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: Ön kan fördubbla förnybar 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: Video: Balkow om Axfoods lagerplaner

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: Hej då till Big Glenn

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

Kostsam motgång för Bioarctic

Hela värdekedjan är på plats

Missen i Mölndal

Så fungerar viruset som angripit Norsk Hydro

Fler vill ha mer av kraften – 66 procent positiva

Avisera förvärvar Bags & More – öppnar showroom i Göteborg

Nyhetsbrev

Resemakar´n vann Guldbussen 2019

Det blev Erik Dahlbom, Resemakar´n i Väst, som vann RK Travel Groups pris Guldbussen 2019 – hederspris gick till Lennart Carlsson, priserna delades ut 21 mars i Göteborg.

Max på offensiven mot fossilbaserad plast

NCC avyttrar dansk återvinning

NCC avyttrar sin danska återvinningsverksamhet till återvinningsföretaget RGS Nordic. Försäljningen är ett led i renodlingen av NCC Industrys verksamhet i Danmark.

Blir ny ordförande i Avfall Sverige?

Efter socialdemokraternas valförlust i Järfälla har Clas Thunblad avböjt omval till posten som ordförande i Avfall Sverige. Nu har valberedningen lämnat förslag till en efterträdare.

1

Fel av kommun att stoppa privat fibergrävning

Hässleholms kommun gjorde fel som hindrade privata företag att gräva ner fiber i kommunen. Det framgår av en dom från Patent- och marknadsdomstolen.

Föreslår lagändring kring illegal avfallsexport

Regeringen föreslår en lagändring för att bättre kunna komma åt den illegala avfallsexporten från Sverige.

Grönt ljus för miljardprojekt

Effektivare ballasttransporter

Samarbete om lastbilshandel

Oasmias nya styrelse inleder omfattande granskning

Efter en rekordlång extrastämma och infekterad ägarstrid byttes hela styrelsen i Oasmia ut. Nu ska bolaget genomlysas och granskas.

Stora Enso storsatsar på mässan Plastteknik Nordic

Marigt i Malung

Avtal om skydd mot cyberattacker

SKL Kommentus Inköpscentral tilldelade i veckan Secure State Cyber ett ramavtal för uppföljning av informationssäkerhet och GDPR.

Keolis möblerar om

Keolis Sverige genomför en strategisk organisationsförändring – Stefan Gustavsson och Alexis Kahlmann får nya toppositioner.

Första genomslaget i Förbifart Stockholm

Ottosson lämna SL

Plus

Sett och hört på Empack i Malmö

Han är ny vd för GE:s medicintekniska verksamhet

Mikael Sälg tar över som vd på GE Healthcare Sverige.

Ledare: Dags att visa mod

Rekordvinst för WSP

Skjutning i spårvagn - tre döda

NCC bygger i Jönköping

Ensinger köper medicinteknikföretag

Nischad nätläkare fokuserar på ADHD

Bravida förvärvar elföretag

Jernbro stärker sin kompetens

Välbekant uppdrag för NCC

Framgångsrikt med renoverade lungor

Veidekke bygger vårdboende

Hamburgerrestauranger utsätter gäster för onödiga risker

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.115