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: Kanonaden grundar för vindkraft

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: BDX landar rekordorder

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

Logistikupphandling på gång i Järfälla

488 000 byggtransporter beräknas anlända till stadsutvecklingsprojektet Barkarbystaden i Järfälla under åren 2019 – 2032. Därför upphandlar nu kommunen en logistiklösning som ska styra och kontrollera byggtransporterna till området.

Volvo lanserar helt ny dubbeldäckare

Nu rullar Volvo 9700 DD, en helt ny dubbeldäckare för turist- och beställningstrafik – rt-forum har provkört bussen.

Dags för framtidsspaning

Rototilt + Steelwrist = sant

Krav på lättnader i kreditreglerna

Bostadsbyggandet har minskat drastiskt de två senaste åren – i Stockholms län byggs i dag mindre än hälften jämfört med 2017. Haveriet beror till stor del på regeringens skärpta kreditrestriktioner, anser Stockholms Handelskammare som nu kräver lättnader i regelverket.

Beslut: TiO2 ska klassificeras enligt kategori 2

Nyhetsbrev

TURBO-gruppen på Busstorget

Sveriges Bussföretags experter på turist- och beställningstrafik, TURBO-gruppen, är med på Busstorget 16-17 april på Aronsborg i Bålsta.

Rototilts strategi gick hem

Oilquick hårdsatsar i USA

Den tiltrotatorserie som lanserades i höstas efter ett nära samarbete med Engcon blir huvudnumret för Oilquick på Conexpo-Conagg i Las Vegas 10-14 mars. Företaget har vuxit kontinuerligt i Nordamerika under flera år och räknar med fortsatta framgångar.

1

Hittade framgångsrikaste kollektivtrafiken

Jamil Khan, Lunds universitet, har hittat de svenska regioner som är bäst på kollektivtrafik - 13 maj kommer han till Kollektivtrafikdagen för att berätta om hur de burit sig åt.

Swecon noterar rekordstor vinst

Det går bra för Swecon. Enligt Lantmännens vd och koncernchef Per Olof Nyman var aktivitetsnivån hög på samtliga företagets marknader, vilket bland annat resulterade i Swecons hittills bästa resultat under ett kalenderår.

Ett demensboende med extra allt

En utställning som visar upp de senaste lösningarna för demenssjukas boendemiljö – Så ser inspirationsmiljon ut på det nyinvigda Kickihemmet.

Äldre tycker till om ny teknik i vård och omsorg

Forskare undersöker nu hur äldre uppfattar användningen av ny teknik som kan ersätta vård- och omsorgspersonal i vissa moment. Till exempel uppkopplade duschrobotar och larm- och tillsynssystem.

Yrkesval med goda chanser till jobb

Opus får besikta skyliftar

Opus Bilprovning kompletterar sin besiktningsverksamhet med mobila arbetsplattformar/skyliftar och IBC-behållare/bränsletankar.

BASF styr om produktion till Europa

Plast på kartong ett minne blott?

Stora Enso lanserar nya kartongkvaliteter med barriärer för att ersätta plast i livsmedelsförpackningar.

KraussMaffei skär ner i Tyskland

Sporrande konkurrens för Dynapac

Dynapac och Bomag har sedan 2017 samma ägare. De ska dock fortsätta strida om kunderna precis som förr, även om vissa samarbeten kan bli aktuella.

”Vi ska vara nära verkligheten”

Ett laddat Dynapac har fått fart på försäljningen, för att komma ännu längre krävs kunniga säljare – det är inte bara mekanikerna som ska kunna maskinerna.

”Era röster väger tungt”

ME tror att branschen kan göra mycket för att få fler att bli maskinförare –  och sedan också stanna i branschen.

Mindre utsläpp med hjälp av AI

Mindre utsläpp, snabbare produktion och lägre kostnader är målet för ett forskningsprojekt som ska utreda möjligheterna att begränsa koldioxidutsläpp med hjälp av artificiell intelligens.

Corona-oro får svenskt bolag att lyfta

Brommabolaget får stororder från Asien på sin luftrenare. Linköpings universitetssjukhus och Karolinska institutet har bedrivit omfattade studier på bolagets teknologi som kan oskadliggöra virus redan i luften.

Kolfiberfabrik i norr står högt på önskelistan

Elflygspremiär i höst

Örebro vill beveka Trafikverket

Bostadsrätter i Bredäng

Hydroscand satsar i söder

Nytt kvarter i Barkarbystaden

Träigt avtal för Peab

Det går bra för LKAB - Dubblar utdelning till staten

Nobelt bygge på Stadsgårdskajen

Ingen spårväg i Lund förrän till nästa jul

Akuta åtgärder på E4-bro

Cykelsatsning i Malmö

Låg födelsevikt kan ge sämre kondition

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.109