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: De satsar på flytande 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: 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

Utvecklar ny blodmarkör för att upptäcka alzheimer

Förpackningsmaterialen i cirkulär ekonomi

Top Packaging Summit by Packbridge tar i år sikte på att visa förpackningsmaterialens kvaliteter utifrån aspekten cirkulär ekonomi. Representanter från hela värdekedjan är inbjudna för att inspireras och utvecklas tillsammans.

Permobil kliver in stort i Kina

Tåget - billigare än flyget

Konkurrensen på spåren har medfört fler avgångar och differentierade priser – tåg är så gott som alltid billigare än flyget, enligt Transportstyrelsens rapport, men bussen är billigast.

Sveriges mest fartfyllda tävling

Så här i sommartider vill vi gärna bjuda på lite semestertips. Kanske har ni fortfarande någon lucka på semestern som inte är inplanerad. Då kan vi bara inte undanhålla er denna information. Lägg er i hårdträning.

Komplicerad upprustning av Svinesundsbron

Med god hjälp av en samlad lösning som bland annat omfattar blästring, målning och en specialutformad ställningskonstruktion blev det Midroc som i dagarna inleder ett fyra år långt uppdrag att restaurera Svinesundsbron.

Nyhetsbrev

Återvinning av plastförpackningar ökar tydligt

Nu presenterar Förpacknings- och Tidningsinsamlingen, FTI, ny statistik över hur många förpackningar och tidningar som återvanns under 2018.

De får flytande återvinningscentral

Den som bor i närheten av Göta älv behöver från och med i höst inte ta bilen till en återvinningscentral.

155 får gå när pappersmaskin stängs

Plus

Mäta rätt ska vara lätt

En processindustri består ofta till stor del av rör för transport av vätskor eller gaser och flödesmätning är därför a och o, men det finns många varianter. Vi har tittat närmare på mätarna.

”Pristransparens den fysiska handelns största utmaning”

Dagens Handel har pratat utmaningar och möjligheter med köpcentrumjätten Citycons nya vd F Scott Ball.

SKL:s sänkning stängde digital psykolog

Spännande forskning om turism

Hur kan marknadsföring av platser bli mindre stereotyp och mer inkluderande? Den frågan försöker forskare på Malmö universitet reda ut.

LCA studier av kaffemuggar

Triton tar över anläggare i Göteborg

Private equitybolaget Triton växer vidare inom anläggning genom att förvärva Mölndalsbaserade Västkustens Anläggnings AB som därmed hamnar i samma stall som Akeab, Kewab och Mark & Energibyggarna.

IKEM:s svar på regeringens förslag

Färre onödiga operationer med ny diagnostikmetod för äggstockscancer

Ikea utser ny designchef

JCB-traktor i rekordtagen

I söndags vann Lewis Hamilton sitt sjätte lopp i årets Formel 1-cirkus. Redan på midsommarafton kunde dock britterna jubla över ett nytt brittiskt hastighetsrekord för traktorer då Guy Martin klockades för 166,7 kilometer i timmen bakom ratten till en Fastrac från JCB.

Studie: digitala hjälpmedel minskade kostnaderna och ökade jämlikhet

I en klinisk studie av ett digitalt hjälpmedel som används för egenvård vid behandling av hjärtsvikt, minskade patienternas sjukhusvistelse med nästan 30 procent.

Storbrand på raffinaderi

Rekordår för Elgiganten – tar marknadsandelar

Elektronikjätten ökar tillväxten både online och i butik samt storsatsar på utökat sortiment.

40 procent vill bygga nya reaktorer

Bussförar-SM - allra sista chansen!

Nu går det, men i natt är det slut - mitt i den ljusa midsommarnatten stängs anmälan till årets upplaga av Bussförar-SM, det är med andra ord bråttom att göra uttagningsprovet för den som inte hunnit ännu.

XMReality i polskt samarbete

Investerar för snabbare falsning

Ny chef för Svevias asfalt

Äldreboende för 265 miljoner kronor

Däcktillverkare tar sikte på Sverige

Bilbatterihus av CFRTP

Nu kommer pissoaren för kvinnor

Ledare: Välkommen las-utredning

Fina fraktioner med ny sorteringstrumma

Start-up inom AI växlar upp

Uppländskt uppdrag för Peab

Peab får stort kontrakt i södra Sverige

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.154