23948sdkhjf

Orsaksanalys av lagerskador i vindkraftverk

| Av Christer Åkerlundh | UochD | Tipsa redaktionen

Orsaken till White Structure Flaking, en lagerskada i vindkraftverk och andra drivsystem som uppstår väldigt tidigt, har länge varit okänd. Nu har NSK utvecklat ett nytt lagermaterial som uppges ge stora fördelar för vindturbiners livslängd.

Ett problem som fortfarande påverkar vindenergibranschen är en typ av skada som kallas White Structure Flaking, WSF, eller White Etching Cracks, WEC. Båda felen visar att vissa delar av materialet under lagrets rullbana har lokal sprödhet.

Läs också: Vindkraftverk blåste omkull

Den spröda strukturen kan inte motstå belastningen och är därmed orsaken till sprickor. Så småningom växer dessa sprickor upp till rullbanan och slutligen havererar lagret. Det är typiskt för denna typ av skada att den uppträder relativt tidigt; någon gång strax efter att systemet har tagits i bruk.

Intensiva tester i lagerspecialisten NSK:s forsknings- och utvecklingsavdelning har återskapat skadorna och kunnat ge en viss hypotes om dess ursprung. Olika utmattningstester på rullbanorna har visat att vita strukturer orsakas av vätepenetration.

Denna vätepenetration påverkas sannolikt av flera faktorer och deras kombination, inklusive axiell eller periferisk glidning mellan rullar och löpbanor, elektricitet och vissa typer av smörjning.

Väte tränger därefter in i rullbanan och bildar de typiska vita etsningsstrukturerna som leder till sprickbildning och så småningom resulterar i flagning. Dessa sprickor kan vara flera millimeter långa och sprida sig från insidan ut till ytan.

Läs också: Ön kan fördubbla förnybar elproduktion

Destruktiva tester av använda lager som inte visade några tecken på ytskador visade att vita etsningsområden även kan vara närvarande här.  När skadan undersöks mer detaljerat kan det observeras att under inverkan av väte bryts den ursprungligen martensitiska mikrostrukturen ned i en mycket finkornig, spröd ferrit.

Denna mekanism kan förklaras av HELP-teorin, Hydrogen Enhanced Localized Plasticity. En av dess egenskaper är att plastisitet endast uppträder lokalt och att lagrets globala utmattning är liten. Så det är inte en av de klassiska typerna av utmattningsskador som kommer antingen under rullbanan (på grund av införandet av icke metalliska partiklar) eller i rullbanan (på grund av allvarlig kontaminering).  Var kommer då vätet från?

Genom att jämföra nya och använda lager kunde NSK:s centrala forskningsgrupp visa att väte endast bildas medan lagren är i drift. Det är sannolikt, åtminstone enligt det ursprungliga antagandet, att väte kommer från kolvätekedjorna i smörjmedel och dess tillsatser. Denna teori underbyggdes efter att typiska skademässiga symptom på de vita strukturerna kunde återskapas i laboratoriet med vissa typer av oljor och fetter.

Liknande skador rapporterades av bilindustrin på 1990-talet, vilket ytterligare stödjer teorin. Här havererade lagren i bältesspännare och generatorer för tidigt. Byte av fett och bältesmaterial löste dock problemet. Emellertid har påverkan av elektricitet (strömflöde) på detta fel ännu inte fastställts.

Läs också: Video: Balkow om Axfoods lagerplaner

NSK har utvecklat nya legeringar som ger bättre resultat vid utmattningstester vid rullande kontakt. I test med väteladdning ledde den optimerade kemiska kompositionen till en femfaldig ökning i WSF-resistans jämfört med konventionella lagerstål.

En signifikant förbättring uppnås också genom optimerad värmebehandling. Här kan resterande stress under löpbanorna ökas genom karbonitriding istället för genomhärdning. Även om denna åtgärd inte hindrar bildandet av de vita strukturerna utvecklas betydligt färre sprickor från dessa strukturer, och de sprider sig långsammare till ytan.

Baserat på dessa resultat introducerade NSK ett nytt lagermaterial som heter AWS-TF. AWS står för Anti-White Structure, som kombinerar den optimerade kemiska kompositionen med optimal värmebehandling.

Tester har visat att även om lager av AWS-TF inte helt eliminerar risken för WEC är fördröjningen före skada sju gånger längre jämfört med konventionella lagerstål. Initiala fälttester i kritiska installationer pågår och verkar bekräfta testresultaten.

Mer om: lager | NSK | Vindkraft
Håll dig uppdaterad med Nordiske Medier Newsroom
Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Pengar till tankestyrda robotproteser

Upptäckt av pytteliten organism gav pris

Strategiskt köp nära Detroit

KB Components har förvärvat sin första enhet i Kanada.

Hydroscand etablerar sig på Gotland

Forska Sveriges uppmaning till nya regeringen

Stiftelsen uppmanar till dubblerad satsning på medicinsk forskning per vårdkrona och förväntar sig att regeringen går från ord till handling.

Undersökning visar oro inom kompositindustrin

Nyhetsbrev

Ansvarar för tunnelventilation

Assemblin har tilldelats ett omfattande ventilationsuppdrag i infrastrukturprojektet Förbifart Stockholm.

Mathiesen in - Frydenberg ut

WSP ger teknikstöd för norska tåg

Med byggterapi som morot

En vuxenutbildning paketerad som byggterapi och nära samarbete med bland annat Skanska och NCC ska få fler att öppna ögonen för arbete i byggsektorn.

Dags för nya regnummer

Otillräcklig kunskap om friktion på cykelbanor

Detaljhandelskoncern köper delar av BR

Nettos ägare köper BR:s lager och rättigheterna till varumärket i Danmark.

Voith tar greppet i Pilotfish

Tyska teknikföretaget Voith förvärvar majoritet i svenska Pilotfish – det handlar om ett strategiskt partnerskap enligt det tyska företaget.

Vindkraftsuppdrag i Värmland

Veidekke får ett uppdrag på 182 miljoner kronor.

Positiva resultat från Isofol

Globalt initiativ för minskat plastavfall

Hela plastvarukedjan i kraftfullt samarbete.

Funktion som mål i upphandling

KraussMaffei nu noterat på Shanghaibörsen

-Vi har nu möjlighet att driva vår tillväxt ännu snabbare och bättre, säger Frank Stieler, vd för KraussMaffei Group.

Ny teknik för vägunderhåll

NSR fick kungligt besök

Skånetrafiken sparkar Ringduvetaxi

Skånetrafiken säger upp trafikavtalet med Ringduvetaxi för färdtjänst och sjukresor med omedelbar verkan - taxibolaget har drabbats av stora problem.

Tetra Pak först med fyrfärgs digitaltryck

Avföringsrester gissel för antibiotikaresistens

Få vill äta nyttigare trots att vi blir fetare

Kartläggning delas i öppen databas

Ny teknik för diabetiker

Ny affärsområdeschef på Veidekke Anläggning

”Uber skattefuskar”

Minskat intresse för italiensk utrustning

Misstänkt smittspridning kom inte från gruva

Lucka 22 - titta här

Sulapac i avtal med Chanel

Industrin klarar inte kundernas krav på drifttid

Lucka 20 - vem där?

Fortsatt optimism inom industrin

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.104