncimea crestăturii.
Analiza rezultatelor încercărilor mecanice
Pe baza rezultatelor experimentale privind caracteristicile mecanice ale oţelului analizat s-
au determinat funcţiile de variaţie ale acestora în raport cu timpul de funcţionare şi cutemperatura.
Creşterea caracteristicilor mecanice ale oţelului este determinată de precipitările foarte
fine de carburi şi alţi compuşi chimici în interiorul grăunţilor. Scăderea caracteristicilor mecanice
şi a rezervei de rezistenţă, este determinată de:
Tipuri deepruvete
Forma R × b × h(mm)
H0
(mm)S0
(mm2)ISO U-5
(mm)55 × 10 × 10 5 50
STAS U-2(mm)
55 × 10 × 10 8 80
DVM U-3(mm)
55 × 10 × 10 7 70
ISO-V V-2(mm)
55 × 10 × 10 8 80
26
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 27/82
- creşterea cantităţii de carburi precipitate care sărăcesc ferita în elemente de
aliere;
- coalescenţa carburilor care contribuie la scăderea coeziunii dintre ele şi
matricea metalică;
- creşterea grăunţilor de ferită;- precipitarea carburilor pe limitele grăunţilor, care fac să se micşoreze coeziunea
dintre grăunţi;
- dispersia perlitei.
În general, odată cu creşterea temperaturii şi a timpului de funcţionare, caracteristicile
mecanice ale oţelului scad.
S-au folosit metodele experimentale distructive, clasice, dar pe viitor se înlocuiesc cu
metodele moderne experimentale nedistructive. Variaţia caracteristicilor mecanice odată aflată,ne poate da informaţii precise asupra comportamentului viitor al tubulaturii de abur viu.
Modificările structurale ne dau informaţii exacte asupra influenţei lor în ceea ce priveşte
modificările caracteristicilor mecanice ale oţelurilor.
Figura 16. Variaţia rezervei de rezistenţă faţă de limita de rupere a oţelului 15MoMC12.
27
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 28/82
Figura 17. Variaţia rezervei de rezistenţă faţă de limita de curgere a oţelului 15MoMC12
Se observă variaţia caracteristicilor mecanice funcţie de temperatură şi de numărul orelor
de funcţionare. Cu cât creşte temperatura şi numărul de ore de funcţionare, caracteristicile
mecanice îşi micşorează valorile.
Beneficiarul este interesat de variaţia caracteristicilor mecanice în jurul temperaturii de
regim a tubulaturii. Pentru un studiu complet al variaţiilor caracteristicilor mecanice, funcţie de
temperatură şi de numărul de ore de funcţionare, s-a conceput un program de calcul.
De asemenea s-a definit conceptul de rezervă de rezistenţă faţă de limita de rupere:
NormaSTAS mef m R R R ,−=
Pentru rezerva de rezistenţă s-a trasat variaţia ei, funcţie de numărul de ore de
funcţionare la temperatura de regim, figurile 16.
Când s-a intrat în domeniul valorilor în care este posibil ca tubulatura să nu mai
funcţioneze, se fac prelevări de epruvete după un interval de timp mai mic decât 10000 ore de
funcţionare. Şi în funcţie de valorile caracteristicilor mecanice ale materialelor, se prognozează o
nouă prelevare.
28
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 29/82
Se calculează rezerva de rezistenţă c R , faţă de limita de curgere, care are o mai mare
importanţă faţă de rezerva de rezistenţa faţă de limita de curgere.
NormaSTAS p pc R R R ,2,02,0 −=
Variaţia rezervei de rezistenţă faţă de limita de curgere a oţelului, funcţie de numărul de
ore de funcţionare la temperatura de regim, este reprezentată în figura 17.
Se vede din graficele prezentate cum variază R c şi se observă că R c ≠ 0 ; când R c = 0
atunci trebuie schimbată tubulatura de abur viu.
De asemeni s-a calculat variaţia rezervei de rezistenţă faţă de limita de curgere la
temperatura de regim, variind numai numărul de ore de funcţionare.
Variaţia caracteristicilor mecanice, împreună cu rezervele de rezistenţă faţă de limita de
curgere, respectiv faţă de limita de rupere, dau o informaţie completă asupra comportăriitubulaturii de abur viu.
Comportarea tubulaturii de abur viu este influenţată şi de alte solicitări accidentale.
Caracteristicile mecanice variază funcţie de numărul de ore de funcţionare şi temperatură,
conform cazului teoretic de comportare, rezultatele experimentale nu se abat de la normalitatea
comportării oţelurilor slab aliate în condiţii date. Se impune ca presiunea şi temperatura de
exploatare să fie respectate în mod riguros. Acest lucru depinde şi temperatura de calificarea
personalului care exploatează tubulatura. Studiul comportării oţelurilor slab aliate folosite la
tubulatura de abur viu din termocentrale, se completează foarte mult cu datele experimentale.
Fiecare punct din graficul de variaţie a caracteristicilor mecanice s-a obţinut ca medie aritmetică
a cel puţin trei epruvete.
Concluzia care se desprinde pe baza valorilor rezultate pentru caracteristicile mecanice,
cazul conductelor analizate, este că materialele mai prezintă o capacitate de lucru, care
recomandă a se continua exploatarea acestora, la parametri normali prescrişi, până la următoarea
etapă de control prevăzută în normă, raportul dintre valorile medii ale caracteristicilor mecanice
măsurate şi valorile de catalog fiind supraunitare.
29
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 30/82
6. Analize metalografice
6.1. Constituenţi structurali
Materialele metalice sunt corpuri solide, cristaline, a căror structură internă este formată
din constituenţi metalografici. Ele pot fi metale sau aliaje metalice. La formarea aliajelor
metalice participă cel puţin două elemente, dintre care unul trebuie să fie metal, elemente care se
numesc componente. Totalitatea aliajelor care se formează din aceleaşi componente în diverse
concentraţii si la diferite temperaturi formează un sistem termodinamic de aliaje.
Componentele în stare pură se găsesc foarte rar în aliaje metalice; de obicei acestea
reacţionează între ele, dând la răcirea ulterioară formaţii cristaline. Constituentul metalografic
reprezintă elementul formativ al structurii metalice, care este format din una sau mai multe faze
şi care se pot distinge la microscopul metalografic ca formaţiuni de sine stătătoare.
Faza reprezintă o parte omogenă dintr-un sistem termodinamic de aliaje, caracterizată prin
aceeaşi compoziţie, structură şi proprietăţi în orice loc din domeniul ce îl ocupă în sistem.
Factorii termodinamici de echilibru ai unui sistem de aliaje condiţionează natura, numărul şi
cantitatea fazelor formate între componentele sistemului.
În funcţie de aceşti factori, constituenţi metalografici pot forma faze, iar ca o clasificare a
acestora, ei pot fi stabili când corespund diagramei de echilibru obţinuţi la răcire cu viteză foartemică şi instabili când nu corespund acestor diagrame, obţinuţi la răcire cu viteze mari.
Natura constituenţilor metalografici depinde de numărul de faze ce le conţin. Ei pot fi
omogeni, elemente pure, soluţii solide, compuşi chimici şi eterogeni, amestecuri mecanice.
Oţelurile sunt aliaje ale fierului cu carbonul, care conţine un procent de până la 2.06% C.
Fierul poate exista în cele 3 stări alotropice: Feα, Feγ, Feδ, iar carbonul se află fie dizolvat
formând soluţii, fie legat chimic formând cementita (Fe3C).
În oţelurile aliate cu siliciu, carbonul se poate afla în stare liberă - carbon grafit. Oţelul
pe care-l avem la dispoziţie este un oţel slab aliat conţinând până la 2 % elemente de aliere.
30
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 31/82
6.2 Determinări metalografice
Generalităţi
Luarea şi pregătirea probelor metalografice:
Examinarea metalelor sau aliajelor pe probe metalografice sau direct în ruptură constituie
aşa numita analiză metalo-scoică care poate fi micro sau macroscopică după cum se referă la
micro sau macro-structură.
Prin macrostructură se înţelege structura metalului sau aliajului care se poate observa cu
ochiul liber sau la mărire mică (sub 50:1) pe probe metalografice sau direct pe ruptură; prin
microstructură,se înţelege structura ce se poate observa la mărire mai mare de 50:1.
Prin analiza metalografică se pune in evidenţă neomogenitatea chimică şi structurală,caracteristicilor fizico-mecanice, a tratamentelor termice, termodinamice, mecanice aplicate
anterior.
Analiza micro-grafică dă indicaţii asupra compoziţiei structurale şi chimice,
caracteristicilor fizico-mecanice, a tratamentelor termice, termochimice, mecanice aplicate
anterior.
Pentru semifabricate proba macroscopică corespunde întregi secţiuni transversale a
produsului; proba microscopică se ia în funcţie de dimensiunile semifabricatului. Pentru a
examina o probă este absolut necesar obţinerea unei suprafeţe perfect plane şi lustruite, iar pentru
punerea în evidenţă a structurii unei probe metalice în prealabil pregătită aceasta se atacă cu
reactivi metalografici specifici. Mecanismul de punere în evidenţă a structurii prin atac se
bazează pe diferenţierea constituenţilor ca structurali în ceea ce priveşte duritatea, compoziţia
chimică, sensibilitatea la corodare, orientarea cristalografică.
Durata de atac, respectiv de a menţine proba în reactiv este în funcţie de natura reactivului
şi de natura solventului. Proba se consideră atacată când şi-a pierdut luciul devenind uşor mată.
Momentul precis când structura poate fi examinată se determină prin întreruperi repetate ale
atacului, spălarea probei şi examinarea ei.
Cercetarea microscopică se efectuează cu microscopul metalografic. Majoritatea sunt
dotate cu posibilităţi de fotografiere. Probele pentru analiza metalografică se iau în funcţie de
tipul produsului.
31
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 32/82
În cazul nostru proba se obţine prin secţionare longitudinală.
Figura 18. Prelevarea epruvetelor.
Natura constituenţilor metalografici depinde de numărul de faze ce le conţin. Ei pot fi
omogeni; elemente pure, soluţii solide, compuşi chimici şi eterogeni; amestecuri mecanice.
Oţelurile sunt aliaje ale fierului cu carbonul care conţine un procent de până la 2% C.Fierul poate exista în cele trei stări alotropice, iar carbonul se află fie dizolvat formând
soluţii fie legat chimic formând cementita. În oţelurile aliate cu siliciu, carbonul se poate afla în
stare liberă – carbon grafit.
7. Rezultate experimentale
Materialul 15MoMC12
Date constructive ale tronsonului de prelevat:
- lungimea totală ……….. 940 mm
- diametrul exterior ……… 273 mm
- grosimea peretelui ……... 36 mm
parametrii de lucru ai aburului:
- presiunea …………… p = 139 atm.
- Temperatura de regim …….. 540ºC
Ore de funcţionare de la punerea în funcţiune: 0 ore (structură iniţială).
Metoda de lucru :
32
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 33/82
Materialele au fost supuse investigaţiilor impuse de normele ISCIR. Analizele
metalografice au fost prelevate transversal şi longitudinal faţă de direcţia de laminare, aceste
analize făcându-se în trei puncte pe grosimea peretelui (i – spre interiorul ţevii, c – în centrul
grosimii peretelui şi e – spre exteriorul ţevii ). Atac nital 3%.
Încercările mecanice la tracţiune pentru determinarea caracteristicilor R c, R P0.2, R m, A5, Z s-au efectuat pe epruvete D0=10mm(M16) la temperaturile de 20º, 510º ,540º ,565º ,580º C,
cuprinzându-se şi temperatura de regim, adică 540ºC.
Duritatea HB s-a determinat la aceleaşi temperaturi.
Rezilienţa KCU s-a determinat numai la temperatura de 20ºC. S-a determinat şi duritatea
Vickers (HV) în ambele secţiuni ale peretelui conductei.
Încercări mecanice
Rezultatele obţinute pe epruvete conform normelor ISCIR şi supuse încercărilor mecanice
la cald şi la rece sunt redate în tabelul 1.
Faţă de normele ISCIR s-a făcut în plus şi determinarea durităţii.
În gama de încercări s-a cuprins şi temperatura de regim a conductei.
Precizia de lucru la rece este de ± 2ºC iar la cald de ± 3ºC. Se constată că toate valorile
caracteristicilor mecanice determinate la rece atât pe epruvete transversale cât şi pe cele
longitudinale sunt superioare valorilor minime prescrise.
Studierea variaţiei proprietăţilor mecanice cu temperatura ilustrează prezenţa unor valori
ridicate, care se încadrează în comportamentul general al oţelurilor termorezistente slab aliate.
Această formulare decurge din faptul că normele pentru acest oţel nu dau variaţia
caracteristicilor mecanice cu temperatura încât rezultatele experimentale nu au putut fi comparate
direct.
Tabelul I
R m [MPa] Oţel 15MoMC12Ore de Provenienţa Poziţia Temperatura de încercare (ºC)
33
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 34/82
funcţionare 20 510 540 560 565 570 580 590
0P
T650
460 la5000
440la
5350430
L700
520 la5000
500la
5350
480
D T 650 550 535 520 510 500 495 490L 700 620 610 600 595 580 550 510
30948
P TL
D T 610 510 500 495 487 450 420 410L 690 615 601 580 560 520 510 495
46325
P TL
D T 595 500 487 465 450 435 410 400
L 630 595 587 570 510 500 498 480
72486
P TL
D T 550 490 471 460 430 421 395 375L 600 570 525 520 500 497 485 420
81362
P TL
D T 510 470 465 450 430 410 381 341L 580 510 500 490 470 461 450 419
105320
P T
LD T 500 450 435 430 425 403 397 321L 540 500 480 470 461 421 411 400
Deci, caracteristicile mecanice, atât la rece cât şi la cald, prezintă valori superioare (spre
limita superioară celor prescrise în norme), materialul prezintă caracteristici uniforme, valorile
parţiale determinate înscriindu-se într-un câmp de dispersie îngust.
Tabelul II
34
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 35/82
Rp0.2
Ore defuncţionare
Provenienţa Poziţia Temperatura de încercare ( ºC)20 510 540 560 565 570 580 590
0P T
LD T 455 350 320 315 310 305 300 295
L 500 410 400 395 380 365 350 310
30948P T
LD T 425 320 310 300 298 291 285 271
L 480 400 395 350 340 330 310 305
46325P T
LD T 410 300 297 280 271 268 250 240
L 460 395 368 345 330 310 306 295
72486P T
LD T 400 296 290 278 260 255 238 230
L 450 387 360 340 310 304 300 287
81362P T
LD T 380 285 270 265 259 248 232 229
L 420 370 355 333 306 303 298 279
105320P T
LD T 370 275 261 253 250 238 231 220
L 415 368 350 348 321 301 285 271
Tabelul III
Duritatea Brinell (HB)Ore de
funcţionareProvenienţa Poziţia Temperatura de încercare (ºC)
20 510 540 560 565 570 580 590
35
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 36/82
0P T
LD T 175
01355
1350
1275
1165
1100
1095
1001
L 1870
1580
1550
1470
1360
1250
1187
1102
30948
P TL
D T 1680
1278
1270
1160
1140
1060
1070
998
L 1750
1455
1430
1355
1300
1240
1169
1055
46325
P TL
D T 1600
1250
1178
1135
1120
1040
1031
904
L 1720 1451 1428 1339 1298 1214 1150 1041
72486
P TL
D T 1595
1160
1150
1125
1115
1015
1009
899
L 1640
1254
1230
1210
1200
1198
1138
1035
81362
P TL
D T 1498
1130
1140
1128
1113
1001
998 890
L 1510
1250
1225
1204
1198
1130
1125
1024
105320
P TL
D T 1390
1125
1101
1095
1040
997 987 840
L 1420
1200
1194
1185
1105
1090
1040
1009
36
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 37/82
Tabelul IV
KCUOre de
funcţionareProvenien
ţaPoziţi
aTemperatura de încercare (ºC)
20 510 540 560 565
570
580 590
0
P TL
D T 7,5
5,2 5,1 5 4,9
4,8
4,5 4,2
L 9 6,9 6,5 6,4 6,3
6,2
6,1 6
30948
P TL
D T 6,2
5 4,9 4,8 4,7
4,5
4,3 4,1
L 8,3
6,5 6,3 6,2 6,1
6 5,98
5,81
46325
P TL
D T 6,1
4,9 4,8 4,7 4,6
4,4
4,2 3,98
L 8,2
6,3 6,2 6,1 6 5,97
5,82
5,7
72486
P TL
D T 5,9
4,5 4,3 4,2 4,1
4 3,91
3,72
L 7,
9
6,2 6,1 6 5,
81
5,
72
5,6
2
5,5
2
81362
P TL
D T 5,4
4,3 4,2 4,1 3,92
3,81
3,71
3,62
L 7,5
6,1 6 5,71
5,6
5,5
5,4 5,38
37
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 38/82
105320
P TL
D T 5,1
4,2 4,1 4 3,87
4,81
3,61
3,5
L 7,1
6 5,81
5,71
5,2
5,1
5 4,91
38
[ M P a ]
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 39/82
Figura. 19.Variaţia caracteristicilor mecanice cu temperatura
8. Analiza metalografică
Datele privind analiza chimică oferă următoarele concluzii: procentul de carbon de 0,12%
ne arată că avem de-a face cu un oţel hipoeutectoid cu o structură ferito-perlitică. Ferita este
soluţia solidă a carbonului cristalizat în sistemul cubic cu volum centrat.
Atomul de fier din centrul celulei determină dizolvarea în stare de echilibru a unei
cantităţi foarte mici de carbon. La microscop aceasta apare de culoare albă (strălucitoare) sub
formă poligonală fiind predominantă.
Perlita reprezintă eutectoidul oţelurilor fiind un constituent eterogen,bifazic format din
amestecul mecanic al fazelor ferită-albă şi cementită sub formă de lamele alternante, cementitaalbă iar ferita mai întunecoasă. Perlita apare în structura oţelurilor cu 0,02%C şi creşte liniar cu
creşterea conţinutului de carbon până la 100% perlită corespunzătoare conţinutului de 0,81%C.
Acest lucru permite determinarea procentului de carbon prin determinarea procentului de perlită.
Analiza metalografică microscopică s-a efectuat la puteri măritoare de 100:1 pentru
determinarea caracterului general al decarburării şi la puteri mai mari pentru determinarea
constituenţilor fini.
Determinarea mărimii grăuntelui de austenită respectiv punctajul oţelului se face prin
compararea structurii obţinute cu etaloane standardizate, numărarea grăunţilor de pe o suprafaţă
de 0,5 mm2. Determinarea se face direct la microscop sau pe micrografie.
Între punctajul (N) şi numărul de grăunţi pe 0,5 mm2 (n), există relaţia: n = 8∙2 N.
Cifrele mari de punctaj arată grăunţii fini, iar cele de mic punctaj reprezintă granulaţii
grosolane. Suprafaţa medie a grăuntelui real (Sm) se poate determina pe copii fotografice folosind
metoda cercului:
60 10
)7(7,0
−⋅⋅+⋅
=M n
S S m [μm]
δ0 – suprafaţa cercului (cunoscută)
n – numărul de grăunţi secţionaţi de circumferinţa cercului
39
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 40/82
M – puterea măritoare
Analiza metalografică, microscopică
Analiza macroscopică. Macrostructura se studiază pe suprafeţe şi pe secţiuni speciale
prelevate prin rupere din ţeavă. În acest caz se obţin informaţii legate de forma şi poziţia relativă
a grăunţilor de material,orientarea fibrelor în ţevile tubulaturii, defecte care perturbă
continuitatea metalului(porozităţi, sulfuri, fisuri), neomogenităţi chimice provocate de procesele
de cristalizare, tratamente termice sau termochimice.
În cazul de faţă ţevile luate în studiu nu prezintă aspecte macrostructurale deosebite; nu se
constată prezenţa fulgilor în cazurile de rupere ale epruvetelor prin tracţiune şi prin şoc, asulfurilor, porilor sau a altor defecte. Suprafeţele exterioară şi inferioară a ţevilor studiate după
un anumit număr de ore de funcţionare se constată un strat subţire provenit din coroziune
normală.
Analizele micrografice , s-au efectuat la putere de mărire de 100:1 pentru determinarea
caracterului general structurii şi de 500:1 respectiv 1000:1 pentru a evidenţia procesul de
precipitare a carburilor şi structurile fine. Punctajul la toate s-a determinat prin citire directă pe
probă.
Studiul microscopic s-a determinat în plane transversale şi longitudinale faţă de axa
conductei în poziţii:
e – la marginea exterioară a ţevii;
c – la mijlocul grosimii peretelui;
i – la marginea interioară a ţevii.
Analiza microstructurală a permis constatarea următoarelor aspecte: oţelul prezintă o
structură ferito-perlitică, cu forma şi mărimea grăuntelui variabilă pe secţiunea pereteluiconductei; astfel, la marginea conductei, în zonele decarburate, se observă o structură poliedrică,
în timp ce restul grosimii peretelui o structură de normalizare; procesul de precipitare a
carburilor nu este observabil la acest grosiment.
40
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 41/82
Procesul de decarburare se evidenţiază pe ambele margini ale conductei, în unele zone
ajungând la o adâncime de 0.3mm. Nu se sesizează prezenţa procesului de corodare.
Analiza microstructurală la puteri de mărire de 500:1 ilustrează aceeaşi structură cu
grăunte variabil ca formă şi mărime pe secţiune.
La puteri de mărire de 1000:1 se observă în tot câmpul , în cantitate redusă, prezenţacarburilor cu caracter insular, dispuse intergranular; în unele câmpuri cantitatea de carburi este
mai accentuată; nu apar carburi peliculare.
INTERPRETARE:
Oţel 15MoMC12
Oţelul 15MoMC12 în starea de livrare (0 ore de funcţionare) prezintă o structură
uniformă, formată dintr-un câmp uniform de ferită albă poliedrică şi insule mici negre de perlită.
Numărul carburilor este foarte mic atât în secţiune transversală cât şi în secţiune longitudinală,
figura 20. a,b,c,d,e,f.
La gosiment de 100 : 1, figura 20. a,b, se observă aspectul general al structurii în centrul
peretelui ţevii, la grosiment de 500 : 1, figura 20. c,d şi de 1000 : 1, figura 20. e,f se disting
puţinele carburi în interiorul şi pe limitele grăunţilor de ferită.După 30948 ore de funcţionare, în instalaţia de abur viu, structura oţelului 15MoMC12
prezintă grăunţi de ferită şi perlită uşor măriţi, figura 20. a,b,c,d,e,f, fapt observabil chiar şi la
grosimentul de 100 : 1, figura 20. a,b. la puterea măritoare 500 : 1, figura 20. c,d şi de 1000 : 1,
figura 20. e,f, această creştere de grăunţi se reliefează mai bine,iar în plus la aceste puteri de
mărire se constată precipitarea şi creşterea carburilor de Cr, Mo şi V pe limitele grăunţilor de
ferită.
După 46325 ore de funcţionare, acelaşi oţel prezintă aceleaşi aspecte structurale dar mai
accentuate, figura 20. a,b,c,d,e,f. precipitarea şi coalescenţa ulterioară a carburilor de Cr şi Mo
sunt mai accentuate, vizibile la puteri de mărire de 500 : 1 (figurile 20. c,d) şi 1000 : 1 (figurile
20. e,f). nu se constată nici în starea de livrare şi nici după diverse perioade de funcţionare,
structuri în benzi sau şiruri.
41
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 42/82
Analiza structurală a permis constatarea următoarelor aspecte: oţelul, în toate
cazurile,prezintă o structură ferito-perlitică; grăunţii de ferită au o mărime uniformă;perlita este
reliefată sub formă de insule mici şi negre,fiind localizată mai ales pe limita grăunţilor de ferită.
Punctajul este trei pe ambele secţiuni. Nu se evidenţiază o diferenţă a mărimii grăuntelui pe
grosimea peretelui ţevii.Metalografic, decarburarea nu se evidenţiază nici la interiorul nici al exteriorul peretelui
conductei. Atât la putere măritoare de 500 : 1 cât şi la cea de 1000 : 1 se constată o slabă
precipitare de carburi insulare atât în interiorul grăunţilor cât şi la limitele acestora. Se observă o
tendinţă foarte redusă de a forma reţea de carburi. Din punct de vedere micro structural, rezultă
că materialul din acest oţel, după 46325 ore de funcţionare, are o structură încă corespunzătoare
pentru a continua exploatarea, fără riscuri.
În oţeluri există precipitate de diferite forme şi naturi: granulare, filiforme, aciculare, plate, respectiv carburi, nitruri şi compuşi definiţi. De asemeni mai există gradul de impurificare
cu elemente care intră în alcătuirea soluţiilor solide sau incluziunilor nemetalice distincte
existente deja în material.
Particulele din faza secundară influenţează deplasarea şi fragmentarea dislocaţiilor,
rezistenţa la deformare fiind cu atât mai mare cu cât distanţele pe care se pot deplasa dislocaţiile
sunt mai mici. Particulele de diferite forme, precipită preferenţial la limita de grăunte, cel mai des
fiind cele sferice.
Dislocaţiile întâlnind aceste particule de fază secundară, de dimensiuni bine determinate,
micşorarea lor poate fi încetinită şi chiar oprită. Pentru anumite valori ale tensiuni, dislocaţia
poate fi fragmentată înconjurând pelicula şi formând în jurul ei bucle de dislocaţie. Aceste bucle
de dislocaţie reprezintă un obstacol în calea mişcării altor dislocaţii, pentru învingerea lor fiind
necesare tensiuni mai mari şi deci rezultă o creştere importantă a rezistenţei de deformare a
materialului metalic. Fenomenul acesta de durificare este limitat, creşterea rezistenţei fiind
funcţie de distanţa dintre particule. Tensiunea necesară pentru învingerea barierelor create de
particule, este mai mică când distanţa dintre particule creşte.Rezistenţa de deformare este influenţată şi de atomii concentraţi în jurul dislocaţiilor
precum şi de durificarea soluţiei solide.
Datorită tensiunilor structurale se poate produce recristalizarea soluţiei solide şi
precipitarea discontinuă care începe la limita grăunţilor şi se continuă până când întreaga masă
42
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 43/82
este formată din colonii de lamele de fază în echilibru şi de soluţie solidă suprasaturată,
recristalizată şi lipsită de tensiuni interne. La separările de la limita de grăunte, prin procese de
coalescenţă şi globulizare, particulele de fază secundară iau forma globulară iar cristalele de
soluţie solidă dimensiuni mai mici decât cele iniţiale, prezentând forme echiaxiale. Dacă între
soluţia de bază şi faza de echilibru care participă, este o mare diferenţă de energii libere,germinarea se produce cu dificultate.
În acest caz au loc precipitări continue, precipitări discontinue sau celulare, care
împiedică iniţierea unor celule în care germinarea ar trebui să se formeze de la început, particule
de dimensiuni apreciabile şi ci diferenţe mari de concentraţie, se iniţiază greu. Carburile sunt
supuse fenomenului de coalescenţă, adică tendinţa carburilor de a-şi micşora energia superficială,
pentru a deveni mai stabile din punct de vedere termodinamic.
Procesul de coalescenţă depinde de viteza de difuzie a carbonului şi a elementelor careintră în compoziţia carburilor. Elementele de aliere, frânează viteza de difuziune a carbonului, ce
duce şi la frânarea procesului de coalescenţă a carburilor. Durata procesului de coalescenţă a
carburilor creşte odată cu scăderea temperaturii de încercare(exploatare).
Creşterea grăuntelui frânează procesul de coalescenţă şi duce la creşterea caracteristicilor
mecanice ale materialelor.
O bună comportare a oţelurilor la temperaturi ridicate o au oţelurile cu grăunte de ferită
poliedrică în structură.
Când temperatura şi durata de încercare cresc, în ferită şi pe limitele de grăunţi precipită
progresiv carburi, acestea cresc simultan cu coalescenţa carburilor din perlită. Carburile
precipitate în ferită au formă circulară şi platformă şi duc la o micşorare a caracteristicilor
mecanice a oţelurilor, deoarece micşorează gradul de aliere al feritei.
COMPOZIŢIA CHIMICĂ
Conform C
%
Si
%
Mn
%
Cr
%
Mo
%
Alte
elemente0,12 – 0,18 0,17 – 0,37 0,8 – 1,2 1 – 1,4 0,2 – 0,3 ―
Efectiv 0,15 0,16 0,9 1,3 0,21 ―
43
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 44/82
Microstructura oţelurilor nu prezintă un caracter uniform ca mărime şi distribuţie a
constituenţilor, având zone cu diferenţieri mari de structură mai ales ca mărime de grăunte. Se
constată deja început procesul de precipitare al carburilor, atât sub formă insulară cât şi în reţea,
ceea ce explică apariţia întâmplătoare a unor valori ale rezistenţei extrem de mici.
Pe baza rezultatelor experimentale obţinute s-au tras concluzii legate de exploatarea în continuarea materialului din care s-au extras epruvetele încercate la cald.
Pentru a putea prognoza pentru o perioadă mai mare de timp evoluţia caracteristicilor
mecanice, în special R 0,2, la diferite temperaturi de lucru s-au determinat cu ajutorul unui
program legile de variaţie ale acestora.
Funcţiile finale alese au fost cele ale căror reprezentări grafice aproximau cel mai bine
reprezentările grafice obţinute prin punctele determinate experimental.
9.1. Legile de variaţie a parametrului R 0,2 cu numărul de ore de funcţionare.
T = 20
R 0,2T
DaN/mm2
5262 33,44 36,71
R 0,2L
DaN/mm2
5753 33,54 36,09 33,3
n ore 0 36601 38000 62745
R 0,2T = x / (0,034 ∙x – 0,138)
R 0,2L = 28,08 + 493,89 ∙ x – 1 – 880,13 ∙ x – 2
T = 540ºC
R 0,2T
daN/mm2
36,25 21,78 21,31
R 0,2L
daN/mm2
39,25 22,1 23,56 21,8
n ore 0 36601 38000 62745
R 0,2T = 26,04 ∙ x – 0,0474
R 0,2L = 1 / (5,7 ∙10 – 7 ∙ x – 0,0412)
T = 570ºC
44
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 45/82
R 0,2T
daN/mm2
32,07 18,76 20,34
R 0,2L
daN/mm2
39,79 19,19 20,53 21,06
n ore 0 36601 38000 62745
R 0,2T = 19,38 + 0,98 ∙ ln x – 0,115 ∙ ln x2
R 0,2L = 19033 + 1,017 ∙ ln x – 0,166 ∙ ln x2
T = 590ºC
R 0,2T
daN/mm2
31,58 18,78 18,68
R 0,2L
daN/mm2
36,92 18,05 19,21 21,5
n ore 0 36601 38000 62745
R 0,2T = 20,85 ∙ x – 0,477
R 0,2L = 1 / 0,0773 – 0,159 ∙ e – x
9.2. Expresiile legilor de variaţie a parametrilor r, R 0,2, A, Z, HB, cu
temperaturaR(T) = 3,833 + 0,0046 ∙ T – 0,000011 ∙ T2
Transversal
R
daN/mm2
50,64 22,07 17,57 17,19 15,49 14,59
TºC 20 540 560 570 580 590
R(T) = - 86,7108 + 61871,26 ∙ T – 1 – 1182236,8 ∙ T – 2
Longitudinal
45
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 46/82
R
daN/ mm2
51,26 22,07 19,39 17,4 16,12 15,77
TºC 20 540 560 570 580 590
R 0,2(T) = - 233,6 + 132,9 ∙ lnT – 14,8 ∙ T 2
Transversal
R 0,2
daN/mm2
31,89 17,29 14,96 13,32 12,56 12,88
TºC 20 540 560 570 580 590
R 0,2(T) = - 340,75 + 180,02 ∙ lnT – 70,49 ∙lnT 2
Longitudinal
R 0,2
daN/
mm2
32,55 17,91 16,78 13,47 12,26 12,2
TºC 20 540 560 570 580 590
lnA(T) = 3,564 – 0,029 ∙ T + 5,79 ∙ 10 – 6 ∙ T 2
Transversal
A % 33,46 40,3 42,4 43 47,8 47,9TºC 20 540 560 570 580 590
A(T) = 1 / 0,00013 ∙ T + 0,03
46
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 47/82
Longitudinal
A % 35,6 37,8 44 48,06 49,8 49,66TºC 20 540 560 570 580 590
Z(T) = 1 / - 5,3 ∙10 – 6 ∙T + 0,014
Transversal
Z % 70,4 84,1 87,2 89,07 90,8 92,17TºC 20 540 560 570 580 590
Z(T) = 1 / - 3,24 ∙ 10 – 6 ∙ T + 0,012
Longitudinal
Z % 78,16 87,47 89,8 90,06 91,5 93,2TºC 20 540 560 570 580 590
HB(T) = 149,4 – 0,036 ∙ T
Longitudinal
HB 146,7 129 127,3 126,2 111,3 102,7TºC 20 540 560 570 580 590
HB(T) =27903 + 10178,2 ∙ T – 20,65 ∙ T 2
Transversal
47
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 48/82
HB 144 129,7 127,4 124 123,4 113TºC 20 540 560 570 580 590
10. Sistemul de încălzire
Sistemul de încălzire al epruvetei necesită următoarele elemente:
1. dispozitiv de încălzire propriu zisă
2. dispozitiv de măsură şi control a temperaturii
3. dispozitiv de reglare şi menţinere automată a temperaturii.
1. Dispozitivul de încălzire
Constituit dintr-un cuptor electric ce realizează în interior o temperatură de 700ºC.
Rezistenţa electrică de 45 KW este confecţionată din sârmă de nichelină care se introduce într-un
canal elicoidal proiectat în peretele interior, din material refractar al cuptorului formând o centură
termică în jurul cămăşii interioare a cuptorului. Această cămaşă interioară este formată din oţel
inoxidabil asigurând o temperatură de încălzire uniformă a epruvetei deoarece aceasta se
încălzeşte indirect având ca mediu de încălzire aerul.
Pentru a micşora pierderile de energie termică şi pentru a coborî temperatura la exteriorul
acestuia, cuptorul are o izolaţie din două straturi. Primul strat este din diatomită şi are rolul de a
micşora temperatura sub 700ºC deoarece vata minerală rezistă până la această temperatură,
conform caracteristicilor prevăzute în STAS 5838/2 – 78.
Variaţia vitezei de încălzire se face prin modificarea curentului de alimentare a înfăşurării
cuptorului dintr-un bloc de inductanţe variabile.
2. Dispozitivul de măsură şi control a temperaturii.
Măsurarea temperaturii se face cu ajutorul a trei termocuple plasate în poziţii favorabile
obţinerii unor valori de temperatură concludente. Semnalul rezultat la termocuplu este introdusîntr-un dispozitiv de citire.
Temperatura de lucru se stabileşte prin media aritmetică a valorilor temperaturilor
măsurate de cele trei termocuple. S-au utilizat ca elemente de măsură termocuple care se pretează
mai bine la condiţiile de lucru.
48
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 49/82
S-au ales trei termocuple care au ca termoelemente realizate din sârmă de cromel-alumel
însoţite de o teacă de protecţie confecţionată din OLC 45.
3. Dispozitivul de reglare şi menţinere automată a temperaturii nu face obiectul
de lucru al acestui proiect.
10.1 Calculul termic al cuptorului
Camera de încălzire este cilindrică având dimensiunile de Φ100×650.
Volumul camerei va fi: G D
V ⋅=4
2π
3
2
104,565,041,0 −⋅=⋅⋅= π V
Cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea aerului de la 20ºC la 650ºCva fi:
Q =V ∙ ρ ∙ C p ∙ Δt
în care: V – volumul de aer
Ρ = 1,29 [Kg/m3] – densitatea aerului
c p = 1 [Kj/Kg ∙ ºK] – căldura specifică a aerului
Δt = 630ºC – variaţia de temperatură
Q = 5,4 ∙ 103 ∙ 1,29 ∙ 1 ∙ 630 = 4,38 [Kj]
Căldura necesară încălzirii epruvetei este : Q = m ∙ c p ∙ Δt
Volumul piesei : h D
Ld
V c ⋅⋅
+⋅⋅
=
4
2
4
20 π π
522
1039,1035,04
012,0209,0
4
01,0 −⋅=⋅+⋅⋅= π π V [m2]
ρ = 7800 [Kg/m3]
Masa epruvetei:
m = 7800 ∙ 1,34 ∙ 10-5 = 0,134 [Kg]
c p = 0,13 [Wh / (Kg ∙ ºK)] = 468 [J / (Kg ∙ ºK)
Q = m ∙ c p ∙ Δt = 0,134 ∙ 468 ∙ (590º - 20º) = 35745 [J] ≈ 36 [Kj]
Pu =t
Q=
180
36000= 200 [W]
49
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 50/82
Puterea necesară încălzirii epruvetei de masă ,, m “ la temperatura de lucru este puterea
utilă ,,Pu”.
Pentru dimensionarea rezistenţei de încălzire a cuptorului se ţine cont de faptul că trebuie
acoperite şi cantitatea de căldură pierdută Q pt care cuprinde pierderile pentru:
- încălzirea pereţilor incintei la temperatura de lucru- prin pereţii şi orificiile cuptorului
- pentru încălzirea atmosferei din cuptor.
Se precizează un randament foarte mic al cuptorului deoarece el este deschis la ambele
capete pentru a putea permite accesul capetelor de forţă care acţionează asupra epruvetei.
Pierderile pentru încălzirea volumului de aer din cuptor:
23180
43001 == P [W]
Calculul pierderilor de căldură prin capetele de pierdere a epruvetei.
Volumul capetelor de prindere:
522
104,7238,04
02,0
4
−⋅=⋅⋅
=⋅= π π L
DV
Masa capetelor de prindere:
m = V ∙ ρ
m = 7.4 ∙ 10-5
∙ 7800 = 0,58 [Kg]Cantitatea de căldură preluată de un cap de prindere al epruvetei:
Q = m ∙ c p ∙ Δt
c p20 = 0.1326 [Wh / kgºK]
c p600 = 0.1578 [Wh / kgºK]
145,02
1578,01326,0
2
60020 =+
=+
= p p
p
ccc [Wh / kg ∙ ºK]
c p = 522 [J / kg∙ºK]
Q1 = 0,58º ∙ 522 ∙ 570 = 17,281 [J] ≈ 17,3 [KJ]
Qt = Q1 + Q2 = 2Q1 = 34.6 [KJ]
P = 1517 [w]
Calculul pierderilor de căldură prin capacele căptuşite cu azbest:
50
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 51/82
4
1,02⋅= π
A = 0,0078 [m2]
λ R
t Q =
256,025.0
1
0078,0
1053
=⋅⋅=⋅=
−
A
q R c
λ λ
λ azbest = 0,16 + 0,17 ∙ 10-3 ∙ 570 = 0,25 [W/mk]
2026256,0
570==q [W]
Puterea rezistenţei electrice trebuie să fie suficient de mare încât să compenseze pierderile
de căldură calculate anterior.
P = 908 + 2026 + 1517 = 4451 [W]
Se alege o rezistenţă electrică cu:P = 4.5 [KW]
F
F
F
F
F
51
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 52/82
Figura 22. Cuptorul pentru încercări mecanice.
Pentru cazul de faţă fluxul termic este:
L
d
d
d
d
d
d
d
d t t q ⋅
⋅+⋅+⋅+⋅
−=
4
5
43
4
32
3
22
2
1
21
ln2
1ln
2
1ln
2
1ln
2
1
π λ π λ π λ π λ
d1 = 100 [mm]
d2 = 150 [mm]
d3 = 190 [mm]
d4 = 370 [mm]
d5 = 375 [mm]
Conductivităţile termice sunt:
λ 1 = 35 [W / m∙ K]…………………………………..pentru oţel
λ 2 = 1,24 [W / m ∙ K]………………………………...pentru şamotă
λ 3 = 0,056 + 0,15 ∙ 10-3∙T = 0,13 [W / m ∙ K]………..pentru vată minerală
λ 4 = λ 1
Calculul rezistenţei termice:
3
1
2
1
1 108,11,0
15,0ln
352
1ln
2
1 −⋅=⋅⋅
=⋅=π π λ d
d R [m ∙ K / W]
03,01,019,0ln
24,121ln
21
2
3
2
2 =⋅⋅=⋅=π π λ d
d R [m ∙ K / W]
28,019,0
37,0ln
13,02
1ln
2
1
3
4
3
3 =⋅⋅
=⋅=π π λ d
d R [m ∙ K / W]
3
4
4 108,137,0
375,0ln
2
1 −⋅=⋅=π λ
R [m ∙ K / W]
52
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 53/82
Ai = 2π ∙ 0,1 ∙ 0,6 = 0,37 [m2]
q = 1800 [W / m2] = 1,8 [KW / m2]
p = q ∙ Ai = 1800 ∙ 0,37 = 678 [W]
Calculul temperaturilor în învelişul cuptorului:
t'1 = t1 – q ∙ R 1 = 646[ºC]
t'2 = t'
1 – q ∙ R 2 = 592 [ºC]
t'3 = t'2 – q ∙ R 3 = 48 [ºC]
t'4 = t'
3 – q ∙ R 4 = 44,5 [ºC]
Temperatura învelişului metalic de 44ºC este nepericuloasă fiind deci respectatecondiţiile de protecţia munci.
10.3 Calculul electric al cuptorului
Elementul încălzitor constă din rezistoare care se deosebesc după formă, material şi mod
de fixare în cuptor.
În rezistor are loc transformarea energiei electrice în căldură, transmisă prin radiaţie,
convecţie şi conducţie încărcăturii din cuptor.
Din punct de vedere al materialelor din care sunt confecţionate rezistoarele se împart în
următoarele grupe:
1. Materiale metalice, dintre care uzuale sunt aliaje de crom-nichel, molibdenul, tanatul şi
wolframul; în cuptoarele de joasă temperatură se utilizează şi aliaje pe bază de cupru-nichel ca
nichelina şi constantanul.
2. materiale ceramice şi metalo-ceramice: carbura de siliciu şi disiliciura de molibden.
Pentru cuptorul de faţă s-a ales ca element încălzitor sârma de nichelină.Din punct de vedere constructiv se deosebesc:
- elemente încălzitoare descoperite care radiază liber
- elemente încălzitoare acoperite
53
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 54/82
A fost ales ca tip constructiv elementul încălzitor descoperit care prezintă următoarele tipuri
constructive:
a) sârmă în spirală
b) sârmă în spirală pe tub ceramicc) sârmă şi bandă în zig-zag
d) bare rotunde
La cuptorul de faţă am considerat că cel mai bine se pretează un element încălzitor deschis
realizat din sârmă în spirală.
10.4 Calculul timpului de încălzire
Tabelul V.
Mărimea Relaţia Calculul Rezultatul1 2 3 4
FAZA 1Densitatea
fluxuluimagnetic
]/[2mW
A
P
A
p P q
p
u
p
p =−=234,0
3,06−=
pq
24,7[KW/m2]
Coef.redus deradiaţie
]/[42 K mW C C n pcp ⋅⋅= ε
ε p= 0,8
Ccp=0,8∙5,77 4,8[W/m2K 4]
Temp.Piesei t"
p= 100∙ 44)
100(
p
pcm
c
qT − +
+273
[K]
t" p= 44
8,4
24700)
100
620(100 −⋅ - 273
307[ºC]
Temp.iniţială a
cuptoruluit'c= 100∙ 4
4237)
100( −+
′
p
p p
c
qT
[k]
44
8,4
24700)
100
27320(100 +
+⋅=′ct - 273 576[ºC]
54
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 55/82
Mărimea Relaţia Calculul RezultatulTransmi-sivitatea
prinradiaţie ic
ic
nr t t
T T
C −′
−⋅=
44 )100()
100(
α
[W/m2∙K]
La:t =0
⋅+
−+
= ])1 0 0
2 7 32 0()
1 00
2 7 35 7 6[ ( 44
c pα
21,4420576
1
8,4 =−⋅ [W/m2
∙K]
100570620
1])
100
306273(
)100
273620[(8,4
4
4
=−
⋅
−+
⋅=cpα
[W/m2∙K]
Αmediu
= 89,5
Timpulde
încălzirep p
i p p
Aq
t t cmt
⋅
′′−′′⋅⋅=
)( 1
1][375
00035,024700
)20307(234,01 st =
⋅−
= 6,25[min]
FAZA II de încălzire: de la 307ºC la 590ºCTransmi-sivitateacăldurii
prin radiaţie ic
ic
r t t
T T
−′
−=
44 )100()
100(
α
[W/m2∙K]
La: t = tî
⋅+
−+
= ) ]1 0 0
2 7 35 9 0()
1 0 0
2 7 36 2 0[ (
cpα
130590620
18,4 =
−⋅⋅
la : t = t1
αcp = 105 [W/m2∙K]
117,5[W/m2∙K
]
CriteriulBIOT
p
cp
i
r B
λ
α ⋅=
5,35
01,05,117 ⋅=i B
0,03<0,5
Timpul deîncălzire
][)]([
)100
(
100
32
sTCM
T
TCM C A
cnt
p
cp p
p p
′′
⋅⋅⋅⋅=
ψ
61,0)273620
273307(
25,1)273620
273590(
][305)61,025,1(
)100
620(
100
8400035,0
522234,0
]/[522
32
=++
=++
=−⋅
⋅⋅⋅⋅
⋅=
⋅=
ψ
ψ
s
t
K Kg J c p
5,08 [min]
Timpul total t2 = 6,25 + 5,08 = 11,35 [min]
10.5 Calculul rezistenţei electrice
Materialul încălzitor – aliaj Cu-Ni – nichelina.
55
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 56/82
Caracteristici :
ρ = 7,9 ∙ 10 – 3 [Kg/m] densitatea
ρ = 1,04 ∙ 10 – 6 [Ω ∙ m] rezistivitatea
Pr = 3 ∙ 10 4 [W / m 2] puterea specifică admisibilă
Tî = 590 [ºC] temperatura de încălzirea încărcăturii
Tabelul VI.
Mărimea Relaţia Calculul Rezultat1 2 3 4
Temp.de lucru
tr M = 1,10 ∙ t Tr M = 1,1∙ 590 649[ºC]
Temp.admisibilă
Puterea peunitatea desuprafaţă
a peretelui
Pcp = p A P Pcp =
17,05,4 26,4
[KW/m2]
Putereaspeci-fică a
rezistoa-relor
la 640ºC
3 ∙ 104
[W / m2]
Dimensio-narearezistorului:Diametrul
sârmei.Lungimea
rezistorului
d = 3
1
2 ]Pr
)Pr [(74,0 ρ ⋅⋅u
L =r pd ⋅⋅π
Pr D=
3
1
4
63
103
1004,1
220
105,474,0
⋅⋅⋅
⋅⋅−
L =43
3
103108,1
105,4
⋅⋅⋅⋅⋅−π
0,0018[m]=1,8
[mm]
25,8[m]
56
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 57/82
Temperaturade
lucru arezistorului
trM= 4
4
100100
+
⋅⋅⋅ i
ef prp
r T
A
P
ε ε
-- 273 [ºC]
TrM=
4
43
100
273590
14,077,57,0
105,4100
+
+⋅⋅
⋅⋅ -
273
804[ºC]<<1050[ºC]
11. Studiul tehnico-economic
Cheltuielile de cercetare şi proiectare sunt cheltuielile făcute pentru cercetarea şi
proiectarea cuptorului. Pentru proiectarea acestuia nu se prevăd standarde internaţionale
suplimentare deci nu sunt necesare cheltuieli suplimentare.
Pentru cercetare s-au efectuat: 35 ore.Pentru proiectare s-au efectuat: 70 ore.
Timpul total pentru cercetare – proiectare: 105 ore
Retribuţia tarifară a unui proiectant: 50000 lei / oră
Cheltuieli pe materiale:
Cm = 10 000 000lei
Preţul total al cercetării şi proiectării:
M1 =105 ∙ 50 000 = 5 250 000 lei
Contribuţia de asigurări sociale:
Cs = (25 / 100) ∙ M1 = 1312500 lei
Ajutor de şomaj:
(3.5/ 10) ∙ M1 = 183750 lei
Costul produsului:
57
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 58/82
C p = Cm + M1 + Cs + As
C p=16 746 250 lei
Beneficiul:
B = (15 / 100) ∙ C p = 2 511 937.5 lei
Preţul proiectării şi cercetării:
P pc = C p + B = 19 258 187,5 lei
Studiul tehnico – economic legat de execuţia cuptorului
Întrucât cuptorul electric pentru încercări mecanice la temperaturi ridicate este o
construcţie care cuprinde elemente netipizate, calculul economic se v-a referi la întocmirea
devizului antecalculat.
În calculul acestuia v-a intra:
- costul materiei prime şi a materialelor
- calculul impozitului asupra retribuţiei directe (15% manoperă)
- calculul cheltuielilor directe (cota de regie)
- beneficiul 15% din manoperăCalculul valorii materiei prime şi a materialului:
∑=
=n
i
Pi x1
= 8 000 000 lei,
unde: x – valoarea materiilor prime
Pi – valoarea unui reper
Calculul cotei de aprovizionare: 15% ∙ x = 1 200 000 lei
Manopera.
Pentru execuţie s-au stabilit următoarele:
- pentru operaţiuni efectuate în secţia lăcătuşi mecanici sunt necesare de 20 ore
- secţia izolatori 8,5 ore
58
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 59/82
Valoarea totală a manoperei este:
M = 502 387 lei
Calculul cheltuielilor generale ale secţiei:
Cîp = 100% ∙ M = 502 387lei
Impozitul asupra retribuţiei directe:Ci = (15 / 100) ∙ M = 753 581 lei
Contribuţii pentru asigurări sociale:
CAS = (25 /100) ∙ Pî = 125 596 lei
Costul produsului:
C p = M + Cgî +M' + CAS
C p = 11 130 370 lei
d – cota aprovizionare – transportd = (10 ∙ Cm) / 100 = 1 000 000 lei
Beneficiul:
B = (15 ∙ C p) / 100 = 1 669 555 lei
Preţul accesoriilor (termocuple):
3 ∙ 410 000 = 1 230 000 lei
Preţul produsului:
preţul = 21 230 000 lei
Calculul tehnico economic al cercetării legate de studiul variaţiei caracteristicilor mecanice
şi al analizei structurale.
Necesarul de material de probă respectiv numărul de epruvete necesare studiului este de
144 buc. .
Numărul de ore necesare efectuării experimentelor:
N = 200 oreM1 = 200 ∙ 50 000 = 10 000 000 lei,
unde 50 000 lei / oră – salariul tarifar cercetător
Costul epruvetelor:
59
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 60/82
Pc = M + S + R S – retribuţia muncitorilor productivi
R – cheltuieli generale ale secţiei
∑=
=n
iti N S
1
∙ Si = 100 000 lei
R = 150 000 leiPc = 250 000 lei
P'c = 250 000 ∙ 144 = 36 000 000 lei (costul epruvetelor)
Cheltuieli cu încercările propriu zise : - energie 3 000 000 lei
Preţul epruvetei:
Pc = 3 000 000 + 36 000 000 + 10 000 000 = 49 000 000 lei
Costul cercetării metalografice:
Numărul de ore este de 24 de ore.
Pc = 24 ∙ 50 000 + m =11 200 000lei
m = 10 000 000 lei (materialele)
costul total:
CT = 24 250 000 lei
12. Calculul de rezistenţă
1. Verificarea capetelor de prindere a epruvetei la solicitarea axială.
A
F =σ [N / mm2]
4
10
4
22 ⋅==π π D
A = 78,5 [mm2]
F = 54165 [N] => σ =5,78
54165= 690 [N / mm2]
2. Calculul la presiunea de contact a suprafeţei spirei:
F =4
π
(d2- d21) ∙ Z ∙ s1, unde:
d = 16 [mm]
d1 = 14 [mm]
Z = 7 [spire]
60
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 61/82
s17)1416(
4
54165
22 ⋅−=π = 164,28 [N / mm2] < sastr = 930 [N / mm2]
3. calculul la solicitarea de forfecare a spirei filetului M 16:
d m Km Kf
F f ⋅⋅⋅⋅=
π τ
5,1
8,1==
p
h K f = 1,2 – coeficient de formă al filetului
K m = 5p / d = 0,35 – coeficient ce ţine cont de neuniformitatea
repartizării presiunii.
161535,02,1
54165
⋅⋅⋅⋅=
π
τ f = 171,13 [N / mm2] < τa = 301 MPa
a f σ τ ⋅= 7,0 = 301 N/mm2
61
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 62/82
CAPITOLUL II
Metode computaţionale în studiul fiabilitǎţii coductelor
fabricate din oţel 15 MoMC12 utilizat la transportul
aburului viu
62
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 63/82
Rezumat
Lucrarea urmăreşte să realizeze o prelucrare statistică a duratelor de funcţionare pentru un
număr de 39de,conducte din oţel, 15 MoMC12 utilitate într-o termocentrală. În acest scop,
sunt determinaţi parametrii statistici de fiabilitate, şi anume: - curba duratei de funcţionare
- frecvenţele absolute ale conductelor păstrate şi respectiv scoase din utilizare
- frecvenţa cumulată a căderilor, funcţia de fiabilitate şi rata căderilor care sunt toţi
trasaţi grafic în funcţie de durata de funcţionare a conductelor.
În final, este ilustrată o reprezentare grafică a distribuţiei WEIBULL a căderilor.
Cea mai scăzută rată a căderilor a fost înregistrată pentru timpi de funcţionare din cadrul
intervalului de la 389442 la 235218 reprezintă durata utilă de exploatare într-o termocentrală aconductelor de abur din oţel 15 MoMC12.
1. Consideraţii teoretice
Pentru transportul aburului viu în termocentrale sunt utilizate conducte făcute din oţeluri
feritice slab aliate deoarece sunt sudabile şi relativ ieftine în comparaţie cu alte materiale
termorezistente. Matricea din ferită aliată, care caracterizată prin stabilitatea mecanică, termică şichimică ridicată asigură rezistenţa la fluaj.
Atunci când sunt menţinute în funcţionare perioade îndelungate, în timpul cărora pot fi
supuse la presiuni şi temperaturi mai mari de 15 MPa şi respectiv 500ºC şi la acţiunea chimică a
63
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 64/82
aburului viu, conductele pot suferi unele transformări ireversibile care produc importante
reduceri ale caracteristicilor mecanice.
Din motivele de mai sus este de importanţă vitală să se prevadă cu precizie fiabilitatea de
funcţionare a conductelor de abur, a căror defectare poate avea consecinţe catastrofale.
Fiabilitatea a fost definită drept probabilitatea unui anumit element (dispozitiv, instalaţie,material,etc.) de a îndeplini o anumită funcţie necesară,în anumite condiţii date, pentru o
perioadă dată de timp.
Deoarece fenomenul observat – avarierea conductelor de abur după expuneri prelungite la
presiuni şi temperaturi ridicate – necesită o perioadă mare de observaţie iar conductele reparate
nu sunt acceptate în exploatare, se impune o prelucrare statistică a datelor. În acest scop perioada
totală de observaţie trebuie împărţită în intervale egale de timp,Δt = t 1-t0= t2-t1 = …= ti-ti-1 =…=tc-
tc-1. În cadrul fiecărui interval de timp, (t i-1, t i), sunt înregistrate K i avarii până în momentul final,tc, când toate cele N elemente au fost distruse. Aşadar:
∑=
=c
i
Ki N 1
(1)
Cu ajutorul acestor date sunt determinaţi următorii parametri statistici de fiabilitate:
1. timpul mediu de bună funcţionare, t , este:
t =∑= N
i
i
N
t
1 (2)
în care ti este timpul de bună funcţionare până la rupere, pentru fiecare din cele N elemente luate
în consideraţie.
2. Abaterea pătratică media timpilor de bună funcţionare st este:
( )
∑=−
−=
N
I
it t t
N
s1
2
1
1(3)
3. Frecvenţa absolută cumulată a căderilor, K i:
∑=
=i
j ji K K
1
, (4)
64
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 65/82
unde k j reprezintă numărul căderilor în intervalul de timp j. K i reprezintă numărul total de căderi
la momentul ti .
4. Frecvenţa absolută a elementelor păstrate în funcţie, K *i , reprezintă diferenţa până la
numărul total de elemente observate:
K *i = N - K i (5)
5. Frecvenţa relativă cumulată a căderilor, f N(ti) , se determină pentru fiecare interval de
timp:
f N (ti) = K i / ∑
c
i =1K i (6)
6. Frecvenţa relativă cumulată a căderilor, F N(ti) , reprezintă fracţiunea elementelor care au
fost deteriorate din numărul total de elemente luate în consideraţie:
Fn(ti) = ∑i j =1 f N( t j ) = (1 / N)∑i
j =1 K j (7)
7. Funcţia experimentală de fiabilitate, R N(ti), este raportul dintre frecvenţa absolută a
elementelor păstrate în serviciu, K *i şi numărul total de elemente N:
M
K i∗
=RN(t) (8)
8. Rata experimentală a căderilor, λ N(ti), reprezintă raportul dintre numărul de elemente
scoase din utilizare (numărul de căderi) în intervalul de timp (ti – 1, ti)şi numărul de elemente
păstrate în utilizare până în momentul ti – 1 :
λ N(ti) = K i / K *i – 1 (9)
65
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 66/82
9. Distribuţia Weibull a căderilor este reprezentată prin intermediul unei funcţii care poate
fi trasată ca o diagramă de variaţie a frecvenţelor relative cumulate ale căderilor în funcţie de
momentele când s-au produs:
)][ln()(1
1lnln t f t F
=
−
Scopul lucrării de faţă este de a determina parametrii statistici de fiabilitate ai conductelor
de abur din oţel 15 MoMC 12 care au fost supuse la expuneri îndelungate, la temperaturi şi
presiuni de până la 540ºC şi respectiv 19 MPa, într-o termocentrală.
2. Rezultate experimentale
Experimentul cuprinde un număr de 39 de conducte din oţel 15 MoMC 12 care au avut
durate de funcţionare până la defectare care ilustrează legătura dintre numărul de conducte în
funcţionare şi duratele lor de viaţă corespunzătoare.
Pe baza datelor din Tabelul VII, în figura 30. s-a trasat curba variaţiei duratelor de
funcţionare care ilustrează legătura dintre numărul de conducte în funcţionare şi duratele lor de
viaţă corespunzătoare.
Tabelul VII.
Oţ el 15 MoMC12Durata de viaţă a conductelor până la defectare
Nr. crt. alconductei
Durata defuncţionare
până ladefectare,ore
Nr. crt. alconductei
Durata defuncţionare
până ladefectare,ore
Nr. crt. alconductei
Durata defuncţionare
până ladefectare,ore
1 389442 14 319675 27 3005972 372392 15 314543 28 2904423 360146 16 313981 29 2833424 359207 17 311696 30 2733205 351432 18 311543 31 2731296 350187 19 310842 32 2658927 350693 20 308841 33 2619868 346562 21 308564 34 260462
66
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 67/82
9 343976 22 304431 35 26012110 341607 23 304026 36 25443311 332432 24 303987 37 25249012 322457 25 301977 38 24135013 320783 26 301432 39 235218
Figura 30. Curba de supravieţuire.
Fiecare punct individual de pe curbă reprezintă căderea uneia dintre cele 39 de conducte
luate în consideraţie. Prin urmare există 39 de căderi observate în timpul unei perioade desupraveghere de 132100 ore, care a început cu o durată de viaţă de 248400ore şi a luat sfârşit cu
o durată de viaţă de 380500 ore. Perioada de supraveghere a fost împărţită în 14 intervale de timp
cu lungimea a = 10000 ore.
Cu ecuaţia (2) a fost determinată valoarea timpului mediu de bună funcţionare:
t = 310358,85 ore.
Abaterea pătratică medie a timpilor de bună funcţionare a fost determinată cu ajutorul
relaţiei (3) : st = 35864,51 ore
Repartiţia statistică a timpilor de funcţionare, t i , pe cele 14 intervale de timp de mai sus
este cuprinsă în Tabelul VIII. Cu K i a fost desemnat numărul de căderi din fiecare din cele 14
intervale de timp iar t'i a fost determinat drept:
t'i = (t – c) / a (10)
67
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 68/82
unde a = 10000 ore iar c = 260700 ore.
Luând în consideraţie repartiţia statistică a căderilor, pe cele 14 intervale de timp de mai
sus, în figura 31 a fost trasată frecvenţa absolută a conductelor rămase în exploatare, K *i
determinată cu ecuaţia (5), în funcţie de durata de funcţionare. Se observă că sunt doar 14 puncteîn loc de 39 şi că fiecare punct corespunde numărului de căderi observate în cadrul fiecăruia
dintre intervalele de timp de mai sus.
Figura 31.Frecvenţa absolută a elementelor păstrate în utilizare.
În figura 32 a fost ilustrată frecvenţa absolută a conductelor scoase din utilizare.
Diagrama are tot 14 puncte iar fiecare creştere corespunde unei descreşteri în figura 31.
68
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 69/82
Figura 32. Frecvenţa absolută a elementelor scoase din utilizare.
Prin intermediul ecuaţiei (6) a fost determinată frecvenţa relativă a căderilor, f N(ti), pentru
fiecare interval de timp. Prin însumare în conformitate cu relaţia (7), a fost obţinută frecvenţa
relativă cumulată a căderilor, F N(ti), a cărei variaţie a fost ilustrată în figura 33. este o funcţie
crescătoare care atinge unitatea abia în ultimul interval de timp, F N(t14) = 1.
Figura 33. Frecvenţa relativă cumulată a căderilor.
69
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 70/82
Funcţia experimentală de fiabilitate, λ N(ti), a fost obţinută cu ecuaţia (8) şi a fost ilustrată
în figura 34. evident, la începutul perioadei de supraveghere este asigurată cea mai mare
fiabilitate care scade la zero la sfârşit.
Figura 34. Graficul funcţiei experimentale de fiabilitate.
Fiabilitatea celor 39 de conducte la un moment dat este exprimată prin rata experimentală
a căderilor, λ N(ti), determinată conform ecuaţiei (9). Distribuţia ratei căderilor pe cele 14 intervale
de timp de mai sus este prezentată în figura 35. Evident cea mai scăzută rată a căderilor
corespunde celui deal nouălea interval de timp din Tabelul II, adică 328400 – 338400 ore, undenu s-au observat căderi, (K 9 = 0).
Tabel VIII.
Repartiţia statistică a duratelor de funcţionare Nr. crt. Durata de funcţionare, t i K i t'i t'
i K i (t'i) 2 K i1 248400 – 258400 3 - 2,98 - 8,94 26,64122 258400 – 268400 5 - 1,98 - 9,9 19,6023 268400 – 278400 1 - 0,98 - 0,98 0,96044 278400 – 288400 2 0,02 1,04 0,00095 288400 – 298400 1 1,02 1,02 1,04046 298400 – 308400 4 2,02 8,08 16,32167 308400 – 318400 9 3,02 27,18 82,08368 318400 – 328400 4 4,02 16,08 64,64169 328400 – 338400 - 5,02 - -10 338400 – 348400 2 6,02 12,04 72,4808
70
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 71/82
11 348400 – 358400 4 7,02 28,08 197,121612 358400 – 368400 1 8,02 8,02 64,320413 368400 – 378400 2 9,02 18,02 162,720814 378400 - 388400 1 10,02 10,02 100,4004
Figura 35. Rata experimentală a căderilor.
În figura 36. a fost prezentată distribuţia Weibull a căderilor. Pe abscisă au fost luate în
consideraţie valorile lui ln(t) unde t reprezintă limita superioară a intervalelor de timp din Tabelul
II. Variaţia liniară cuprinde 8 puncte ce reprezintă, pe ordonată, valorile pozitive ale lui lnln{1 /
[1 – F (t)]} care au fost obţinute începând cu cel de-al şaptelea şi terminând cu cel de-al
paisprezecelea interval de timp.
71
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 72/82
Figura 36. Reprezentarea grafică a distribuţiei Weibull a căderilor.
3. Concluzii
În cazul conductelor din oţel 15 MoMC 12 utilizate pentru transportul aburului în
termocentrale, a fost determinată durata utilă de funcţionare sub forma intervalului de exploatare
328400 – 338400 ore.
Influenţa expunerii la temperaturi şi timp a ţevilor de oţel folosite pentru
transportul aburului viu ol 15 MOMC 12În ordinea testelor rezistenţa oţelului 15MOMC12 (ţevi) folosit pentru transportul aburului
viu, tensiunea, rezistenţa şi încercarea durităţii au fost executate la temperatura camerei şi la
temperaturi severe în intervalul 510 şi 580º C.
Perioada de funcţionare este 0 şi 73492 ore.
Oţelurile folosite pentru realizarea ţevilor utilizate pentru transportul aburului viu trebuie,
să aibă un nivel ridicat de încredere, altfel duce la deteriorare, care poate cauza eliberarea
accidentală a aburului. În acest caz ţevile pentru transportul aburului viu, se folosesc în
termocentrale, parametrii de lucru sunt ;temperaturi ridicate la 540º C şi presiunea între 14 şi
19MPa. Este foarte probabil că această funcţionare prelungită cauzează unele schimbări
structurale ireversibile anticipând micşorarea parametrilor mecanici.
Este foarte important să se folosească pentru analiza oţelului care trebuie pregătit pentru a
obţine informaţii cu un înalt coeficient de siguranţă a proprietăţilor materialului.
Procedura pentru determinarea caracteristicilor materialului prevede informaţii care nu
sunt neapărat suficiente pentru prezicerea preciziei regimului următor. Proprietăţile materialului
metalic sunt dependente de mărimea şi direcţia (orientarea) grăunţilor de cristal din material.
Prezenta lucrare are ca scop analiza influenţei în ambele cazuri: expunerii timpului şi
influenţa temperaturii asupra caracteristicilor mecanice a oţelului 15MOMC12, în conformitate cu
schimbările structurale. În final, rezultatele testelor se bazează pe metoda interpolării. Este
introdusă teoretic în timpul funcţionării ţevii în condiţii de siguranţă.
72
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 73/82
Rezultate experimentaleEpruvetele sunt tăiate longitudinal şi transversal din secţiunea ţevii de oţel 15MOMC12,
folosit în termocentrale pentru două perioade de timp:31898 şi respectiv 73492 ore. Pentru
comparare epruvetele sunt tăiate la fel, pentru ţevi care nu au fost expuse la temperaturi ridicate.
Testele mecanice, tensiunea de comprimare, rezistenţa la şoc şi duritatea, sunt efectuate
în conformitate cu normele româneşti ISCIR C 29-67, pentru echipamentele care servesc în
condiţii de risc ridicate.Pentru o evaluare mai bună a comportării pieselor la temperaturi ridicate
sunt aduse la temperaturile: 510, 540,560,565,570,580, şi 590ºC.În acest scop aparatura de încercat este echipată cu cuptoare de încălzire cu posibilitatea
de ajustare a temperaturii automatizată.
Tabel IX.
Funcţionare
Ore
Provenienţa
datelor
poziţia Temperatura de încercare ºC20 510 540 560 565 570 580
0 S T min. 450
L min. 450E T 651,2 421,6 414,5 401,8 394,2 386,7 375,8
L 664,2 431,8 425,2 411,5 401,9 399,7 395,831898 E T 554,3 401,3 395,6 391,2 387,2 385,5 371,3
L 594,6 413,2 402,5 401,8 395,8 392,3 382,573492 E T 458,2 355,2 325,3 326,8 315,4 313,5 303,2
L 461,8 368,4 340,5 338,4 329,9 321,2 313,4
73
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 74/82
C oncluzii, perspective
Situaţia actuală din energetica naţională, cât şi din majoritatea ţărilor industriale, este
caracterizată prin funcţionarea a numeroase instalaţii care au depăşit durata de funcţionare de 120
000 de ore . S-a căutat să se cerceteze şi să se pună în valoare capacitatea restantă de serviciu decare dispun materialele utilizate în aceste tubulaturi, fără a se prejudicia performanţele
economice ale instalaţiilor sau a periclita siguranţa lor în exploatare. S-a conceput şi realizat un
program experimental cu o metodologie de alegere a materialelor şi efectuare a încercărilor care
a permis fundamentarea solidă a ipotezelor adoptate în cercetare pe cele două mărci de oţeluri
reprezentative.
Tubulatura din termocentrale trebuie să lucreze fără defecţiuni, într-un anumit interval de
timp, de regulă îndelungat, în condiţii de serviciu date.În industria energetică, dimensionarea se face având la bază coduri şi normative de
calcul. Stabilirea rezistenţelor admisibile de calcul reprezintă o problemă importantă. Unele
normative se limitează numai la indicarea modului de calcul al rezistenţelor admisibile,în timp ce
altele indică valori concrete,pentru fiecare material acceptat.
În ambele moduri, la stabilirea rezistenţelor admisibile se porneşte de la valorile garantate
prin norme ale caracteristicilor de rezistenţă ale materialelor. Toate aceste caracteristici sunt
mărimi statice. Toate elementele tubulaturii din termocentrale, au o probabilitate de rupere chiar
din faza de proiectare. Probabilitatea de rupere este mai mică în faza iniţială de funcţionare şi
creşte în timp, coeficientul de siguranţă reducându-se până la valoarea minimă stabilită pentru
durata de funcţionare calculată.
Degradarea metalurgică rezultată în principal din degradările de ordin structural şi în
special,din fluctuaţiile precipitatelor şi elementelor de aliere în matricea metalică. Degradările
structurale sunt greu detectabile în serviciu din punct de vedere cantitativ. Aceste degradări duc
la eroziunea intergranulară prin cavitaţii care determină ruperea fragilă la temperaturi ridicate a
oţelurilor.Degradarea mecanică se realizează prin procese de formare a cavităţilor şi microfisurilor
şi sunt parametri mai uşor detectabili în vederea realizării unei estimări a duratei de funcţionare.
Cercetarea microstructurală a oţelurilor luate în studiu, reliefează faptul că prin
funcţionarea îndelungată la parametrii de regim, în acestea se produc modificări ireversibile;
74
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 75/82
creşterea grăunţilor de ferită, dispersarea zonelor de perlită,precipitarea de carburi şi coalescenţa
acestora.
Modificările structurale produse, constituie cauza modificării caracteristicilor mecanice.
Astfel, precipitarea unor carburi foarte fine, la început determină creşteri ale rezistenţei
mecanice, iar creşterea cantităţii de carburi precipitate pe limita dintre grăunţi, precum şicoalescenţa acestora,determină scăderea proprietăţilor de rezistenţă şi în final a rezervei de
rezistenţă.
Caracteristicile mecanice ale materialelor conductelor determinate prin încercări statice
(R m, R p0,2, δ5, Z) indică valori superioare celor prescrise pentru materialul în stare de livrare.
Aceeaşi constatare şi pentru rezilienţă, indică valori superioare celor prescrise în norme.
Din normele I.S.C.I.R. când s-a stabilit limita pentru valorile minime admise s-a pornit de
la situaţia cea mai defavorabilă de lucru (presiunea mare de lucru, deci solicitări maxime, condiţiide atac corosiv nefavorabile).
Deci pentru temperaturile mai mari în normele I.S.C.I.R. cresc şi coeficienţii de siguranţă
şi se măresc condiţiile de siguranţă în exploatare a instalaţiei respective.
Studiul legii de fiabilitate are la bază curba de supravieţuire a tubulaturii de abur viu. O
operaţie premergătoare determinării legii teoretice este eliminarea, din masa datelor culese, a
datelor neomogene care fiind erori grosolane nu fac parte din repartiţia dată.
Fiabilitatea, concept modern cu reverberaţii tehnice, economice, sociale, impuse de
dezvoltarea industrială,reuşeşte să definească şi să caracterizeze din punct de vedere calitativ
concepţia constructivă adoptată de proiectant, modul de execuţie, securitate tehnică în exploatare,
nivelul cheltuielilor de recepţie, precum şi pierderile de producţie datorită frecvenţei şi duratei
defectărilor (cedărilor).
Fiabilitatea şi deci securitatea tehnică de ordinul 100% nu poate exista, practic survenind
aşa numitele cazuri de forţă majoră. Este necesar să se cunoască nivelurile optime de fiabilitate,
respectiv de securitate tehnică şi trebuie avut în vedere următorul fapt: circa 95% din cedările
tubulaturii sunt din activitatea tehnologică şi circa 5% sunt cauzate de personalul muncitor.Pe baza cunoştinţelor profesionale privind logica de manifestare a comportamentului
tubulaturii de abur viu, se formulează ipoteza privitoare la legea teoretică de fiabilitate pe care o
urmează datele experimentale. Se elimină datele neomogene (erorile grosolane) pe baza testelor
cunoscute.
75
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 76/82
Când fiabilitatea:
- R(t)Є[0,7; 1], atunci prelevarea epruvetelor se face după
- 20000 – 25000 ore de funcţionare;
- R(t)Є[0,5; 0,7), prelevarea epruvetelor se face după 15000 – 20000
- ore de funcţionare;- R(t)Є[0,3; 0,5), prelevarea epruvetelor se face după 10000 – 15000 ore de funcţionare;
- R(t)Є[0,1; 0,3), prelevarea epruvetelor se face după 5000 – 10000 ore de funcţionare;
Când fiabilitatea este mare, rata căderilor este mică. Fiabilitatea, rezerva de rezistenţă faţă
de limita de curgere şi rezerva de rezistenţă faţă de limita de rupere, dau o informaţie completă
asupra comportării tubulaturii de abur viu.
Tema prezintă un nivel ridicat de generalitate ceea ce creează premizele unor cercetări
ulterioare.Dacă se studiază fiabilitatea mărcilor de oţeluri se poate aprecia durata lor de funcţionare
fără a face încercări experimentale,ci ajutorul curbelor de variaţie a fiabilităţii.
De asemenea o metodă nedistructivă, o constituie studierea mărcilor din punct de vedere
al precipitărilor de carburi.
În funcţie de modificările structurale, putem aprecia durata de viaţă a conductelor.
Pe viitor se caută metode moderne de studiu mai rapide, mai exacte şi mai puţin
costisitoare.
Bibliograf ie
76
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 77/82
[1] AILINCĂI, Gh., ş.a. - Studii privind controlul stării structurale amaterialelor conductelor de abur viu de la cazanele din termocentrale.Conductă de referinţă – magistrala de abur viu CET Galaţi. Contract decercetare ştiinţifică nr. 21316-74, Beneficiar C.I.E.E.T. Bucureşti.[2] AILINCĂI, Gh., ş.a. – Studii privind controlul stării structurale a
materialelor conductelor de abur viu de la cazanele din termocentrale. Cazannr. 8A CET Borzeşti. Contract de cercetare ştiinţifică nr.5232-74, Beneficiar C.I.E.E.T. Bucureşti.[3] AILINCĂI, Gh., ş.a. – Studii privind controlul stării structurale amaterialelor conductelor de abur viu de la cazanele din termocentrale. Contractde cercetare ştiinţifică nr. 7679-72. Beneficiar I.C.E.M. Bucureşti.[4] AILINCĂI, Gh., ş.a. – Studii privind controlul stării structurale amaterialelor conductelor de abur viu de la cazanele din termocentrale. Contractde cercetare ştiinţifică nr. 20791-76. Beneficiar C.I.E.E.T. Bucureşti.
[5] AILINCĂI, Gh., MIHAI, D. – Studii asupra stadiului transformărilorstructurale ale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale.Contract de cercetare ştiinţifică nr. 821-84. Beneficiar C.I.E.E.T. Bucureşti.[6] AILINCĂI, Gh., MIHAI, D. - Studii asupra stadiului transformărilorstructurale ale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale.Cazan nr. 4 CET Işalniţa – Conducta de abur viu dreapta, Contract de cercetareştiinţifică nr. 14185-85. Beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.[7] AILINCĂI, Gh., MIHAI, D. – Studii asupra stadiului transformărilorstructurale ale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale.Conducta de abur viu cazan nr. 1A Brăila. Contract de cercetare ştiinţifică nr.
18673-82. beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.[8] AILINCĂI, Gh., MIHAI, D. – Studii asupra stadiului transformărilorstructurale ale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale.Cazan CET Brăila. Contract de cercetare ştiinţifică nr. 30/792-82. Beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.[9] AILINCĂI, Gh., MIHAI, D. – Studii asupra studiului transformărilor structurale ale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale.Contract de cercetare ştiinţifică nr. 24/18673-83. BeneficiarI.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.
[10] AILINCĂI, Gh., MIHAI, D. – Studii asupra studiului transformărilor structurale ale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale.Contract de cercetare ştiinţifică nr. 3558-83, Beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G.Bucureşti.[11 ] AILINCĂI, Gh., ş.a. – Studii asupra stadiului transformărilor structuraleale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale. Cazan nr.478-81, Beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.
77
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 78/82
[12 ] ALDEA, M. – Cazane de abur şi recipiente sub presiune. Îndrumar,Ediţia a III-a, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1982.
[13 ] BÂRSĂNESCU PAUL-DORU – Rezistenţa materialelor, volumul 1.Solicitări simple. 1998.[14 ] BÂRSĂNESCU PAUL – DORU – O nouă metodă energetică de calcul a
deformaţiilor liniar – elastice ale unui solid deformabil.1985.pagina 343- 348[15]BACIU, C., MIHAI, D., - Studii asupra stadiului transformărilorstructurale ale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale.Contract de cercetare ştiinţifică nr. 55/3207-87, Beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G.Bucureşti.[16]BACIU, C., MIHAI, D. – Studii asupra stadiului transformărilor structuraleale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale. Conductăabur viu dreapta cazan nr. 1 U.E. Paroşeni, Contract de cercetare ştiinţifică nr.58/2484-88, Beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.
[17]BACIU, C., MIHAI, D., - Studii asupra stadiului transformărilor structuraleale materialelor tubulaturii de abur de la cazane din termocentrale. Cazan nr. 2C.E.T. Galaţi, Contract de cercetare ştiinţifică nr. 49/2206-89, BeneficiarI.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.[18] BADEA, S., - Aspecte teoretice privind încercarea de deformabilitate amaterialelor metalice "Metalurgia" , nr. 10,1996.[19] BAIN, E.C., PAXTON, Z.W. – Les elements d'adition dans l'acier, Ed.Dunold, Paris, 1968.[20] BENSIMON, R. – Les aciers, Paris, PYC – Edition, 1971.[21] BUDEI, R., MIHAI, D., ş.a. – Dispozitiv de superfinisat. Brevet de
invenţie nr. 97664-87.[22] BUDEI, R., MIHAI, D., ş.a. – Dispozitiv de vibronetezire. Brevet deinvenţie nr. 128989-88.[23] BURE, W. – Cavities and Cracs in Creep an Fatigue. Apllied Science.
New York. 1981.[24] CHESA, I., ş.a. – Alegerea şi utilizarea oţelurilor. Ed. Tehnică, Bucureşti,1984.[25] CHESA, I., LASCU, N., ş.a. – Mărci şi produse din oţel. Ed. Tehnică ,Bucureşti, 1989.
[26] CIRCA, D., URSACHE, M. – Proprietăţile metalelor, Ed. Didactică şiPedagogică, Bucureşti, 1982.[27] COLAN, H., Ş.A. – Studiul metalelor, Ed. Didactică şi Pedagogică,Bucureşti, 1983.[28] COŞMELEAŢĂ, G., MARIN, N., ş.a. – Variaţia grăuntelui austenitic înfuncţie de viteza de încălzire şi temperatura de austenitizare în cazul oţelurilorCr-Ni-Mo cu bor şi titan, Metalurgia, nr. 11-12, 1991.
78
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 79/82
[29] DORN, J.E. – Mecanical Behavior of Materials at Elevated Temperatures, New York, 1961[30] DRAGAN ,I., NISTOR, L. – Descrierea evoluţiei rezistenţei la deformareîn domeniul de deformare la semicald cu ajutorul unei regresii liniare multiple,“ Metalurgia “, nr. 6,1993.
[31] DYSON, B.F. – Scripta Metall, nr. 17, 1983, p. 131.[32] GERU, N. – Teoria structurală a proprietăţilor metalelor. Ed. Didactică şi
Pedagogică, Bucureşti, 1981.[33.] HORBANIUC, D., MIHAI, D., ş.a. – Culegere de probleme de rezistenţamaterialelor, Ed. “ Gh. Asachi ”, Iaşi, 1993.[34 ] HORBANIUC, D., MIHAI, D., ş.a. – Îndrumar pentru lucrări de laboratorla disciplina rezistenţa materialelor, Ed. “Gh. Asachi ”, Iaşi, 1987.[35 ] LASCU, M., MAZILU, E. – Metalurgia, nr. 12, 1977.[36] MANSON, S.S., HAFERD, A.M. – NASA, Technical note 2890, 1963.
[37] Mc Leon, D. – Vaconsies and Other Point Defects in Metals and Alloys,Symposium Institute of Metals, Londra, 1958.[38] MIHAI, D., ş.a. – Studii asupra comportării oţelurilor folosite întermocentrale (oţel CSN ), Suceava, 20-22 mai 1989.[39] MIHAI, D., ş.a. – Studii asupra comportării oţelurilor folosite întermocentrale (oţel 12H1MF), Al V-lea simpozion naţional de tensometrie, volIII, Galaţi, 20-23 septembrie 1989.[40] MOCANU, D.R. – Rezistenţa materialelor, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1980.[41] MOCANU, D.R., ş.a. – Încercarea materialelor, vol I, Ed. Didactică,Bucureşti, 1982.
[42] PALIHOVICI, V., MIHAI, D., ş.a. – Studiul privind comportarea lasolicitări variabile a unor probe prelevate din capă de generator, Contract decercetare ştiinţifică nr. 7450- 95, Beneficiar I.C.E.M.E.N.ER.G. Bucureşti.[43] PALIHOVICI, V., MIHAI, D., ş.a. – Studiul privind caracteristicile lasolicitări variabile ale unui oţel aliat, Contract de cercetare ştiinţifică nr. 15504-95, beneficiar I.C.E.M.E.N.E.R.G. Bucureşti.[44] PALIHOVICI, V., MIHAI, D., ş.a. – Studii privind creşterea precizieimăsurătorilor deformaţiilor la structurile de rezistenţă şi aparatura necesară,Contract de cercetare ştiinţifică nr. 960-96, Beneficiar SIDEX Galaţi.
[45] PAVEL, A., ş.a. – Siguranţa în funcţionare a utilajelor petrochimice, Ed.Tehnică, Bucureşti, 1987.[46] PETRESCU, S., POPA, M. – Ştiinţa materialelor, Ed. Gheorghe Asachi,Iaşi, 1995.[47] POP, I., NICULESCU, V. – Structura corpului solid, ed. Academiei,Bucureşti, 1971.
79
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 80/82
[48] POPESCU, N., GHEORGHE, C. – Tratamente termice neconvenţionale,Ed. Tehnică, Bucureşti, 1990.[49] TODORAN, T. – Tratarea matematică a datelor experimentale, Ed.Academiei, Bucureşti, 1976.[50] TRIPA, P. – Cercetări asupra ductibilităţii la temperatura normală a unor
oţeluri termorezistente folosite în confecţionarea conductelor de abur,“Metalurgia”, nr. 7, 1995.[51.] XU JIN, CHANGE, J.O. – Acta Metal, nr. 38, 1990, p. 1435.[52.] XENER, C. – Elasticite et Anelasticite des Metaux, Dunod, Paris, 1995.[53] ZET, Gh., URSU, D. – Fizica stării solide. Aplicaţii în onginerie, Ed.Tehnică, Bucureşti 1989.[54] WILKINSON, D.S. – Acta Metal, nr. 35, 1987, p. 1251.[55] WILKINSON, D.S. – Acta Metal, nr. 35, 1987, p. 1791.[56] *** Norme GOST 10801-64.
[57] ***STAS 4203-74 – Metalografie. Luarea şi pregătirea probelormetalografice.[58] *** STAS 7930-67 – Metalografie. Metoda de determinare macroscopicăa mărimii grăuntelui de austenită după aspectul ruperii.[59] *** SR EN ISO 377:200 – Încercarea metalelor. Luarea probelor din oţel
pentru încercări mecanice.[60] *** STAS 10307-75 – Indicatori de fiabilitate.[61] Prescripţii tehnice pentru verificarea deformaţiilor şi modificărilorstructurale ale conductelor şi elementelor cazanelor de abur care funcţioneazăla temperaturi ridicate, C 29-75, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1976.
[62] *** STAS 7626-78 – Metalografie. Microstructuri. Scări etalon pentruoţeluri.[63] *** STAS 8184-87 – Oţeluri pentru ţevi utilizate la temperaturi ridicate.Mărci şi condiţii tehnice de calitate.[64] *** STAS 2883/3-88 – Oţeluri pentru ţevi utilizate la temperaturi ridicate.Mărci şi condiţii tehnice de calitate.[65] MOCANU F. – Rezistenţa materialelor. Editura CERMI, IAŞI, 1998
[66] DUMITRU MIHAI – Rezistenţa materialelor , volumul I,
Editura Tehnopress, Iaşi , 2004, ISBN 973-702-069-3, nr. pagini 270.[67] DUMITRU MIHAI – Rezistenţa materialelor , volumul II,
Editura Tehnopress, Iaşi , 2004, , ISBN 979-702-133-9, nr. pagini 250.
80
5/9/2018 licenta taxan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/licenta-taxan 81/82
[68] MIHAI ŞTEFAN, DUMITRU MIHAI , ş.a. Metode numerice şimplementarea lor pe calculator , Editura Tehnopress, Iaşi , 2004, ISBN 979-702087-1, nr. pagini 270..
[69] DUMITRU MIHAI –Culegere de probleme de analiza matematicǎ , volumu
I - Utilizarea calculatorului în rezolvarea problemelor de analizǎ matematicǎEditura Tehnopress, Iaşi , 2004, ISBN 979-708-088-X, nr. pagini 310.
[70] DUMITRU MIHAI –Culegere de probleme de algebrǎ , volumul I Utilizarea calculatorului în rezolvarea problemelor de algebrǎ, EditurTehnopress, Iaşi , 2004, pagini 360.
[71] DUMITRU MIHAI –Culegere de probleme de algebrǎ , volumul II Utilizarea calculatorului în rezolvarea problemelor de algebrǎ, Editur
Tehnopress, Iaşi , 2004 ,ISBN 979-708-205-X, nr. pagini 440.[72] DUMITRU MIHAI –Culegere de probleme de algebrǎ , volumul IIUtilizarea calculatorului în rezolvarea problemelor de algebrǎ, EditurTehnopress, Iaşi , 2005, ISBN 979-702-250-5, nr. pagini 160.
[73] DUMITRU MIHAI –Culegere de probleme de algebrǎ , volumul IVUtilizarea calculatorului în rezolvarea problemelor de algebrǎ, EditurTehnopress, Iaşi , 2006, ISBN 973-702-288-2, nr. pagini 265 .
[74] DUMITRU MIHAI –Culegere de probleme de gemetrie analiticǎ , volumul IUtilizarea calculatorului în rezolvarea problemelor de geometrie analiticǎ, EditurTehnopress, Iaşi , 2006 , ISBN -13 978-973-702-332-2, nr. pagini 220.
[75] DUMITRU MIHAI –Culegere de probleme de trigonometrie , volumul IUtilizarea calculatorului în rezolvarea problemelor de trigonometrie, EditurTehnopress, Iaşi , 2006.
[76] DOMŞA, Ş. , MIRON, Z. - îndrumător pentru utilizarea fontelor,oţelurilor si aliajelor neferoase, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1985 .
81