186873. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fáradásnak és/vagy kúszásnak kitett fémes szerkezeti anyagok kimerülési folyamatának késleltetésére
136873 2 A találmány tárgya eljárás, amelynek alkalmazása révén üzemszerűen fáradásnak és/vagy kúszásnak kitett fémes szerkezeti anyagok élettartama jelentős mértékben megnövelhető. Az eljárás leglényegesebb lépése az időközönként alkalmazott regeneráló hőkezelés, adott esetben a találmány szerinti eljárásban ezt megelőző diagnosztikai lépést is alkalmazunk. A társadalmi tevékenység valamenynyi területén, a termelésben, a közéletben és a családi életben egyaránt sokféle kivitelben vannak szerkezetek, amelyek a mindennapi élet viteléhez elengedhetetlenül szükségesek és amelyek véges élettartama nemcsak időnként felmerülő karbantartási, majd felújítási, újabb beruházási költségeket okoz, de biztonsági óvintézkedéseket is igényei, mert a kellő időben fel nem újított, illetve ki nem cserélt szerkezeti rész, illetve teljes szerkezet komoly balesetveszélyeknek is forrása. jelentős objektumok, hidak, középületek, technológiai folyamatok lebonyolítására szolgáló létesítmények esetében ezért tervszerűen biztosítják, nogy az elfáradás következményeinek elhárítása olyan időben történjen, amikor még biztosan nem léphet fel veszélyeztető károsodás. Ennek szokásos módja, hogy tapasztalati adatok és kutatási eredmények alapul vételével az üzembe helyezéskor már megállapítják a kérdéses létesítmény, illetve egyes részeinek a várható élettartamát és a megfelelő biztonsági tartammal csökkentett élettartam lejártakor végrehajtják a szükséges esemeserét, illetve rekonstrukciót. Minthogy előre nem látható folyamatok korábbi elfáradást is okozhatnak, illetve kedvező feltételek hosszabb élettartamot eredményezhetnek, meghatározott időnként a várható elfáradást megelőzően is ellenőrzik a kérdéses objektum üzemképességét és szükség szerint a rekonstrukciót már korábban hajtják végre, illetve a diagnosztikai eljárás kedvező eredménye esetén a rekonstrukciót későbbre halasztják. Az eddig mondottakból következik, hogy a rekonstrukció végrehajtása így nehezen optimalizálható és minthogy a túllépés általában semmiképpen nem engedhető meg, az optimális időponttól való eltérés mindenképpen csak a korábbi beruházás elvben megengedhető amortizációjánál kisebb amortizációt tesz lehetővé, ahol - az optimális időtartamot !00%-nak tekintve - a 100%-tóí való eltérés igen széles tartományok között ingadozhat a létesítmény jellege, az üzemi feltételek és a diagnosztikai lehetőségek, valamint számos más tényező függvényében. A technológiai és anyagszerkezeti kutatások egyik fontos irányzata ezért a diagnosztikai módszerek olyan továbbfejlesztése, hogy a tényleges élettartamot minél jobban megközelíthessük a műtárgy állapotának kellő pontossággal való meghatározása alapján. További fontos irányzat a teherbírás korszerűbb meghatározása, hogy a biztonsági tényezők csak a tényleg szükséges mértékben csökkentsék a gyakorlatban elfogadott élettartamot az elvi fáradási határhoz képest (ez a törekvés vezetett pl. hidegszerkezeteknél a folyási határ környezetéig való terhelés megengedésére). Bármilyen módon is javították eddig meg a diagnosztikai módszereket és a terhelhetőségi védelem pontosítását, az eddigi gyakorlat mindenképpen úgy volt jellemezhető, hogy a rendelkezésre álló optimális módszerrel meghatározták az elhasználódás kritériumát és az elhasznált objektumot (ezen akár a teljes létesítmény, akár a létesítmény meghatározott része, akár valamelyik kritikus építőelem, alkatrész értendő) időben felújították vagy kicserélték, rendszerint az utóbbit. A találmány alapja az a megfontolás, hogy jelentős anyagi eszközöket takarithatunk meg, ha az elhasználódási határt megelőző alkalmas időpontban az objektum szerkezeti állapotát oly mértékben javítjuk fel, hogy élettartama meghosszabbodjék csere igénye, illetve alakító felújító tevékenység nélkül. Felismertük, hogy erre az esetek többségében mód van, sőt; lehetőség van arra, hogy ezt a regeneráló műveletet többször is megismételjük, mielőtt à többszörösen meghosszabbodott élettartam olyan pontjához érnénk, amelyben a hagyományos csere, illetve alakító felújítás már szükségessé válik Ennek az időpontnak az alkalmas megválasztására alkalmazhatjuk az eddig is szokásos állapotvizsgálatot, amelyet szükség szerint időben megfelelően előrehozunk, de éppen a diagnosztikai és élettartam megítélésére szolgáló szerkezettani eljárások fejlettsége folytán az ilyen regeneráló lépés dőpontját is meghatározhatjuk számítás és becslés alapján, amely módszereket eddig is a csere és felújítás, illetve az ezzel kapcsolatos diagnosztikai lépések időzítésénél elterjedten alkalmaztak. A beavatkozás időzítésénél tehát olyan kritériumokból indultunk ki, amelyek az ismert anyagszerkezeti vizsgálati módszerekből önmagukban jól ismertek. Tudjuk, hogy az anyagszerkezeti elváltozás folyamatában egyebek között jól megkülönböztethetünk három fázist. Az első fázisban a károsodás folyamatát üregek képződése és mozgása jellemzi, amelyek kiterjedése nem haladja meg a 10^ millimétert. A folyamat elmélyülését jelenti, ha már ún. nikrorepedések kezdenek kialakulni, aminek előzményét jelzi az említett üregképződés. A mikrorepedés már nagyobb kiterjedésű anyagszerkezeti elváltozás. A nemzetközileg használt Schijve-skála erek tartományát ICM-l mm közötti terjedelemmel definiálja. 1 mm-nél nagyobb kiterjedésű szerkezeti elváltozást már makrorepedésként definiálunk, s ez azaz elváltozás, amelyet eddig az élettartam minősítésénél alapul vettek. Az objektumot addig használták, amíg számított becslés alapján nem volt várható a makrorepedések kialakulása, ezután vagy pusztán e becslés alapján, vagy ellenőrző diagnosztikai eljárástól függően - esetleg korábbi ellenőrző vizsgálatokat is biztonságképpen beiktatva - a feltételezett vagy vizsgálati úton meghatározott makrorepedési elváltozás miatt végrehajtották a cserét vagy alakító felújítást, a makrorepedéssel károsult objektumot pedig selejtként kiiktatták. Eddig tehát olyan elváltozás fellépésének - megállapított vagy becsüli - tényét vették alapul, amelynek esetében a csere, illetve alakító felújítás időszerű Tudomásunk szerint eddig még nem vetődött fel az üzemeltetésben a makrorepedést megelőző anyagszerkezeti állapotban való beavatkozás, mint az élettartam meghosszabbításának eszköze. Ennek: egyik oka az is lehetett, hogy a mikroszerkezet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 85 2
