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: De satsar på flytande elproduktion

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: Flis i stället för plast

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: ABB tar hem stororder

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

Första mobila tankstationen

Alla entreprenörer ska kunna dela på tanken, som dessutom är fylld med HVO – ett upplägg för framtiden hoppas parterna bakom projektet.

JCB:s svensktestade elgrävare

JCB går vidare i sin elsatsning, den minigrävare som visades upp i fjol finns nu i produktion, maskinen kommer också att visas på Entreprenad Live.

Pappersbaserade förpackningar för färskvaror ökar

Nytt sätt att känna smärta upptäckt

Forskare vid Karolinska institutet har upptäckt ett nytt sensoriskt organ i huden som känner av farlig retning från omgivningen. Upptäckten kan få betydelse för att förstå kronisk smärta bättre.

Succé för storpant-automaterna

Genombrott för NCC

Strax före semestrarna fick den färöiska transportministern Heðin Mortensen detonera den sprängladdning som innebar genomslaget av Eysturoy-tunnelns 11,2 kilometer långa huvudgren.

Nyhetsbrev

Bygger anläggning för kemisk återvinning

Smarta kedjehjul kan bli ny branschstandard

Renta etablerar i Uddevalla

Finska Renta fortsätter sin expansion i Sverige. Den nya depån i Uddevalla är den nionde etableringen för året och den 34:e totalt.

Nya förvärv för Norrvidinge

Norrvidinge har förvärvat entreprenadmaskindelen i Jämjö Gräv AB och åkeridelen i JMO Skog & Entreprenad.

Skanska – med bland jättarna

Skanska håller ställningarna som ett av världens största byggföretag. På den lista som sammanställts av brittiska International Construction ligger den svenska byggjätten kvar på fjortonde plats. Liksom tidigare domineras toppen av kinesiska byggare.

Solvay avyttrar polyamidverksamheten

NCC bygger bad i Burlöv

Burlöv ska få ett nytt badhus, ett projekt värt 290 miljoner kronor.

Skanska kräver säkerhetsutbildning

Rotorsegel för Scandlines

Scandlines installerar rotorsegel på sin hybridfärja Copenhagen – rotorseglet minskar utsläppen ett snäpp till på den aktuella färjan som kombinerar diesel med batteridrift.

Nytt samarbete för att förbättra cybersäkerheten

Säkerhetsföretaget NTT Security har tecknat ett samförståndsavtal med Europols European Cybercrime Centre, EC3.

Peab asfalterar i väst

Det blir Peab Asfalt som tar hand om underhållsbeläggningar i Åmål och Säffle under 2020.

Minskande avfallsmängder trots högkonjunktur

Avfall Sverige presenterar ny statistik över hushållsavfallet i Sverige.

1

Ska göra karta över hjärnan

Dansk fyr på glid får hjul

Startskottet för ett udda projekt har gått. – Det är mycket som kan gå snett.

Avancerad teknik bakom räfflad burkdesign

Santa Maria skrotar konservburken

Transport som tänjer gränserna

Vissa transporter är besvärligare än andra - och tyngre. Svensknorska intressen lyckades dock med hjälp av nederländska specialkunskaper flytta en 388-tons bandgrävare från Tyskland till Nordamerika.

Första gången med Bomag

Söderberg & Haak tar med sig sitt allra nyaste tillskott till Entreprenad Live – Bomags produkter kommer att finnas med på mässan.

Ny vd i Lambertsson

Raukas vice vd i SJ

Anorexi mer än en psykiatrisk sjukdom

NCC bygger åt HSB

Hon får Fernströms pris

Papperssugrör på dryckeskartonger

Walki köper extruderingsanläggning

Adidas tar täten med ny doja

Hittade orsak till ALS-symptom hos spädbarn

Prestigepris till svensk Alzheimerforskare

Litiumöverskott kan sänka batteripriset

Scania klimatstrejkar

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.133