23948sdkhjf

Orsaksanalys av lagerskador i vindkraftverk

| Av Christer Åkerlundh | 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: Så många insekter dödas

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: Nytt om vindkraft i kyla

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: Ny kommunikationslösning ökar säkerheten

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 UochD
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Gasolycka hos Domsjö fabriker - Man förd till sjukhus

Oklart skadeläge för person hos LKAB

Jotun rostskyddar Svinesundsbron

Digitalisera produktionen - hur gör man?

Plus

Övervakningssystemet som har vuxit

Det började med pumpar. Nu kan Relianeering AB erbjuda tillståndbaserat underhåll för fler applikationer än så. Förebyggande underhåll är målet.

Bussdepåer får realtidspositionering

H&D Wireless AB har installerat realtidspositioneringslösningen GEPS for Yard Management på två av buss- och transportbolaget Keolis depåer.

Nyhetsbrev

Standard för IR-utrustning omarbetad

Arkiv

Största kraftledningsprojektet försenat - igen

Kraftledningsprojektet Sydvästlänken, som ska förse södra Sverige med ström, försenas återigen.

IT-säkerhet har blivit ett omöjligt pussel

Många företag är på väg att förlora striden om IT-säkerheten. Det framkommer i en ny global undersökning.

Prenumerera på U&D till halva priset!

De tänker förändra mässbranschen

Brand hos kemikalietillverkaren

Oljeläckage från bruket till älven

Orenat avloppsvatten rann ut i havet

I slutet av juli släppte Omholmens reningsverk av misstag ut 240 000 liter orenat avloppsvatten utanför Smögen.

Genombrott för Exeris övervakningsteknik

Efter lyckade tester satsar Skellefteå Kraft ännu mer på Exeris teknik för övervakning av elnät.

Levererar sitt största sfäriska kullager någonsin

Schaeffler har producerat det största sfäriska släta lagret i företagets historia hittills.

Gruvön köper in läcksökare

Smarta kedjehjul kan bli ny branschstandard

Elajo Invest säljer dotterbolag

Skanska kräver säkerhetsutbildning

Nytt samarbete för att förbättra cybersäkerheten

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

Juryn för Strukton Innovation Award klar

Stärker sin kamp mot cyberhot

De digitaliserar beslutsstödet

Den norska godstransportören CargoNet har gått över till digital övervakning av tågvagnarnas hjul. De är mycket nöjda.

De stärker sin position

Två jätteventiler till ny testanläggning

Se alla Företagens egna nyheter

WEVO håller seminarium om ingjutning av elektronik 14-16 oktober, välkommen!

Limskola – Industri Grundläggande - 23/9 i Ljungby, välkommen att anmäla dig nu!

EMC probelm i industriella nätverk

Lindh Automation - Fit4PROFINET package

Snabba svar om snabblim

Vi fortsätter att sponsra Solvatten

RS Components får utmärkelse av TDK-Lambda

RS Components lanserar labbaggregat med automatisk anpassning av strömstyrkan

Är du driftansvarig, underhållschef, smörjare, inköpare..? Missa inte Mobilskolan i September!

RS Components lanserar lättanvända oscilloskop från Tektronix för felsökning och analys

Välkommen på Seminarium om ingjutning av elektronik med WEVO den 14-16 oktober 2019.

Nytt effektivt sätt att kolla oljemängden i faten!

Silikon för elektriska fordon – fördelar och användningsområden

Vill du lära dig mer om smörjmedel? Är du driftansvarig, underhållschef, smörjare, inköpare? Se hit!

Så väljer du rätt skärvätska - våra smörjmedelsexperter guidar dig!

SVHC-listan uppdaterad – Nya lagar och regler

Medicinklassade silikonlim – så väljer du rätt!

Plasmabehandling för bättre limresultat

Räddningen mot bakterier i skärvätskor är här!

Är du driftansvarig, underhållschef, smörjare, inköpare..? Missa inte Mobilskolan i September!

G A Lindberg fyller 75 år

Vinn snygga jackor från ExxonMobil - Kom & tävla med oss på Borgeby Fältdag...

RS Components får distributionsrättigheter för passiva komponenter från Yag...

Tävla om snygga jackor från ExxonMobil på Borgeby Fältdagar & prata smörjme...

Vad kan du om olika cyanoakrylat? Lär dig mer i vårt blogginlägg!

Sänd till en kollega

0.141