Národní uzavřené výzkumné úkoly podporované MPO
| Název projektu |
Moderní trendy zvyšování spolehlivosti zařízení pro povrchovou těžbu užitkových nerostů
|
|---|
| Řešitel |
Prof. Ing. Stanislav Vejvoda, CSc.
|
|---|
| Číslo projektu | FT-TA4/018 |
|---|
| Zahájení | 2007 |
|---|
| Ukončení | 2010 |
|---|
| Název projektu |
Zvyšování bezpečnosti zásobníků na uskladnění petrochemických produktů
|
|---|
| Řešitel |
Ing. Ivo Šafář, Ph.D.
|
|---|
| Číslo projektu | 2A-2TP1/101 |
|---|
| Zahájení | 2007 |
|---|
| Ukončení | 2010 |
|---|
| Název projektu |
Verifikace numerických procesů svařování
|
|---|
| Řešitel |
Ing. Lubomír Junek, Ph.D.
|
|---|
| Číslo projektu | FT-TA3/004 |
|---|
| Zahájení | 2006 |
|---|
| Ukončení | 2009 |
|---|
| Anotace |
Hlavní motivací celého projektu byla absence souboru predikčních nástrojů využívajících kombinaci experimentálních měření a numerických simulací, jejichž aplikací by bylo možné předcházet vzniku mezního stavu konstrukčních materiálů u bezpečnostně a ekologicky rizikových zařízení. Hlavní náplní projektu proto bylo určení těchto predikčních nástrojů. Dílčím cílem byl také výzkum v oblasti virtuálních simulací svařování, jejich validace a přiblížení reálné skutečnosti s cílem stanovit numerickou metodou velikost zbytkových napětí a distorzí po svařování. Z tohoto pohledu lze díky numerickým analýzám provádět optimalizaci technologie svařování s ohledem na výsledné parametry procesu. Při svařování volně uložených dílů dochází ke vzniku velkých distorzí konstrukce, avšak zbytková napětí jsou malá. Naopak při svařování tuhých pevně upnutých konstrukcí jsou redukovány distorze na minimum, ale vznikají zde vysoká vnitřní napětí. Je na zvážení konstruktéra a technologa, jestli je prioritou hodnota vnitřního napětí nebo distorze konstrukce. Zpravidla se předpokládá, že u dobře svařitelných ocelí se konstrukčními a technologickými opatřeními zamezí vzniku distorzí. U ocelí hůře svařitelných je však nutno snížit úroveň zbytkových napětí na minimum i za cenu větších distorzí konstrukce, které se potom eliminují rovnáním konstrukce a většími přídavky na obrábění.
Ze zkušeností z provozu zařízení (plynárenský průmysl, velkokapacitní nádrže, energetika) je zřejmé, že zařízení mohou pracovat i několik let s vadami, které jsou podle norem pro výrobu a svařování nepřípustné. Při zvážení možnosti dalšího provozu takových zařízení je třeba uvažovat nejen velikost vady, ale i podmínky provozu, které mají rozhodující vliv na možný další rozvoj vad, tzn. i možnost dalšího provozu zařízení. Výsledným krokem je vytvoření metodiky hodnocení vad ve svarech nalezených během provozu a stanovení možnosti dalšího použití zařízení s vadou, neboť okamžité zastavení provozu neredundantních zařízení bývá velmi nákladné. Metodika byla navrhnuta tak, aby posouzení bylo provedeno na základě znalosti technologického postupu svařování, zatěžování konstrukce a velikosti nalezené vady.
|
|---|
| Výsledky | numericke_procesy_svarovani.pdf |
|---|
| Název projektu |
Tepelná únava materiálu v chemickém a jaderném průmyslu
|
|---|
| Řešitel |
Ing. Lubomír Junek, Ph.D.
|
|---|
| Číslo projektu | FT-TA1/011 |
|---|
| Zahájení | 2004 |
|---|
| Ukončení | 2006 |
|---|
| Anotace |
Vznik projektu byl motivován požadavky průmyslových odvětví, u kterých dochází k degradaci materiálu za provozu vlivem zatížení ve formě náhlé opakované změny teploty. Taková zařízení se vyskytují jak v jaderné energetice, tak i v petrochemickém průmyslu. Nejtypičtějším příkladem společným pro obě zmiňovaná průmyslová odvětví jsou oblasti napojení potrubních soustav, ve kterých dochází k míchání teplého a studeného média. Důvody zvýšeného zájmu o problematiku tepelné únavy vyplývají ze zvyšujícího se počtu výskytu tohoto typu poškození ve výše uvedených průmyslových odvětvích. Jak ukazují výsledky současné praxe, mohou vznikat na komponentách vystavených účinkům opakovaného střídavého ohřevu a následného ochlazování nežádoucí defekty. Nejčastějším případem defektů jsou v tomto případě trhliny na exploatovaném povrchu součásti, které za předpokladu jejich dalšího rozvoje mohou v konečné fázi vést až k úplnému narušení integrity provozovaného celku v důsledku vzniku lomu.
Impulzem k zahájení výzkumných prací je zvýšená četnost tohoto typu poškození u energetických okruhů. Jak vyplývá z provedeného rozboru dostupných informací o událostech spojených s výskytem tepelné únavy v energetice, nebyla problematika tepelné únavy součástí návrhu provozovaného zařízení. Snad nejznámějším incidentem vyvolaným degradací materiálu tepelnou únavou bylo nucené odstavení francouzské jaderné elektrárny Civaux 1, ke kterému došlo v roce 1998. Působením vysokocyklové únavy, která vznikla jako výsledek turbulentního proudění v průběhu míchání médií o rozdílných teplotách a rychlostech, došlo k iniciaci a následnému únavovému růstu trhliny přes celou tloušťku stěny potrubí s výsledným únikem primárního chladiva. Také v oblasti petrochemického průmyslu se fenomén tepelné únavy jako důsledek míchání médií plně vyskytuje s tím, že rozdíly mezi teplotou chladného a teplého média mohou být i vyšší než v případě energetických okruhů na jaderných elektrárnách.
|
|---|
| Výsledky | tepelna_unava_materialu.pdf |
|---|
Projekty byly realizovány za finanční podpory ze státních prostředků poskytnutých prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu.
