Životnost komponent energetických zařízení 2021
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Zvyšování a ověřování odborné způsobilosti svářečů pro svařování vybraných zařízení jaderných elektráren(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Fousek, Petr; Polach, Pavel; Stuna, LukášPříspěvek se zabývá požadavkem Normativně technické dokumentace A.S.I. Sekce I, týkající se svařování vybraných zařízení na jaderných elektráren typu VVER. Tato dokumentace obsahuje požadavek na ověřování znalostí personálu provádějících tyto svářečské práce formou atestací. Držitel povolení v návaznosti na požadavek zahájil atestaci pracovníků svých dodavatelů provádějících svářečské práce na vybraných zařízeních JE. Tento článek podává přehled o tom, co tyto atestace obsahují, jak a kým se provádějí a jaká je jejich legislativní základna.
Item Laboratorní hodnocení stavu potrubí vodíkového chlazení ETE po 20 letech provozu(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Krpec, Miroslav; Tonarová, Dana; Veselka, Zbyněk; Vávrovcová, Zuzana; Brabec, Petr; Polach, Pavel; Stuna, LukášHodnotící zpráva shrnuje výsledky nedestruktivního a destruktivního hodnocení potrubní trasy vodíkového chlazení JE Temelín po 20 letech provozu. Nepoškozená část vyříznutého potrubí byla do ÚJV Řež, a. s. dodána na základě předchozí zjištěné netěsnosti v rozvodném systému u obdobného typu potrubí. Cílem provedených prací bylo posoudit stav základního materiálu potrubí a svarových spojů a ověřit vliv dlouhodobého provozu na materiál.Item Posouzení vlivu radiačního bobtnání a tečení na plášť aktivní zóny reaktoru VVER 1000(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Listík, Matěj; Pištora, Vladislav; Pošta, Miroslav; Polach, Pavel; Stuna, LukášItem Závěrečné výstupy projektu TH02020565 pro stanovení vhodných parametrů pro obnovu mechanických vlastností materiálů vnitřních částí reaktorů typu VVER 440 metodou regeneračního žíhání(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Schnablová, Ivana; Kopřiva, Radim; Buršík, Ondřej; Rusňáková, Kateřina; Materna, Aleš; Polach, Pavel; Stuna, LukášV návaznosti na současný trend prodlužování životnosti průmyslových komponent jsou kromě inovativních zkušebních metod pro stanovení mechanických vlastností průběžně vyvíjeny a modifikovány další metody, jejichž aplikace na konstrukční materiály může mít znatelný přínos v procesu prodloužení životnosti provozovaných zařízení. Jednou z prověřených metod pro obnovení původních mechanických vlastností konstrukčních materiálů je i regenerační žíhání, které bylo v minulosti úspěšně aplikováno na vybrané tlakové nádoby reaktorů typu VVER 440. Pro materiály vnitřních částí reaktorů však analogický postup využit doposud nebyl. Materiály vnitřních částí reaktorů nejsou monitorovány programy svědečných těles, jako je tomu v případě tlakových nádob reaktorů, a stupeň jejich degradace se tak odhaduje převážně z prediktivních vztahů, udávaných v literatuře, nebo výpočetních postupů a norem. Předmětem příspěvku je ucelená prezentace vhodných parametrů regeneračního žíhání pro aplikaci na ozářené materiály vnitřních částí reaktoru VVER 440 k obnovení výchozích mechanických vlastností.Item Zlepšování procesu zaslepování teplosměnných trubek parogenerátorů jaderných elektráren typu VVER 440 / VVER 1000(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Stainer, Lukáš; Záviška, Milan; ; Polach, Pavel; Stuna, LukášS přibývajícími léty provozu našich jaderných elektráren stárne i jejich zařízení. Provoz elektráren se projevuje i na parogenerátoru a jeho teplosměnných trubkách. Teplosměnné trubky parogenerátorů tvoří fyzickou bariéru mezi primárním a sekundárním okruhem a brání tak radioaktivním produktům v průniku z jejich jaderné části do části nejaderné. Proto je enormně důležité včasně provádět vyřazení z provozu těch trubek, u kterých je zjištěna taková míra jejich porušení, která by mohla vést ke ztrátě jejich celistvosti. Jednotlivé trubky se vyřazují z provozu procesem jejich zaslepování. Z důvodu vysoké intenzity ionizujícího záření v oblasti trubek je jejich zaslepování plně automatizováno. O procesu zaslepování a jeho zlepšování v několika posledních letech pojednává tento příspěvek.Item Korozní odolnost vybraných nástřiků v prostředí biomasy(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Cizner, Josef; Hruška, Jan; Minařík, Jakub; Polach, Pavel; Stuna, LukášV tomto článku bylo v laboratorních podmínkách v modelové atmosféře simulující spaliny z biomasy obsahující chlor a další prvky studováno několik různých povlaků na bázi niklu. Bylo porovnáno několik různých technologií metod přípravy povlaků se základním materiálem kotlových trubek – feritickou ocelí 16Mo3. K porovnání korozní a strukturní stability testovaných materiálů/povlaků při teplotách 500 °C a 600 °C bylo použito několik technik – gravimetrická analýza, SEM-EDX, WDS mikroanalýza, světelná metalografie a další. Některé z testovaných povlaků vykazovaly výrazně nižší korozní poškození než základní materiál a mohly by být dobrou možností, jak upravit stávající uhelnou elektrárnu na elektrárnu spalující biomasu.Item Potenciál aplikace technologie nástřiku elektrickým obloukem v energetickém průmyslu(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Houdková, Šárka; Vostřák, Marek; Česánek, Zdeněk; Schubert, Jan; Kšiňanová, Sofia; Naďová, Jana; Polach, Pavel; Stuna, LukášTechnologie žárového nástřiku elektrickým obloukem (TWAS – Twin Wire Arc Spray) umožňuje nanášet povlaky o tloušťkách přesahujících 1 mm, z širokého spektra materiálů, s vysokou produktivitou a možností aplikace i mimo specializovaná pracoviště. Tyto výhody, které v některých případech favorizují technologii TWAS oproti sofistikovanějším technologiím nástřiku jsou však vyváženy nižší kvalitou mikrostruktury naneseného povlaku. Analýza možností optimalizace depozičních parametrů nástřiku, kombinovaná s vhodným návrhem materiálu povlaku či více materiálů ve formě multivrstvy však poukazuje na potenciál dosažení funkčních vlastností povlaku naneseného technologií TWAS na dostatečnou úroveň, srovnatelnou s chováním povlaků nanesených konkurenčními technologiemi. Příspěvek představuje vybrané povlaky TWAS určené pro použití při kombinovaném namáhání, jejich základní mikrostrukturní, mechanické a funkční vlastnosti a demonstruje příklady jejich uplatnění v energetickém průmyslu.Item VaV projekty CVŘ pro oblasti nedestruktivních metod a povrchových úprav v roce 2021(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Polach, Pavel; Stuna, LukášV článku jsou uvedeny informace o výsledcích VaV projektů řešených ve společnosti Centrum výzkumu Řež s.r.o. v roce 2021 v rámci projektu NCK pro energetiku, dílčího projektu DP6 „Vývoj diagnostických metod pro charakterizaci klíčových komponent energetických celků“, pracovního balíčku PB6.2 „Perspektivní diagnostické metody“, a dílčího projektu DP7 „Materiály a materiálové technologie pro moderní energetické aplikace“, pracovního balíčku PB7.1 „Povrchové úpravy komponent v JE a KE“. Jsou uvedeny hlavní výstupy projektů a návrhy činností pro pokračování NCK v roce 2022.Item Pilotní aplikace metodik pro optimalizaci diagnostiky a údržby výrobních bloků(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Marková, Jana; Kotassková, Klára; Mlčoch, Jan; Prešl, Kamil; Sýkora, Miroslav; Polach, Pavel; Stuna, LukášPříspěvek popisuje pilotní aplikace čtyř certifikovaných metodik zpracovaných v rámci Ná- rodního centra pro energetiku v roce 2020. Metodiky poskytují nástroje pro podporu dosažení dlouhodobé disponibility výrobních bloků. Pilotní aplikace se zaměřuje na vybranou tepelnou elektrárnu. Nejprve se ověřuje kategorizace sledovaných zařízení z hlediska kritičnosti. Dále se rozhoduje, zda je potřebné některé z vybraných zařízení podrobit analýze poruchovosti a účinnosti, a ukazuje se způsob provedení této analýzy. Na závěr se diskutuje, zda je pro sledování zařízení potřebné upravit nastavení systému diagnostiky a údržby. Výsledky pilotních aplikací poskytují zpětnou vazbu ohledně aktuální kategorie zařízení na základě vyhodnocení provozních dat a doporučení týkající se změn údržby a diagnostiky pro dosažení dlouhodobé disponibility zařízení a výrobních bloků.Item O projektu CESEN naposled(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Polach, Pavel; Polach, Pavel; Stuna, LukášV příspěvku je uveden výčet nejvýznamnějších výsledků řešení projektu Centra kompetence Technologické agentury České republiky „Centrum výzkumu a experimentálního vývoje spolehlivé energetiky“ (akronym CESEN), příklady jejich aktuálního uplatnění a perspektiv jejich dalšího rozvoje.Item Vliv erozního poškození na životnost nízkotlakých lopatek s použitím různých erozních ochran(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Vlasák, Jakub; Ruml, Zdeněk; Polach, Pavel; Stuna, LukášV současné době čelíme změně produkce typu parních turbín, kdy v minulosti byly produkovány zejména bloky vysokých výkonů 200 – 500 MW (uhelné) případně 600 – 1200 MW (jaderné). Období posledních 5 let ukázalo směr produkce bloků spíše nižších výkonů 20 – 100 MW. V drtivé většině případů se jedná o spalovny odpadů nebo biomasy, kdy hlavním parametrem je nižší teplota admisní páry než v případě uhelných/jaderných jednotek a požadavek na proměnlivý způsob provozování, zejména při nízkém provozním zatížení. To spolu s vysokou vlhkostí v posledním stupni výrazně zvyšuje intenzitu erozního působení na oběžné lopatky a tím snížení jejich životnosti.Item Zbytková napjatost povrchových vrstev oceli opracované metodou Sponge-Jet(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Ganev, Nikolaj; Čapek, Jan; Trojan, Karel; Žďárek, Jiří; Kolářík, Kamil; Polach, Pavel; Stuna, LukášPříspěvek prezentuje výsledky rentgenografického difrakčního výzkumu reálné struktury povrchových vrstev vzorků opracovaných metodou Sponge-Jet archivního materiálu tlakové nádoby jaderného reaktoru. Analýzy byly provedeny v rámci širšího výzkumu zabývajícího se těžkými haváriemi jaderného reaktoru VVER 1000 s cílem zabránit protavení roztavené aktivní zóny ven z tlakové nádoby. Byl stanoven hloubkový průběh makroskopických zbytkových napětí, povrchové fázové složení a parametry reálné struktury. V podpovrchových vrstvách vzorků opracovaných pomocí metody Sponge-Jet byla zjištěna významná tlaková zbytková napětí, naopak referenční broušený vzorek vykazoval zbytková napětí tahová. Obecně lze říci, že tlaková zbytková napětí zlepšují mechanické vlastnosti a zvyšují únavou životnost.Item Vliv inovace výrobních technologií na vlastnosti žárupevných ocelí(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Neumannová, Šárka; Vlasák, Tomáš; Čech, Jan; Šnábl, Marek; Polach, Pavel; Stuna, LukášVe spolupráci společností SVÚM a.s. a ŽĎAS, a.s. byl ověřován vliv zavedení moderní vakuové technologie při výrobě tekutého kovu. Mechanické, a především dlouhodobé creepové vlastnosti, byly porovnány u žárupevných CrMo a CrMoV ocelích, vyrobených dvěma různými technologiemi. Původní, ale stále používanou metodou je zpracování tekutého kovu pomocí elektrické obloukové pece (EOP). Druhou variantou je výroba pomocí moderní vakuové technologie (EOP/LF/VD). Pro mechanické zkoušky byly použity lité a tvářené varianty 3 různých ocelí.Item Příčiny selhání utěsnění vyhrazených tlakových zařízení(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Lukavský, Jiří; Tomáš, Jan; Polach, Pavel; Stuna, LukášItem ECOL LUBRICATION MANAGEMENT v energetice – outsourcing servisu mazání v souladu s ICML 55.1(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Polach, Pavel; Stuna, LukášLUBRICATION MANAGEMENT je důležitou součástí správy majetku a celého Asset Managementu v průmyslovém podniku, kde je velká část výrobního zařízení mazána, chlazena, konzervována, hydraulicky ovládána apod. V současné době sledujeme snahy o uchopení filosofie průmyslu 4.0 a její implementace do provozování a údržby strojů. Cílem je efektivní správa majetku s vysokou spolehlivostí zařízení a minimalizace nákladů na opravy a údržbu. Nebo možná přesněji efektivního vynakládání nákladů na údržbu s cílem vysoké spolehlivosti a minimem neplánovaných oprav a oprav, kterým se dá předejít aktivní údržbou. S ohledem na vysokou přesnost výroby strojů, minimem tolerancí a vůlí strojních součástí, tlakem na maximální výkon dochází v neustále k vývoji maziv a olejů splňující tyto nároky, technik mazání a aplikací a také k jejich diagnostice. Pojem mazání strojů v podniku tak dnes neznamená jen výběr vhodného maziva dle doporučení výrobce, jeho správné doplňování a plnění mazacích plánů. V neposlední řadě je tu výzva na snižování emisí uhlíku a zřejmě novou generaci maziv s cílem maximální životnosti maziv a také maziv snižujících tření spořících energie a paliva.Item Využitelnost zkušebních těles typu „drátořez“ při validaci softwarů modelujících ultrazvukové zkoušení(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Vlček, Petr; Mareš, Pavel; Polach, Pavel; Stuna, LukášVe společnosti Centrum výzkumu Řež s.r.o. (dále CVŘ) byl vyroben a ověřen nový typ zkušebních těles s realistickými defekty, který je vhodný kromě standardního využití při ověřování navrženého postupu ultrazvukového zkoušení pro použití zejména při ověření softwarových nástrojů modelujících ultrazvukové zkoušení. Nový typ zkušebních těles obsahuje vady, které jsou vyrobeny elektrojiskrovým obráběním pomocí drátu. Aplikovatelnost tohoto typu zkušebních těles byla ověřena na cca 40 zkušebních tělesech z uhlíkové a austenitické oceli o dvou tloušťkách, kdy byly porovnávány výsledky dosažené při ultrazvukovém zkoušení technikou phased array a simulacích v softwaru CIVA. V článku jsou uvedeny informace o výsledcích VaV projektu CVŘ řešeného v letech 2019-2020 v projektu NCK pro energetiku, dílčího projektu DP6 “Vývoj diagnostických metod pro charakterizaci klíčových komponent energetických celků“, pracovního balíčku PB1.14 „Perspektivní diagnostické metody“.Item Možnosti detekce kavitace pomocí akustické emise na vodních strojích s důrazem na úsporu energií a provozní udržitelnost(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Polach, Pavel; Stuna, LukášPokročilé metody vyhodnocování akustické emise umožňují úspěšně eliminovat provozní šum zařízení a zaměřit vyhodnocení na určitý konkrétní problém. V tomto případě jde o vznik kavitačních bublin, které způsobují řadu problémů od abraze materiálu až po vibrace stroje, které mohou vést až ke strukturálním poruchám. Monitorování kavitace při provozu stroje pomocí pokročilých metod akustické emise umožňuje detekovat vznikající kavitaci snáze a s mnohem větší citlivostí než při využití standardních metod detekce kavitace. Informace získané snímáním akustické emise mohou sloužit provozovateli stroje nejen pro diagnostiku stroje a prediktivní údržbu, ale také, a to zejména pro ekonomické hodnocení dopadů kavitace v různých provozních režimech. Pokročilé systémy diagnostiky spolu s digitálním modelem tvoří základ při tvorbě „digitálního dvojčete“ zařízení.Item Kinetika růstů korozně-únavových trhlin v oceli COR 13/4 pro oběžná kola vodních turbín(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Strejcius, Josef; Fulín, Zdeněk; Chocholoušek, Michal; Špirit, Zbyněk; Polach, Pavel; Stuna, LukášPříspěvek je sumarizací výsledků měření rychlosti šíření korozně-únavových trhlin v oceli COR 13/4 pro komponenty průtočných částí vodních turbín, provedených v letech 2019-2020 v rámci projektu NCK. Měření byla provedena ve vodě při frekvenci 30 Hz. Byly stanoveny závislosti rychlosti šíření únavových trhlin při asymetriích cyklu R = 0,1 a R = 0,7. Na základě provedených experimentů byly odhadnuty prahové hodnoty rozkmitu součinitele intenzity napětí ΔKth. Byla provedena fraktografická analýza lomových ploch.Item Aplikace empirických vztahů pro predikci creepového chování a životnosti vysokoteplotních materiálů(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Sklenička, Václav; Kvapilová, Marie; Svobodová, Marie; Dvořák, Jiří; Král, Petr; Kuchařová, Květa; Čmakal, Josef; Polach, Pavel; Stuna, LukášPredikce creepové životnosti žáropevných materiálů při vysokoteplotním namáhání, založené na znalosti jejich creepového chování, vycházejí z výsledků creepových zkoušek. Tyto zkoušky jsou však časově i finančně značně náročné. Proto byla navržena řada metodických přístupů na základě fyzikálně podložených empirických vztahů, vedoucích k jejich zkrácení a hlubší interpretaci. V příspěvku je věnována především pozornost vztahům, týkajícím se creepové plasticity a napěťové citlivosti rychlosti creepové deformace. Demonstrace jejich použití je provedena na provozně exploatované nízkolegované oceli ČSN 15128.5.Item Detekce creepového poškození svarového spoje ultrazvukem(Západočeská univerzita v Plzni, 2021) Veselá, Jana; Mareš, Pavel; Špirit, Zdeněk; Polach, Pavel; Stuna, LukášU rozvoje creepu jako časově podmíněného děje hraje hlavní roli citlivost materiálu k po- škození vlivem teploty a namáhání. Svarové spoje i materiál potrubí parovodů, v České republice se jedná nejčastěji o ocel 15 128, jsou za provozu vystaveny creepovému poškození. Snahou provozovatelů elektráren je včas rozvoj creepového poškozování odhalit, a to dříve, než dojde k porušení materiálu. Pro detekci creepu je z oblasti nedestruktivního zkoušení vhodná technika Phased Array ultrazvukového zkoušení. Cílem je odlišit výrobní vady svarových spojů od indikací creepového poškození vzniklého za provozu zařízení. Pro detekci creepu jsou využívány vzorky odebrané přímo z provozu a v neposlední řadě také bohaté znalosti EPRI v této oblasti.
