5-6 | 2012
ZVÁR ANIE
odborný časopis so zameraním na zváranie a príbuzné technológie | ročník 61
SVAŘOVÁNÍ
ISSN 0044-5525
Je možné zvýšiť kvalitu produktov a zároveň
znížiť prevádzkové náklady?
Samozrejme.
Vzdelávanie a certifikácia personálu
vo VÚZ – PI SR
Divízia vzdelávania zabezpečuje:
Kurzy vyššieho zváračského personálu
Kurzy zvárania a spájkovania kovov
Kurzy zvárania plastov
Kurzy nedeštruktívneho skúšania
Certifikačný orgán pre certifikáciu
personálu zabezpečuje:
Certifikáciu personálu v oblasti zvárania
Certifikáciu personálu pre nedeštruktívne zváranie
Autorizovaný národný orgán – ANB zabezpečuje:
Kvalifikáciu personálu v oblasti zvárania
Osvedčovanie vzdelávacích miest – ATB
Vydávanie európskych diplomov EWF
Vydávanie medzinárodných diplomov IIW
Vydávanie európskych certifikátov
Račianska 71, 832 59 Bratislava 3
tel.: +421/2/49 246 279/546
fax: +421/2/49 246 276/335
e-mail: [email protected]
[email protected]
www.vuz.sk
VÝSKUMNÝ ÚSTAV ZVÁRAČSKÝ
PRIEMYSELNÝ INŠTITÚT SR
Vás pozýva
QD,9URþQtNSRGXMDWLD
Národné dni zvárania 2012
Hotel Ski & Wellness Residence Družba****
Demänovská dolina
12. 9. – 14. 9. 2012
návrh a výroba zváraných výrobkov, opravy a renovácie
automatizácia a robotizácia zvárania
NYDOLWDYR]YiUDQtDEH]SHþQRVĢSUL]YiUDQt
Y]GHOiYDQLHVN~ãDQLHDFHUWLILNiFLDSHUVRQiOXYR]YiUDQtD1'7
]YiUDQLHYDXWRPRELORYRPDFKHPLFNRPSULHP\VOHYåHOH]QLþQHMGRSUDYHSO\QiUHQVWYHDHQHUJHWLNH
LQRYDWtYQHPHWyG\YR]YiUDQtDVSiMNRYDQt
QRYpQRUP\YR]YiUDQtDVN~ãDQt
]YiUDQLHSODVWRYQRYpPHWyG\]DULDGHQLDDSRORWRYDU\
7HUPtQ
7HUPtQ\
7HU
U
SULKOiVHQLHSUHGQiãN\QDNRQIHUHQFLX
SUL
LKOiV HSUHGQiãN\\QDD QIH
IHUH
UH
RGRY]GDQLHWH[WXSUtVSHYNXGR]ERUQtND
RGR
GR
RY]G HWH[[WXS
[ SUtVSHY
HYN
N GR]E
]DVODQLHSULKOiãN\QDNRQIHUHQFLX
]DV
VODQL ULKOiiãN\
i
QDNRQ HQFLX
~KUDGDSRSODWNX]DNRQIHUHQFLX
~K
KUDGD
U
SOD
ODWWNX]]D NRQIH FLX 2UJDQL]DþQtJDUDQWL
,QJ0iULD7DWDURYi
WHO
PRELO
ID[
HPDLOWDWDURYDP#YX]VN
,QJ%HiWD0DFKRYi
WHO
PRELO
ID[
HPDLOPDFKRYDE#YX]VN
O B SAH
■ ODB ORNÉ ČLÁNKY
99 Úvod do problematiky svařování vybraných materiálů
v energetice | JAROSLAV KOUKAL
105 Skúsenosti s úžitkovými vlastnosťami ocele T24 | ĽUBOŠ MRÁZ
– PETER BERNASOVSKÝ – PETER ZIFČÁK – PETER BRZIAK –
JÁN KOTORA – DUŠAN KRAJČI – MICHAL MRÁZ – JOZEF
PECHA
115 Doplnenie návrhu klasifikácie štruktúr zvarových spojov ocelí
publikovaného v časopise Zváranie-Svařování 9/2005 | TIBOR
ŠMIDA – VLADIMÍR MAGULA – JÁN BOŠANSKÝ
■ ZVÁRANIE PRE PRAX
120 Protikorózna ochrana oceľových konštrukcií prenosových ciest v
energetike žiarovým zinkovaním, kvalita, jej výhody a riziká
plynúce z výrobného procesu | MARIAN BARTOŠ
127 FlexArc – nová generácia robotizovaných buniek pre oblúkové
zváranie | ABB Slovensko
■ INFORMÁCIE CERTIFIKAČNÝCH ORGÁNOV
128 Slovenské ANB opäť najlepšie! | VIERA HORNIGOVÁ
■ ŠPECIÁLNA PRÍLOHA K 7. RÁMCOVÉMU PROGRAMU
129 7. rámcový program – základný finančný nástroj na podporu
výskumu a vývoja na európskej úrovni | DANIEL STRAKA
132 Projekt ITER | REDAKCIA
138 Rozhovor s úspešným riešiteľom projektu 7.RP, Petrom Brziakom
| REDAKCIA
140 Možnosti využitia siete Enterprise Europe Network pri hľadaní
partnerov pre 7.RP
142 Kľúčový medzinárodný projekt NextGenPower absolvoval svoje
prvé valné zhromaždenie v Tomášove pri Bratislave | ANNA
HAMBÁLKOVÁ
143 VÚZ – PI SR reprezentuje Slovensko na najväčšej konferencii
priemyselných technológií v Európe | ANNA HAMBÁLKOVÁ
■ AKCIE
104 Na Fóre ZSVTS 2012 sa udeľovali ocenenia | REDAKCIA
145 Slovensko tento rok láme rekordy na VIENNA-TECu, buďte pritom!
| SCHWARZ & PARTNER
■ JUBILEUM
147 Prof. Ing. Peter Grgač, CSc., oslávil životné juileum
■ SPOMÍNAME
148 Ing. Zdeněk Malina nás navždy opustil
■ PREDSTAVUJEME ZVÁRAČSKÉ ČASOPISY
148 Obsah časopisu NDT Welding Bulletin 2011 | REDAKCIA
98
5-6/2012
61. ročník
Odborný časopis so zameraním na
zváranie, spájkovanie, lepenie, rezanie,
striekanie, materiálové inžinierstvo
a tepelné spracovanie, mechanické
a nedeštruktívne skúšanie materiálov
a zvarkov, zabezpečenie kvality,
hygieny a bezpečnosti práce.
Odborné články sú recenzované.
Periodicita 6 dvojčísel ročne.
Evid. č. MK SR EV. 203/08
Vydáva
Výskumný ústav zváračský
Priemyselný inštitút SR
člen medzinárodných organizácií
International Institute
of Welding (IIW)
a European Federation
for Welding, Joining
and Cutting (EWF)
Generálny riaditeľ: Ing. Peter Klamo
Šéfredaktor: Ing. Tibor Zajíc
Redakčná rada:
Predseda: prof. Ing. Pavol Juhás, DrSc.
Podpredseda:
prof. Ing. Peter Grgač, CSc.
Členovia: Ing. Jiří Brynda, Ing. Pavel Flégl,
prof. Ing. Ernest Gondár, PhD., Ing. Ivan Horňák,
doc. Ing. Viliam Hrnčiar, PhD., doc. Ing. Július
Hudák, PhD., prof. Ing. Jozef Janovec, DrSc.,
doc. Ing. Karol Kálna, DrSc., Ing. Július
Krajčovič, Dr. Ing. Zdeněk Kuboň,
doc. Ing. Vladimír Magula, PhD., doc. Ing. Harold
Mäsiar, PhD., Ing. Ľuboš Mráz, PhD.,
Ing. Miroslav Mucha, PhD., doc. Ing. Jozef
Pecha, PhD., Ing. Pavol Radič, doc. Ing. Pavol
Sejč, PhD., Dr. Ing. František Simančík,
Ing. Tomáš Žáček, PhD.
Preklad: Mgr. Margita Zatřepálková
Adresa a kontakty na redakciu:
Výskumný ústav zváračský
Priemyselný inštitút SR
redakcia časopisu ZVÁRANIE-SVAŘOVÁNÍ
Račianska 71, 832 59 Bratislava 3
tel.: +421/(0)2/49 246 514, 49 246 300,
fax: +421/(0)2/49 246 296
e-mail: [email protected]
http://www.vuz.sk
Grafická príprava:
TYPOCON, s. r. o., Bratislava
tel./fax: +421/(0)2/44 45 71 61
Tlač: FIDAT, s. r. o., Bratislava
tel./fax: +421/(0)2/45 258 463
Distribúcia: VÚZ – PI SR, RIKA
a Slovenská pošta, a. s.
Objednávky časopisu
prijíma VÚZ – PI SR, každá pošta
a doručovatelia Slovenskej pošty.
Objednávky do zahraničia vybavuje
VÚZ – PI SR; Slovenská pošta, a. s.,
Stredisko predplatného tlače,
Uzbecká 4, P.O.BOX 164, 820 14 Bratislava 214,
e-mail: [email protected];
do ČR aj RIKA (Popradská 55,
821 06 Bratislava 214) a VÚZ – PI SR.
Cena dvojčísla: 4 €
pre zahraničie: 4,20 € bez DPH, 5 € s DPH
Toto dvojčíslo vyšlo v auguste 2012
© VÚZ – PI SR, Bratislava 2012
Za obsahovú správnosť inzercie
Zzodpovedá
VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ
jej objednávateľ | 1/ 2 0 0 8
O D B O R N É Č L Á NKY
Úvod do problematiky svařování
vybraných materiálů v energetice
Introduction into problem of welding of selected materials
in power engineering
JAROSLAV KOU KA L
Prof. Ing. Jaroslav Koukal, CSc., Český svářečský ústav, s. r. o., (Czech Welding Institute, ltd.) Ostrava, Česká republika
Nové materiály s vysokými hodnotami meze pevnosti při tečení  Výběr nejpoužívanějších základních materiálů
pro energetiku  Svařování nových bainitických a martenzitických ocelí  Svařování ocelí T/P23 a T/P24 
Svařování ocelí T/P91, T/P92 a VM12 – SHC
New materials with high ultimate creep strength values are outlined. The selection of the mostly used parent
materials for power engineering is described. Welding of new bainitic and martensitic steels is analysed. Welding
of T/P23 and T/P24 steels as well as welding of T/P91, T/P92 and VM12 – SHC steels was presented.
Snaha po zvýšení účinnosti tepelných elektráren vedla
ke konstrukci kotlů s nadkritickými
parametry, t.j. s teplotou páry nad
600 °C a tlakem nad 26 MPa. Očekávaný vývoj parametrů nadkritických kotlů udává tab. 1 [1]. Pro jejich konstrukci bylo nutné vyvinout
nové materiály s vysokými hodnotami meze pevnosti při tečení. Jsou to
nové modifikované nízkolegované
bainitické oceli s nízkým obsahem
uhlíku, nové martenzitické žárupevné oceli s nízkým obsahem uhlíku,
nové austenitické oceli a niklové slitiny. Vysoké hodnoty meze pevnosti
při tečení jsou u bainitických a martenzitických ocelí dosahovány dolegováním Nb, Ti, N a B. Některé materiály jsou dolegovány i W i když
jeho vliv na dosažení vysokých hodnot RmT za 105 nebo 2 x 105 hodin
je podle našeho názoru diskutabilní. Vysoké obsahy Mo a W vedou
k precipitaci karbidů M 6C a Lawesovy fáze za rychlého poklesu hodnot žárupevnosti způsobeného snížením zpevnění tuhého roztoku
a snížením precipitačního zpevnění rozpuštěním malých vytvrzujících
částic typu MX. Podle našeho názoru je optimální udržet v nízkolegovaných ocelích ekvivalent molybdenu
definovaný:
>
Moekv = % Mo + 0,5 % W
na hodnotě 0,5 % a v martenzitických žárupevných ocelích na hodnotě 1 % [2]. Je proto možné předpokládat, že chemické složení
nových bainitických a martenzitických žárupevných ocelí bude dále
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
optimalizováno. Tomuto požadavku
z nových ocelí odpovídá chemické
složení oceli VM12 – SHC. V článku je prezentován současný stav
vývoje. Při retrofitu elektráren Tušimice a Prunéřov se používají pro
konstrukci kotlů i vybrané klasické
uhlíkové a bainitické nízkolegované
oceli. Proto jsou do přehledu používaných materiálů pro energetiku zahrnuty.
1 VYBRANÉ MATERIÁLY
PRO ENERGETIKU
Výběr nejpoužívanějších základních
materiálů pro retrofit elektráren Tušimice a Prunéřov a pro konstrukci nových elektrárenských bloků
s nadkritickými parametry je uveden v tab. 2. Doporučené materiály
pro výrobu dílů nadkritických kotlů
a jejich teplotní limity jsou uvedeny
v tab. 3 [1]. Z uvedeného přehledu
je zřejmé, že bainitické nízkolegované oceli se uvažují pro výrobu mebránových stěn nadkritických kotlů
pouze do pracovní teploty 550 °C.
Pro pracovní teploty do 600 °C se
doporučují nové modifikované chromové martenzitické oceli a pro pracovní teploty 650 °C se doporučuje
niklová slitina Alloy 617. Pro výrobu
komor, parovodů a potrubí se do
teploty 625 °C předpokládá použití martenzitických ocelí. Pro teploty
nad 625 °C se již doporučují niklové slitiny. Ohříváky a přehříváky se
budou vyrábět z martenzitické oceli
VM 12 – SHC do teploty 610 °C. Do
teploty 700 °C se předpokládá použití austenitických ocelí a pro vyšší
teploty niklových slitin.
2 ZÁKLADNÍ INFORMACE
O SVAŘOVÁNÍ NOVÝCH
BAINITICKÝCH
A MARTENZITICKÝCH OCELÍ
Podmínky svařování klasických uhlíkových a nízkolegovaných ocelí jsou
známy. Proto je tento článek zaměřen na základní informace o svařování nových ocelí se zaměřením na teplotní režimy, které je nutné dodržet
při jejich svařování. Pro svařování se
používají nejčastěji metody svařování 111, 141 a 121. Při svařování těchto
materiálů je nutné mnohem důsledněji a přesněji dodržovat a kontrolovat podmínky svařování než při svařování původních ocelí pro energetiku.
Zejména je nutné se zaměřit na:
– dodržování předepsané teploty
předehřevu,
– dodržování předepsané teploty
interpass,
– svařování doporučenými metodami svařování,
– dodržování měrného tepelného
příkonu do svaru,
– kladení svarové housenky předepsaným způsobem a svařování
na předepsaný počet vrstev,
– dodržování předepsané výšky
svarových housenek,
– tepelné zpracování svaru,
– svařování předepsanými materiály s nízkým obsahem difuzního
vodíku.
Výška navařovaných housenek by
neměla být větší než 2,5 mm. Proto
Böhler Welding Group doporučuje
například svařovat kotlovou trubku
Ø 38,3 x 6,3 mm technologií 141 na
tři vrstvy. Doporučuje se také u větších tlouštěk materiálu poslední sva-
99
Úvod do problematiky svařování vybraných materiálů v energetice
rovou housenku pokládat na svarový kov a ne na základní materiál.
2.1 Svařování ocelí T/P23 a T/P24
Tyto oceli byly vyvinuty pro výrobu
membránových stěn. Výrobci ocelí uváděli, že při jejich výrobě nebude nutný předehřev a tepelné zpracování. Později se prokázalo, že pro
dosažení požadovaných hodnot tvrdosti a nárazové práce je nutný předehřev a pro zabránění sekundárního vytvrzování svarových spojů
při provozu kotle je nutné svarové
spoje tepelně zpracovat. Tento posun názorů je dokumentován zkušenostmi při výstavbě mnoha elektráren s nadkritickými parametry
kotle v Evropě a výrobní dokumentací pro svařování membránových
stěn z materiálu P24 v SES Tlmače
pro elektrárnu Ledvice. Membránové stěny se musí svařovat s předehřevem a jejich tvarové části jsou
tepelně zpracovány popouštěním.
Tepelným zpracováním se zároveň
sníží hodnoty tvrdosti a zlepší se
hodnoty nárazové práce (obr. 1 – 3)
[3]. Obrázky dokumentují, že pro
dosažení tvrdosti pod 300 HV5
v HAZ svarových spojů obr. 1 i ve
svarovém kovu, obr. 2 je popouštění
po svařování nutné. Při popuštění na
doporučenou teplotu 740 °C se dosáhne hodnot kolem 250 HV5 a KV
ve svarovém kovu u ocelí P23 nad
100 J. Ve stavu po svaření jsou hodnoty KV u obou ocelí pouze ~25 J
(obr. 3). Pokud se svarové spoje po
svařování nepopustí, dojde při pracovních teplotách kotle ve svarovém
kovu a pásmu přehřátí HAZ (TOO)
svarového spoje k výraznému vytvrzování a ztrátě plastických vlastností, které vede, jak dokazují zkušenosti z mnoha elektráren v Evropě,
až k porušení svarových spojů.
Doporučený teplotní cyklus svařování oceli T/P23 je uveden na obr. 4
a oceli T/P24 na obr. 5. Teplota AC1
obou ocelí je cca 810 – 815 °C. Proto
může být použita popouštěcí teplota
740 °C, při které se dosáhne popuštění mikrostruktury, snížení tvrdosti
a zvýšení hodnot nárazové práce při
kratších časech popouštění. Teplota
Mf oceli T/P24 je cca 250 °C. Proto
je nutné po svařování svar ochladit
z maximální teploty interpass 280 °C
na teplotu pod 250 °C před jeho popouštěním. Teplota Mf oceli T/P23
je vyšší než 300 °C, proto je možné
svarové spoje popustit hned z maximální teploty interpass 300 °C.
Ochlazení pod teplotu Mf před popouštěním svarových spojů zaruču-
100
Tab. 1 Očekávaný vývoj parametrů elektráren s nadkritickými parametry [1]
Tab. 1 Anticipated development of parameters of power plants with supercritical parameters [1]
Doba výstavby
Construction period
Japonsko
USA
Evropa
605 – 613 °C
25 MPa
593 °C
27 MPa
600 – 605 °C
28 – 30 MPa
Do roku 2015
Till the year 2015
630 °C
25 MPa
620 (630) °C
28 MPa
625 °C
28 – 30 MPa
Po roce 2015
After the year 2015
700 °C
35 MPa
760 °C
25 MPa
720 °C
35 MPa
Současnost
Present
Tab. 2 Nejpoužívanější typy základních materiálů
Tab. 2 Mostly used parent material types
Typ materiálu / Material type
Označení oceli / Steel designation
P235 G H
P265 G H
16 Mo 3
(15020)
13 CrMo 4 – 5
(15121)
14 MOV6 – 3
(15128)
10 CrMo 9 – 10
(15313, T/P22)
15 NiCuMoNb 5
(WB36)
7 CrWVMoNb 9 – 6
(T/P23)
7 CrMoVTiB 10 – 10
(T/P24)
X20 CrMoV 12 – 1
(17134)
X10 CrMoVNb 9 – 1
(T/P91)
X11 CrMoWNb 9 – 1-1
(E 911)
X10 CrWMoVNb 9 – 2
(T/P92)
X12 CrCoWNb 12 – 2-2
(VM12 – SHC)
TP 347H FGF
SUPER 304 H
HR 3C
DMV 310 N
SANICRO 25
Alloy 617
Alloy 740
Uhlíkové oceli
Carbon steels
Bainitické oceli
Bainitic steels
Martenzitické oceli
Martensitic steels
Austenitické oceli
Austenitic steels
Niklové slitiny
Nickel alloys
Tab. 3 Teplotní limity použitelnosti vybraných základních materiálů
Tab. 3 Temperature limits of applicability of selected parent materials
Dílo kotle
Dilo boilers
Membránové stěny
Membrane walls
Komory, parovody, potrubí
Chambers, steam pipeline,
piping
Ohříváky, Přehříváky
Heaters, Superheaters
Materiál / Material
13 CrMo 4 – 5
7 CrWVMoNb 9 – 6
7 CrMoVTiB 10 – 10
X 10CrWMoVNb 9 – 2
X 12 CrCoWNb 12 – 2-2
Alloy 617 mod.
X 10CrMoVNb 9 – 1
X 11CrMoWVNb 9 – 1-1
X 10CrWMoVNb 9 – 2
Alloy 617
Alloy 263
X 12CrCoWNb 12 – 2-2
TP 347 H FGF
Super 304 H
HR 3 C
Sanicro 25
Alloy 617
Alloy 740
je, že v průběhu popouštění již nebudou probíhat žádné transformace
struktury, které by snížily plastické
vlastnosti svarových spojů. Při svařování trubek z materiálu T/P23 rozdílných tlouštěk se doporučuje pro-
Teplotní limit
použitelnosti
Applicability temperature
limit (°C)
540
550
550
590
600
650
580
600
625
735
735
610
615
660
670
700
770
770
vedení vyrovnávacího ohřevu podle
obr. 4. Doba výdrže na popouštěcí teplotě je u obou ocelí závislá
na tloušťce stěny, metodě svařování a použitém svařovacím materiálu
(obr. 1 – 5). Oceli T/P23 a T/P24 jsou
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Obr. 1 Vliv tepelného zpracování na hodnoty tvrdosti HV 5 v pásmu
přehřátí HAZ svarových spojů P23 a P24
Fig. 1 Effect of heat treatment on hardness values HV 5 in the overheating
region of the HAZ of welded joints in P23 and P24materials
Tvrdost – Hardness, po svařování – as-welded
Obr. 4 Teplotní cyklus v průběhu svařování a tepelného zpracování
materiálu T/P23
Fig. 4 Thermal cycle of welding and heat treatment of T/P23 material
Teplota – Temperature, čas – time, Rychlost ohřevu – Heating rate,
Nestejná tloušťka – Unequal thickness, Rychlost ochlazování – Cooling
rate, předehřev – preheat, svařování – welding
Obr. 2 Vliv tepelného zpracování na hodnoty tvrdosti HV 5 ve svarovém
kovu ocelí P23 a P24
Fig. 2 Effect of heat treatment on hardness values HV 5 in weld metal of
P23 and P24 steels
Tvrdost – Hardness, po svařování – as-welded
Obr. 5 Teplotní cyklus v průběhu svařování a tepelného zpracování
materiálu T/P24
Fig. 5 Thermal cycle of welding and heat treatment of T/P24 material
Teplota – Temperature, Čas – Time, Rychlost ohřevu – Heating rate,
Rychlost ochlazování – Cooling rate, Ochlazování na klidném vzduchu –
Cooling-down in calm air, předehřev – preheat, svařování – welding
Obr. 3 Vliv tepelného zpracování na hodnoty nárazové práce ve svarovém
kovu ocelí P23 a P24
Fig. 3 Effect of heat treatment on impact energy values in weld metal of
P23 and P24 steels
po svařování – as-welded
Obr. 6 Teplotní režim v průběhu svařování a tepelného zpracování ocelí
P91 a P92
Fig. 6 Thermal mode dutiny welding and heat treatment of P91 and P92 steels
Teplota – Temperature, Čas – Time, Rychlost ohřevu – Heating rate,
Rychlost ochlazování – Cooling rate, Pomalé ochlazování – Slow coolingdown, Ochlazování na klidném vzduchu – Cooling-down in calm air, nutné
meziochlazení po svařování – forced intercooling after welding
náchylné na vznik nízkoteplotních
žíhacích trhlin. Proto je nutné dodržovat rychlosti ohřevu doporučené
na obr. 4 a 5.
2.2 Svařování ocelí T/P91, T/P92
a VM12 – SHC
Teploty AC1 těchto ocelí jsou nad
800 °C a teplota Mf je cca 100 °C.
Teplota Ms je u 9 % Cr ocelí typu P91
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
a P92 cca 350 – 380 °C a u 12 % Cr
oceli VM12 – SHC cca 300 °C. Tyto
teploty určují teplotní režim při jejich
svařování. Teplotní režim doporučovaný pro svařování ocelí P91 a P92
je zobrazen na obr. 6 [1]. Nízký obsah uhlíku u obou ocelí umožnil snížit teplotu předehřevu pod teplotu
Ms. Při svařování proto zůstává v mikrostruktuře malé množství austenitu, který je plastický, rozpouští vět-
ší množství difuzního vodíku a tím
usnadňuje svařování. Vznikající martenzit musí být popuštěn ještě v průběhu svařování následující svarovou
housenkou. Požadavek na svařování housenkami o výšce max. cca
2,5 mm je proto při tomto způsobu
svařování mimořádně důležitý. Svarový spoj je nutné z maximální teploty interpass 300 °C pomalu ochladit těsně pod teplotu Mf (cca 100 °C)
101
Úvod do problematiky svařování vybraných materiálů v energetice
Obr. 7 Hodnoty tvrdosti svarového kovu v závislosti na tepelném zpracování
Fig. 7 Hardness values of weld metal in dependence on heat treatment
Tvrdost – Hardness , Elektroda: Thermanit Chromo 9 V – Electrode:
Thermanit Chromo 9 V, Doba výdrže – Dwell time
Obr. 8 Hodnoty nárazové práce svarového kovu v závislosti na tepelném
zpracování
Fig. 8 Impact energy values of weld metal in dependence on heat treatment
Elektroda: Thermanit Chromo 9 V – Electrode: Thermanit Chromo 9 V,
Doba výdrže – Dwell time
Obr. 9 Teplotní cyklus při svařování a tepelném zpracování oceli VM12 – SHC
Fig. 9 Thermal cycle of welding and heat treatment of VM12 – SHC steel
Teplota – Temperature, Čas – Time, Rychlost ohřevu – Heating rate,
Rychlost ochlazování – Cooling rate, Pomalé ochlazování – Slow coolingdown, Ochlazování na klidném vzduchu – Cooling-down in calm air, nutné
ochlazení před tepelným zpracováním – forced cooling-down prior to
heat treatment,
a popustit. Nedoporučuje se materiály větších tlouštěk ochlazovat na
teplotu okolí, ale pouze na teplotu
těsně pod Mf. Ochlazení je nutné,
aby austenit vynikající při svařování
s teplotou předehřevu pod teplotou
Ms transformoval na martenzit ještě
před popouštěním svarového spoje.
V opačném případě by transformoval na martenzit až v průběhu žíhání. Důsledkem by bylo snížení plastických vlastností svarového spoje.
Oceli jsou náchylné na nízkoteplotní žíhací praskavost. Proto musí být
102
Obr. 10 Detail návaru ve stavu po navaření [5]
Fig. 10 Detail of weld overlay in as-surfaced condition [5]
Obr. 11 Detail oduhličených vrstev po dlouhodobém žíhaní 700 °C / 50 hod. [5]
Fig. 11 Detail of decarburised layers after long-term 700 °C/50 h annealing [5]
Obr. 12 Oduhličená a nauhličená zóna ve svarových spojích ocelí P91
a P22 [1]
Fig. 12 Decarburised and carburised zone in welded joints from P91 and
P22 steels [1]
ohřevy a ochlazování prováděny
velmi pomalu podle doporučení na
obr. 6. Doba výdrže na popouštěcí
teplotě je závislá na tloušťce svařovaného materiálu a na použitém přídavném materiálu.
Obr. 7 a 8 [1] dokumentují, že při
použití přídavného materiálu Thermanit Chromo 9V dosáhneme vyhovujících hodnot tvrdosti HV10
a zejména nárazové práce ve svarovém kovu po 4 hodinách žíhání na
teplotě 760 °C.
Doporučený teplotní cyklus při sva-
řování oceli VM12 – SHC je zobrazen
na obr. 9 [1]. Pro svařování této oceli
platí rovněž zásady uvedené u ocelí
P91 a P92. S ohledem na její chemické složení byla pouze snížena maximální teplota interpass na 280 °C
a popouštěcí teplota byla zvýšena na 770 °C. Ocel VM12 – SHC se
dále vyznačuje zvýšenou korozní
odolností při pracovních teplotách
ve srovnání s ocelí P92. Proto bude
pravděpodobně více používána pro
konstrukci kotlů s nadkritickými parametry páry.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
3 ZÁKLADNÍ INFORMACE O SVAŘOVÁNÍ SLITINY ALLOY 617
O svařování této slitiny je dosud málo
informací. Firma UTP doporučuje pro
svařování metodou 141 přídavný materiál UTP A 6170 Comod. Oblast svařování musí být kovově čistá a odmaštěná. Je nutné používat speciální
svářečské pomůcky (kartáče, sekáče, brusné kotouče) a přípravky. Homogenní svarové spoje se svařují bez
předehřevu s co možná nejmenším
tepelným příkonem a bez tepelného
zpracování po svařování.
Maximální teplota interpass je 125 °C
[1]. Heterogenní svarové spoje s austenitickými ocelemi se svařují rovněž
bez předehřevu a tepelného zpracování po svařování se stejnou teplotou
interpass. Heterogenní svarové spoje
s martenzitickými ocelemi se svařují
podle požadavků na svařování martenzitických ocelí.
4 HETEROGENNÍ SVAROVÉ
SPOJE
Při výstavbě tepelných elektráren se
nelze vyhnout svařování heterogenních svarových spojů. Již v devadesátých letech 20. století bylo nutné
řešit heterogenní svarový spoj ocelí 15128 a P91. Hlavními problémy
při řešení tohoto spoje je difuze uhlíku z oceli 15128 do svarového kovu
odpovídajícího oceli P91 a tepelné
zpracování svarového spoje. Pro
zabránění difuze uhlíku proti koncentračnímu spádu obsahu chromu byl použit svarový kov na legující bázi 3 % Cr – 0,5 % Mo – 0,3 % V.
Jeho použití zabránilo difuzi uhlíku
ve stavu po svaření obr. 10, ale ne
po dlouhodobém žíhaní na teplotě
700 °C (obr. 11). Přesto se toto řešení osvědčilo a svarové spoje kotlových trubek z ocelí 15128 a P91 bez
poruch úspěšně slouží na elektrárně VÍTKOVICE již více než 11 let. Přídavné materiály typu 3 % Cr – 0,5 %
Mo - 0,3 % V se již nevyrábí. Pro tyto
heterogenní spoje je možné použít přídavné materiály pro svařování
ocelí T/P24.
Podobné problémy je nutné řešit při
svařování ocelí typu T/P22, T/P23
a T/P24 s martenzitickými žárupev-
nými ocelemi typu T/P91 a T/P92.
V případě, že pro svaření svarového spoje mezi ocelemi P91 a P22
použijeme svarový kov odpovídající oceli P22 (15313) vznikne nauhličená zóna s tvrdostí 355 HV v HAZ
oceli P91 a oduhličená zóna ve svarovém kovu odpovídajícím oceli P22
s tvrdostí 165 HV (obr. 12) [1]. Použijeme-li svarový kov odpovídající
oceli P91 vznikne v HAZ oceli P22
oduhličená zóna s tvrdostí 143 HV
a ve svarovém kovu nauhličená zóna
s tvrdostí 317 HV, obr. 12 [1]. Vznik
oduhličených a nauhličených zón
a dosažené tvrdosti heterogenních
svarových spojů ocelí T23 / T91, T24
/ T91 a P23 / P92 dokumentují obr.
13, 14 [4] a 15, 16 [1]. Z uvedených
výsledků je zřejmé, že je výhodnější použít pro tyto heterogenní svarové spoje přídavné materiály na legující bázi ocelí T/P23 a T/P24. Tyto
přídavné materiály sice zcela nezabrání difuzi uhlíku proti koncentračnímu gradientu chromu, ale dosažené hodnoty tvrdosti a mechanické
vlastnosti svarových spojů jsou vyhovující.
Obr. 13 Svarový spoj ocelí T91 a T23 svařený přídavným materiálem
odpovídajícím oceli T23 po TZ 740 °C / 30 min. [4]
Fig. 13 Welded joint in T91 and T23 steels fabricated with filler metal
corresponding to T23 steel after 740 °C/30 min heat treatment [4]
Tvrdost – Hardness, Vzdálenost – Distance, svarový kov – weld metal
Obr. 14 Svarový spoj ocelí T91 a T24 svařený přídavným materiálem
odpovídajícím oceli T24 po TZ 740 °C / 30 min. [4]
Fig. 14 Welded joint in T91 and T24 steels fabricated with filler metal
corresponding to T24 steel after 740°C/30 min heat treatment [4]
Obr. 15 Svarový spoj ocelí P23 a P92 svařený svarovým kovem
odpovídajícím oceli P23
Fig. 15 Welded joint in P23 and P92 steels fabricated with weld metal
corresponding to P23 steel
Spoj – Joint, Svarový kov – Weld metal, Tvrdost – Hardness, Vzdálenosti
měření – Measurement distance
Obr. 16 Svarový spoj ocelí P23 a P92 svařený svarovým kovem
odpovídajícím oceli P92
Fig. 16 Welded joint in P23 and P92 steels fabricated with weld metal
corresponding to P92 steel
Vzdálenost bodů měření – Distance of measurement points
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
103
Úvod do problematiky svařování vybraných materiálů v energetice
ZÁVĚR
Cílem tohoto článku bylo seznámit
čitatele se základními problémy při
svařování nejčastěji používaných
základních materiálů pro svařování
v energetice.
CONCLUSIONS
The objective of this paper was to familiarize the reader with fundamental
problems in welding of the most often used parent materials for welding in power engineering.
Literatura
[1] Materiály Böhler Welding Group
[2] Koukal, J. – Sondel, M. – Schwarz, D. –
Foldyna, V.: Vývoj a mikrostruktura
nových žárupevných feritických ocelí
[3] Wortel, H.: P23 and P24 for Power
Generation and Hydrogen Service.
Beiträge zur 27. Vortragsveranstaltung,
26. 11. 2004, Düsseldorf
[4] Adam, W. – Bendick, W. – Hahn, B. –
Heuser, H.: Ausführung von
Mischverbindungen neuartige
Kraftwerkstähle
[5] Schwarz, D. – Koukal, J.: Vlastnosti
svarových spojů trubek z ocelí
P91. Výzkumná zpráva VŠB
TU Ostrava, leden 1994
<
Článok recenzoval:
Ing. Peter Brziak, PhD.
VÚZ – PI SR, Bratislava
A KCI E
Na Fóre ZSVTS 2012 sa udeľovali ocenenia
V kongresovej sále Doprastavu sa
21. mája tohto roku uskutočnil už VI.
ročník podujatia Fórum Zväzu slovenských vedeckotechnických spoločností (ZSVTS) 2012 s podtitulom
veda – technika – životné prostredie.
Pozvanie prijali aj Ing. Ján Liška, riaditeľ Recyklačného fondu SR a riaditeľka Ústavu krajinnej ekológie SAV,
RNDr. Zita Izakovičová, programové
vyhlásenie vlády SR v oblasti životného prostredia a tzv. zeleného rastu
predstavil generálny riaditeľ Sekcie
environmentálnej politiky, záležitostí
EÚ a legislatívy MŽP SR, RNDr. Kamil
Vilinovič. Cieľom tohto podujatia bolo
prezentovať poznatky a skúsenosti
o vplyve rôznych činností na životné
prostredie, diskutovať o nich a zároveň zaujať stanovisko k ich riešeniu.
V rámci jednotlivých prednášok vystúpil aj člen Slovenskej zváračskej
spoločnosti (SZS), Ing. Ľuboš Mráz,
PhD., z VÚZ – PI SR, ktorý prednášal na tému Zelená energia: cieľ súčasného materiálového výskumu
v oblasti klasickej energetiky. Popri
odbornej časti bolo súčasťou programu aj odovzdávanie niekoľkých cien.
Čestné uznanie získali aj niektorí členovia SZS, a to: Ing. Renáta Kozmová (Messer Tatragas spol. s r. o.,
Bratislava), Ing. Andrej Mašlonka
(REMOS Zvolen, s. r. o.), Ing. Katarína Pupáková (VÚZ – PI SR) a doc.
Ing. Pavol Sejč, PhD., (SJF STU Bratislava), striebornú medailu odovzdali Ing. Ivete Paldanovej (VÚZ – PI SR)
a zlatú medailu doc. Ing. Milanovi Čomajovi, PhD., (Taylor-Wharton Slovakia, s. r. o., Košice). Celkovo bolo
odovzdaných 54 ocenení – 24 čestných uznaní, 14 strieborných medailí, 13 zlatých medailí a tri plakety pri
príležitosti 20. výročia vzniku ZSVTS.
Redakcia
104
Ing. Andrej Mašlonka s čestným uznaním
Ing. Iveta Paldanová, druhá sprava, získala striebornú medailu
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Skúsenosti s úžitkovými vlastnosťami
ocele T24
Experience with utility proper ties of T24 steel
ĽUBOŠ MRÁZ – PETER BERNASOVSKÝ – PETER ZIFČÁK – PETER BRZIAK – JÁN KOTORA – DUŠAN KRAJČI – MICHAL MRÁZ – JOZEF PECHA
Ing. Ľ. Mráz, PhD. – doc. Ing. P. Bernasovský, PhD. – Ing. P. Zifčák, PhD. – Ing. P. Brziak, PhD., VÚZ – PI SR, (Welding Research Institute –
Industrial Institute of SR), Bratislava – Ing. J. Kotora – Ing. D. Krajči – Ing. M. Mráz, SES Tlmače, a. s. – doc. Ing. J. Pecha, CSc. –
Energoinvest, a. s., Bratislava, Slovensko
Netesnosti zvarov membránových stien z ocele T24 v tlakových systémoch kotlov s nadkritickými parametrami 
Charakteristika ocele T24 a prídavné materiály na jej zváranie  Zváranie obvodových zvarových spojov rúrok
spôsobom TIG a pozdĺžnych spojov SAW  Trhliny v zvarových spojoch pod tavivom  Projekt Pančevo 2003
a nadkritický kotol Ledvice 2009  Porovnanie predpisov a praxe pri zváraní
Leakage of welds in T24 steel membrane walls of boiler pressure systems with supercritical parameters was
studied. The characteristics of T24 steel and its welding consumables are outlined. Fabrication of circumferential
TIG welded joints in tubes and SAW joints was described. Cracks in automated welded joints were studied. The
project Pančevo 2003 and the supercritical boiler Ledvice 2009 were described. The comparison of regulations
and welding practice was outlined.
Modifikovaná chróm-molybdénová oceľ 7 CrMoVTi10-10, známa skôr pod označením T24 (ďalej
len T24) je dnes v centre pozornosti z dôvodu problémov s netesnosťami jej zvarov v tlakových systémoch
kotlov s nadkritickými parametrami.
Netesnosti zvarových spojov predstavujú neočakávaný fenomén, ktorý sa počas vývoja a testovania skúšobných stendov [1] v štandardných
kotloch nevyskytoval. Naopak vo
veľkorozmerných komponentoch
membránových stien sa pozorovali v určitých prípadoch chyby zvarových spojov typu trhlín. To isté
možno konštatovať aj pre obvodové
zvarové spoje rúrok niektorých rozmerov. Ako príklad je možné uviesť
netesnosti na zvarových spojoch na
bloku 10 elektrárne Duisburg-Walsum Nemecko pri uvádzaní do prevádzky. Podľa [1] sa netesnosti zvarov z ocele T24 nevyskytovali všade
kde bola táto oceľ nasadená, ale len
v rozmedzí výšok 40 až 87 m, práve
tam, kde je maximálne namáhanie
materiálu membránových stien. Netesnostiam sa nevyhli ani dielenské,
ani montážne zvary. Na príčiny vzniku netesností na začiatku prevádzky
má odborná komunita rôzne názory,
stručne zhrnuté: materiál, účinky vodíka a extrémne vysoké mechanické
napätia. K tomu treba uvažovať dôsledky eventuálneho sekundárneho vytvrdzovania zvarových spojov
v prvých štádiách ich pobytu na pracovných teplotách. Týmto chceme
poukázať na komplikovanosť prob-
>
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
lematiky praskavosti zvarových spojov ocele T24. Domnievame sa, že
spomínané netesnosti zvarov ocele T24 veľkých rozsahov si zaslúžia
čo najviac informácii o tomto materiáli, o skúsenostiach so zváraním,
výrobou tlakových častí z tejto ocele. Článok si kladie za cieľ prispieť
k rozšíreniu poznatkovej bázy o danej oceli, pomôcť pri riešení zložitej
problematiky vzniku necelistvosti
v reálnych zvarových spojoch.
1 STRUČNÁ CHARAKTERISTIKA
OCELE T24
Ako je v energetike známe, táto oceľ
patrí do skupiny modifikovaných
CrMo nízkolegovaných žiarupevných ocelí. Aj dôvody vývoja týchto
ocelí sú viac-menej známe. Stručne
povedané: zvyšovanie účinnosti tepelno-energetických zariadení vyžaduje zvýšiť parametre média v membránových stenách (MeS) výparníka
až do oblasti tečenia (creepové namáhanie). Použitie klasických CrMo
ocele pre MeS je podmienené nutnosťou žíhania. Vývoj nových ocelí predovšetkým pre výparníky mal
predstavu vyrobiť oceľ, ktorá sama
osebe aj v stave po zváraní by dosahovala vlastnosti lepšie ako materská
oceľ 10CrMo9-10, resp. porovnateľné
s 9Cr oceľou. Hlavný cieľ spočíval
však v získaní optimálnych vlastností zvarových spojov MeS bez žíhania,
samozrejme stanoviť limity upustenia
tepelného spracovania zvarových
spojov z vyvíjaných ocelí.
1.1 Chemické zloženie
Európsky vývojový trend spočíval
v dolegovaní pôvodnej CrMo ocele 10CrMo9-10 malým množstvom
Ti a V s prídavkom malého obsahu
bóru. Tento vývojový trend v Európe
nastúpila firma Vallourec & Mannesmann Tubes v roku 1997 dodávkou
rúrok pre elektráreň Asnaesvaerket
v Dánsku [2]. Oceľ dostala označenie 7CrMoVTiB 10-10 podľa európskej normy [3] a T24 podľa ASTM
213, 335 [4, 5]. Akceptovali ju klasifikačné spoločnosti, napr. VdTÜV [6].
Výrobca rúr Vallourec & Mannesmann Tubes dodáva rúrkové a potrubné polotovary podľa materiálového listu 437 R [7]. V európskej
materiálovej báze sa oceľ registrovala pod číslom 1.7378. Jej chemické zloženie v porovnaní s vybranými
žiarupevnými oceľami vidieť v tab. 1.
Chemické zloženie vo všeobecnosti predurčuje mikroštruktúru, tým aj
vlastnosti ocelí. O tom, aké štruktúry po rôznych podmienkach tepelného spracovania (ochladzovanie z austenitizačnej teploty) možno
očakávať, rozhodujú transformačné
charakteristiky ocelí vyjadrené diagramom anizotermálneho rozpadu
austenitu (ARA diagram) znázornené na obr. 1.
ARA diagramy týchto ocelí majú začiatky bainitického rozpadu posunuté značne doľava, to znamená, že aj
pri ochladzovaní z austenitickej teploty na vzduchu rozpadové štruktúry
sú bainiticko-martenzitického typu.
105
Skúsenosti s úžitkovými vlastnosťami ocele T24
1.2 Mechanické vlastnosti
Modifikovaná CrMo oceľ T24 je do
prevádzky zabudovaná v zušľachtenom stave. To znamená, že po ohreve ocele P/T24 na 1 000 ±10 °C sa
polotovary intenzívne ochladzujú.
Na získanie optimálnych mechanických vlastností v závislosti od typu
rozpadových štruktúr je nutné pri
väčších hrúbkach ako 10 mm použiť zrýchlené ochladzovanie z teplôt normalizačného žíhania. Vďaka
nízkemu obsahu uhlíka, tieto ocele
dosahujú aj po prudkom ochladení
z normalizačnej teploty hodnôt tvrdosti maximálne 350 – 360 HV10.
Popustením v rozmedzí teplôt 740
– 770 °C sa získa mikroštruktúra
s optimálnymi mechanickými vlastnosťami. Porovnanie mechanických
vlastností ocele typu 24 s materskou
2,25Cr1Mo oceľou (T/P22, 15 313,
10CrMo9-10) je v tab. 2.
1.2.1 Mechanické vlastnosti pri
zvýšených teplotách
Materiálové charakteristiky umožňujú použitie ocele 7CrMoVTiB10-10
nielen v creepovej, ale aj v zaručenej medzi klzu pri zvýšených teplo-
tách, t. j. pri pracovných teplotách
do cca 350 °C. Závislosť medze klzu
od teploty je znázornená na obr. 2.
Z obrázku je zrejmé, že pokles hodnôt Re v oblasti vyšších teplôt je pre
oceľ T24 nepatrný a aj pri teplote
350 °C dosahuje medza klzu pomerne vysokú hodnotu 350 – 370 MPa.
Dôležité je tiež poznanie zmeny základných vlastností pri dlhodobej
expozícii na predpokladanej prevádzkovej teplote. Výsledky týchto
skúšok ocele P24 sú sumarizované
na obr. 3.
Vlastnosti vyjadrené výsledkami
skúšok rázovej húževnatosti základného materiálu sú dôležitým ukazovateľom odolnosti voči porušovaniu energetických zariadení počas
prechodových režimov. Rázová húževnatosť ocele T24 v teplotnom intervale 20 °C až +20 °C spĺňa požiadavky EN 10028-2. Prechodová
teplota podľa kritéria KV=27 J je pomerne nízka (45 až 30 °C).
1.3 Creepové vlastnosti
Na obr. 4 je dokumentovaná žiarupevnosť ocele T24 z dostupných literárnych zdrojov (tavba E a C skú-
Tab. 1 Chemické zloženie ocele 7CrMoVTiB10-10 v porovnaní s inými žiarupevnými oceľami [2]
Tab. 1 Chemical composition of 7CrMoVTiB10-10 steel in comparison to other creep resistant steels [2]
Prvok
Element
(%)
T9
T91
X10CrMoVNb9-1
T22
10CrMo9-10
15313
T24
7CrMoVTiB10-10
C
max. 0,15
0,08 – 0,12
0,08 – 0,15
0,05 – 0,10
Si
0,25 – 1,00
0,20 – 0,50
max. 0,50
0,15 – 0,45
Mn
0,30 – 0,60
0,30 – 0,60
0,40 – 0,70
0,30 – 0,70
P
max. 0,03
max. 0,020
max. 0,025
max. 0,020
S
max. 0,03
max. 0,010
max. 0,025
max. 0,010
Ni
–
max. 0,40
–
–
Cr
8,00 – 10,00
8,00 – 9,50
2,00 – 2,50
2,20 – 2,60
Mo
–
0,85 – 1,05
0,90 – 1,13
0,90 – 1,10
V
–
0,18 – 0,25
–
0,20 – 0,30
Nb
–
0,06 – 0,10
–
–
Al
–
max. 0,040
–
max. 0,020
N
–
0,030 – 0,070
–
max. 0,010
B
–
–
–
0,0015 – 0,0070
Ti
–
–
–
0,05 – 0,10
Tab. 2 Porovnanie mechanických vlastností ocele 24 s oceľami typu T/P22 pri teplote okolia [2]
Tab. 2 Comparison of 24 steel mechanical properties with steels type T/P22 at ambient temperature [2]
106
Norma / Standard
Kvalita / Quality
ASTM A 213
EN 10216-2
ASTM A 213
VdTÜV-Wb 533
EN 10216-2
T22
10CrMo9-10
T24
7CrMoVTiB10-10
7CrMoVTiB10-10
Rp0,2min.
(MPa)
205
280
450
450
450
Rm
(MPa)
min. 415
480 630
min. 585
585 840
565 840
šaná v rámci projektu EÚ [8], V&M
[9, 10], VdTÜV 533 [6]) a porovnanie so žiarupevnosťou ocele T24
z produkcie Železiarní Podbrezová,
a. s., pre ktoré VÚZ – PI SR testuje 5 tavieb v rozmedzí teplôt 550 –
600 °C . Najdlhší čas pokračujúcej
creepovej skúšky je 75 000 h skúšanej pri 575 °C a napätí 110 MPa.
Z dosiahnutých výsledkov vyplýva,
že žiarupevnosť T24 z produkcie ŽP
sa v podmienkach vyšších napätí
(krátkodobý creep) pohybuje blízko spodnej hranice tolerančného
pásma definovaného VdTÜV čiarkovanou krivkou. Naopak pri nižších
napätiach (dlhodobý creep) sa žiarupevnosť približuje k hornej hranici
tolerančného pásma.
1.3.1 Mikroštruktúrna analýza
Výsledky fázovej analýzy v materiáli pred creepom sú dokumentované na obr. 5. Častice na báze Fe-Cr
a Cr-Fe boli identifikované metódou
elektrónovej difrakcie ako karbidy
M23C6 a M7C3. Častice M23C6 sa nachádzajú prevažne na hraniciach
pôvodných austenitických zŕn a hraniciach subzŕn. Pozorované karbidy
M23C6 majú zväčša oválny tvar a sú
väčšie ako karbidy M7C 3 rozložené prevažne na hraniciach subzŕn.
Častice M7C3 sú jemné a tiež majú
oválny tvar.
Do skupiny karbidov pozorovaných
pred creepom (M23C6 a M7C3) vstupujú po creepe ďalšie karbidy, a to
na báze MoFe (M 6C) a na báze
MoCr (M2C). Karbidy M6C sú hrubé
častice s oválnym až nepravidelným
tvarom (obr. 6). Vylučujú sa po hraniciach zŕn a subzŕn. Jemné karbidy
M2C sa vylučujú v matrici, majú tyčinkovitý alebo oválny tvar.
Jemné častice MX boli identifikované vo všetkých skúmaných stavoch.
Ich priemerná veľkosť bola cca 20 –
30 nm s chemickým zložením cca 80
hm. % V + zvyšok hm. % Cr, Fe, Mo.
1.4 Zvariteľnosť ocelí T/P24
Ocele typu T/P24 patria do skupiny
ocelí kalených a popúšťaných s chemickým zložením spĺňajúcim kritérium obsahu Cr, Mo a V na zaradenie do skupiny 6.2 podľa TNI EN ISO
Amin.
(%)
30
30
17
17
17
KVmin.
(J)
27
68
27
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
KV (J)
Nárazova práca
Teplota (°C)
A (%)
A [%]
Rp0,2, Rm (MPa)
Rm [MPa]
O D B O R N É Č L Á NKY
Doba expozície [hod]
Obr. 3 Mechanické vlastnosti ocele T24 pri teplotnej expozícii 550 °C [2]
Fig. 3 Mechanical properties of T24 steel at 550 °C temperature exposure [2]
þDV
Re [MPa]
Obr.1 ARA diagram ocele 7CrMoVTiB10-10 [2]
Fig. 1 CCT diagram of steel type 7CrMoVTiB10-10 [2]
Teplota – Temperature, čas – time
Teplota [°C]
Obr. 2 Medza klzu pri zvýšených teplotách ocele typu T24 v porovnaní
s oceľou T22 [2]
Fig. 2 Yield strength at elevated temperatures of steel type T24 in
comparison to steel typeT22 [2]
Teplota – Temperature
Aa M23C6
Aa M7C3
Obr. 4 Porovnanie žiarupevnosti ocele T24 z produkcie ŽP so
žiarupevnosťou tavby E a C skúšanej v rámci projektu EÚ [8], so
žiarupevnosťou prezentovanou firmou W&M. Čiarkovaná čiara je
vyhodnotenie výsledkov žiarupevnosti modelom SM pre 575 °C, ktorý
najlepšie súhlasí s údajmi publikovanými v literatúre [8]. Bodkovaná čiara
predstavuje 20 % pokles napätia definovaný TÜV
Fig. 4 Comparison of creep resistance of T24 steel from ŽP production with
creep resistance of melt E and C tested within
EU project [8], with creep resistance presented
by W&M Company. Dashed line represents
evaluation od creep resistance results by SM
model for 575 °C which best fitted with data
published in literature [8]. The dotted line
represents 20 % stress decrease defined by TÜV
Napätie – Stress, Materiál E – Material E,
Materiál C – Material C
Obr. 5 Mikroštruktúra ocele T24 pred creepom
Fig. 5 Microstructure of T24 steel material before creep
M23C6
M6 C
M2 C
Obr. 6 Mikroštruktúra ocele T24 po creepe (575 °C/140MPa/12 609 h)
Fig. 6 Microstructure of T24 steel material after creep (575 °C/140 MPa/12 609 h)
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
15608 (Cr = 0,50 až 3,5 %, Mo = 0,7
až 1,2 % a V = do 0,35 %). Ocele
skupiny 6 nemajú pre stav tepelne
nespracovaný po zvarení kritérium
prípustnej maximálnej tvrdosti. Norma EN ISO 15614-1 stanovuje/odporúča pre túto skupinu ocelí úroveň maximálnej tvrdosti HAZ do 350
HV10, a to v stave tepelne spracovanom. Podľa VdTÜV 451-68 1 a EN
12952-5 pri zváraní membránových
stien sa vyžaduje dodržanie geometrie zvarov, prievar do steny rúrok i veľkosť zvaru. V technickej dokumentácii výroby membránových
stien sa pritom odporúčajú hodnoty
tvrdosti v HAZ max. 350 HV10 a ojedinele 380 HV10. Vo zvarovom kove
sa pritom akceptujú hodnoty max.
320 HV10 ojedinele 380 HV10.
Z hľadiska vlastností (pevnosť, rázová húževnatosť) jednotlivých oblastí
107
Skúsenosti s úžitkovými vlastnosťami ocele T24
zvarových spojov je pre ocele T/P24
dôležitá predovšetkým tvrdosť hrubozrnnej zóny HAZ. Na predikciu
tvrdosti HAZ žiarupevných ocelí nie
sú, vzhľadom na ich chemické zloženie, v literatúre k dispozícii vhodné rovnice.
Limitovanie maximálnej tvrdosti súvi-
sí s potenciálnym rizikom vzniku studených trhlín v HAZ, prípadne vo zvarovom kove. Podľa odporúčaní EN
1011-2 žiarupevné ocele typu 2,25Cr1Mo sa pri hrúbkach do 15 mm odporúča zvárať s predhrevom 100 °C
pri obsahu difúzneho vodíka pod
5 ml/100 g a 150 °C pri obsahu vodíka
od 5 do 10 ml/100 g zvarového kovu.
Vzhľadom na príspevok vanádu, titánu a najmä bóru, mikrolegúr, ktoré
oceľ T/P24 obsahuje, možno považovať tieto hodnoty teploty predhrevu za
minimálne a v niektorých prípadoch
i za nedostatočné. Pri zváraní týchto
ocelí sa pozoroval výskyt studených
trhlín, a to hlavne vo zvarovom kove
spojov zhotovených technológiou
zvárania pod tavivom. Trhliny sa pozorovali v dlhých zvaroch a boli orientované priečne k pozdĺžnej osi zvaru.
Ich vznik súvisí so všetkými faktormi ovplyvňujúcimi vznik studených
trhlín, a to tvrdosti zvarového kovu,
stavu napätosti a obsahu difúzneho
vodíka, ktorého zdrojom môžu byť
okrem základného a prídavného materiálu aj stav taviva pri zváraní.
Z hľadiska celistvosti zvarových
spojov ocelí typu T/P24 je dôležité
pri zváraní zabrániť i vzniku horúcich
kryštalizačných trhlín. Za všeobecnú príčinu ich vzniku sa považuje geometria zvarového kúpeľa, t. j.
pomer b : h.
Špecifickým problémom zvariteľnosti ocelí typu T/P24 je ich náchylnosť na vznik žíhacích trhlín. Tento
jav je typický pre ocele s vanádom
vytvrdzujúcimi pri popúšťaní. Keďže
Tab. 3 Prídavné materiály na zváranie ocelí typu T24
Tab. 3 Consumables for welding of steels type T24
Metóda
zvárania
Welding
method
SMAW
111
SAW
121
Výrobca prídavného
materiálu
Consumable
manufacturer
Typ prídavného
materiálu
Consumable type
Označenie pre T/P 24
Designation for T/P 24
Thyssen
P 24
FOX P24
Cromocord
E 224
Union S P24
+
UV 305
OE Cromo SW E 224
+ OP 121 TT
24CrMoV+ LA424
Union I P24
P 24-IG
Böhler Thyssen
Schwei technik
Obalená elektróda
Coated electrode
Air Liquide
Oerlikon
Böhler Thyssen
Schwei technik
Drôt / Wire
+
Tavivo / Flux
Air Liquide
Oerlikon
Metrode
Böhler Thyssen
Schwei technik
GTAW
141
Drôt
Wire
Air Liquide
Oerlikon
Carborod WF 24
Metrode
LA424
Tab. 4 Obalená elektróda na zváranie T24 bez tepelného spracovania
Tab. 4 Coated electrode of welding T24 steel without heat treatment
Chemické zloženie zvarového kovu (hmot.%)
Chemical composition of weld metal (wt %)
Thermanit P24-WW
Ø
(mm)
3,2
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
Ni
Nb
N
B
0,056
0,25
0,52
2,49
0,94
0,22
0,03
0,058
0,015
0,001
Mechanické vlastnosti čistého zvarového kovu / Mechanical properties of pure weld metal
Thermanit P24-WW
Ø
(mm)
Tskúšania
(°C)
PWHT
(°C/h)
RP0.2
(MPa)
Rm
(MPa)
A5
(%)
HV10
3,2
+20
–
886
953
16,1
 350
Tab. 5 Chemické zloženie a vlastnosti zvarových kovov typu T24 vytavených rôznymi metódami zvárania
Tab. 5 Chemical composition and properties of weld metals of T24 type deposited by different welding methods
Chemické zloženie drôtu a zvarových kovov (hmot. %)
Chemical composition of wire and weld metals (wt %)
Ø
(mm)
Drôt / Wire
TIG (GTAW,141)
ROZ (SMAW,111)
ZPT (SAW,121)
2,4
3,2
4,0
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
Ti
Nb
N
B
0,061
0,061
0,064
0,050
0,24
0,23
0,47
0,20
0,53
0,49
0,56
0,72
2,39
2,29
2,38
2,26
1,01
1,00
0,97
0,98
0,24
0,24
0,24
0,22
0,073
0,034
0,043
0,015
0,008
0,007
0,008
0,007
0,016
0,014
0,022
0,009
0,0037
0,0020
0,0030
0,0010
Mechanické vlastnosti čistého zvarového kovu
Mechanical properties of pure weld metal
Metóda zvárania
Welding method
TIG (GTAW,141)
Union I P24
TIG (GTAW, 141)
Union I P24
ROZ (SMAW,111)
Thermanit I P24
MMAW (SMAW, 111)
Thermanit I P24
ZPT (SAW,121)
UV 430 TTR-W
SAW (SAW, 121)
UV 430 TTR-W
108
Ø
(mm)
2,4
Tskúšania
T Test (°C)
+20
+600
PWHT
(°C/h)
–
–
RP0.2
(MPa)
664
457
Rm
(MPa)
803
561
A5
(%)
19,1
18,6
KV
(J)
298; 298; 298
–
+20
740/2
595
699
20,3
264; 280; 292
230
+20
740/2
507
626
21,9
155; 163; 166
233
+600
740/2
306
366
25,6
–
192
+20
740/2
495
600
23,8
260; 267; 282
206
HV10
322
–
4,0
4,0
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Tab. 6 Chemické zloženie a mechanické vlastnosti zvarového kovu materiálu T24 bez titánu
Tab. 6 Chemical composition and mechanical weld metal properties of T24 material free from titanium
Chemické zloženie drôtu a rôznych zvarových kovov (hmot. %)
Chemical composition of wire and different weld metals (wt %)
Ø
(mm)
Drôt / Wire
ROZ (111)
MMAW (111)
4,0
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
Ti
Nb
N
B
0,100
0,07
0,69
2,50
1,08
0,27
–
0,020
0,006
–
0,090
0,27
0,54
2,53
1,03
0,22
–
0,046
0,013
0,003
Mechanické vlastnosti čistého zvarového kovu
Mechanical properties of pure weld metal
Metóda zvárania
Welding method
Thermanit P24
ROZ (111)/
Thermanit P24
MMAW (111)
Ø
(mm)
Tskúšania
T Test
(°C)
Tep. sprac.
(°C/hod)
Heat treatment
(°C/h)
Rp0.2
(MPa)
Rm
(Mpa)
A5
(%)
KV
(J)
HV10
4,0
+20
740/2
577
689
18,1
154; 152; 148
–
ocele typu T/P24 sú mikrolegované
vanádom, a teda pri popúšťaní vytvrdzujú, riziko vzniku žíhacích trhlín je významné. Podľa dostupných
informácií sa v nežíhaných zvarových spojoch membránových stien
zhotovených technológiou zvárania
pod tavivom zistil spontánny rozsah
trhlín pri prvom nábehu kotla na pracovnú teplotu v čase expozície prvých niekoľko 100 hodín. Všeobecne sa predpokladá, že ich príčinou
je práve vznik žíhacích trhlín.
3UHKULHYDþ,,
materiál T24
rozmer
38x6,3mm
2 PREHĽAD PRÍDAVNÝCH
MATERIÁLOV PRE OCEĽ T24
Vývoj prídavných materiálov pre
oceľ typu T24 vyústil do sortimentu
vhodného pre všetky technológie,
ktoré sa používajú v technickej praxi. Prehľad komerčne dostupných
materiálov je zrejmý z tab. 3.
Firma Böhler Welding ako prvá v Európe začala vyvíjať prídavný materiál pre oceľ T/P24. Prvé verzie drôtu
na zváranie metódou TIG obsahovali veľmi málo uhlíka, čo spolu s nízkouhlíkovým základným materiálom
vytváralo možnosť zhotovovať zvary bez nutnosti tepelného spracovania. Tvrdosť v tenkostenných zvaroch ocele T24 nedosahovala ani
v teplom ovplyvnenej oblasti hodnoty nad prípustnou hranicou 350 HV10
[11]. Vývoj elektród pre hrubostenné
komponenty už uvažuje s tepelným
spracovaním po zváraní. Dôvodom je
predovšetkým získanie húževnatosti
a creepovej pevnosti. Aj napriek tomu
boli v uvedenej firme vyvinuté pre
montážne zváranie elektródy Thermanit P24-WW uvažované na zvary
bez tepelného spracovania (tab. 4).
Chemické zloženie rôznych prídavných materiálov v porovnaní s východzím drôtom (jadrom) ako aj mechanické vlastnosti čistého zvarového
kovu, sú prezentované v tab. 5.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
Obr. 7 Umiestnenie ocele T24 projekt Pančevo
Fig. 7 Location of T24 steel in Pančevo project
Prehrievač II – Superheater II, materiál T24 – T24 material, rozmer – size
Vďaka vysokej afinite kyslíka k titánu
a bóru, dochádza k väčšiemu alebo menšiemu vypaľovaniu Ti počas
zvárania v porovnaní s východzím
valcovaným drôtom. Toto platí aj pre
zváranie v inertných atmosférach,
kde sa očakáva optimálna ochrana
pred vzdušným kyslíkom. Na základe doteraz vykonaných experimentov možno konštatovať, že dostatočné množstvo Ti zostalo len vo
zvarovom kove vyrobenom obalenými elektródami [12 – 14]. Pokusy
s rôznymi podmienkami zvárania totiž ukázali, že obsah Ti vo zvarovom
kove veľmi závisí od polohy a parametrov zvárania. Táto skutočnosť
viedla k tomu, že sa pre oceľ T24 vyvinuli prídavné materiály, ktoré titán
neobsahujú (tab. 6).
3 PRAKTICKÉ SKÚSENOSTI
S POUŽITÍM OCELE T24
Problematika zvárania ocele T24 je
veľmi široká, preto sa zameriame
na zváranie obvodových zvarových
spojov rúrok a spojov zváraných metódou SAW medzi rúrkou a plechom
na membránových stenách výparníka, kde sa nachádzajú aj výkovky, T-kusy a vidličky. Vyhotovenie týchto
spojov predstavuje najviac problémov pri zváraní tejto ocele.
3.1 Pozitívne skúsenosti: Projekt
Pančevo 2003 (prehrievačové
rúrky bez tepelného spracovania
Skúsenosti SES Tlmače s materiálom T24 v praxi sa začal v roku 2003
projektom Pančevo v Srbsku, nasadením ocele T24 v prehrievačovom
systéme kotla (obr. 7).
Zákazníkovi bol dodaný kotol s parným výkonom 110 t/h pri teplote média 412 °C a tlaku 4,6 MPa. Rúrky 38
x 6,3 mm boli dodané zo Železiarní
Podbrezová. Pri zváraní obvodových
zvarových spojov rúrok hadov prehrievačov II bola použitá technológia zvárania TIG. Počas zvárania rúrok bol aplikovaný predhrev zemným
plynom 150 – 200 °C a interpass tep-
109
Skúsenosti s úžitkovými vlastnosťami ocele T24
Obr. 8 Konštrukcia membránovej steny, kde sa prechody vytvárajú pomocou výkovkov (T-kusy
vľavo, vidličky vpravo)
Fig. 8 Structure of membrane wall where the transitions are fabricated by forgings (T-pieces on the
left, forks on the right)
Obr. 9 Sekvencia zvárania koreňa
Fig. 9 Root welding sequence
steh – tack weld, miesto trhliny – crack area,
rúrka – tube
Obr. 10 Priečna horúca
kryštalizačná trhlina
Fig. 10 Transverse hot
solidification crack
lota max. 350 °C. Použitý bol prídavný zvárací materiál WZCrMoV2
s priemerom 2,4 mm.
V priebehu zvárania neboli použité
ďalšie zvláštne opatrenia ako napr.
dohrev alebo balenie zvarových
spojov do termoizolačných zábalov
počas ich chladnutia. Zvarové spoje neboli žíhané na zmenšenie napätí (PWHT). Zváranie nesprevádzali žiadne problémy s defektmi typu
horúcich trhlín tak, ako ich poznáme pri zváraní membránových stien
pri projekte nadkritického kotla Ledvice. Pokiaľ je známe, časti kotla
v Pančeve pracujú bez závažných
nedostatkov do dnešnej doby.
3.2 Nadkritický kotol Ledvice
2009
Obr. 11 Lomové plochy trhlín v koreni obvodového zvarového spoja ocele T24
Fig. 11 Fractured surfaces in the root of circumferential welded joint in T24 steel
Obr. 12 Odber vzoriek zo zvarových spojov rúrka – výkovok (T kus)
Fig. 12 Sampling of specimens from welded joints in tube – forging (T-piece)
110
3.2.1 Závesné rúry
V roku 2009 sa začala v SES Tlmače
výroba 660 MW nadkritického kotla
do Ledvíc v Českej republike. Pri výrobe závesných rúr sa aplikovali skúsenosti z Pančeva. Oceľ T24 bola použitá v tlakových častiach závesných
rúr prehrievačov a v membránových
stenách výparníka. Pri výrobe a zváraní obvodových zvarových spojov
závesných rúr metódou TIG rozmer
44,8 x 11,0 mm bol použitý prídavný materiál s priemerom 2,4 mm
WZCrMo2VTi/Nb elektrický predhrev 150 – 200 °C, interpass teplota
max. 250 °C. Zvarové spoje boli kontrolované RTG skúškou 255% po tepelnom spracovaní 730 – 750 °C bez
výskytu vážnejších defektov.
Konštrukcia membránovej steny
je charakteristická veľkými dĺžkami zvarových spojov medzi rúrkami
a plochou oceľou (25 metrov) a šírkou panelov 3 200 mm. Panely sa
ďalej spájajú do väčších dĺžok pomocou zvarov medzi rúrkami, alebo
sa vytvárajú prechody pomocou výkovkov (T-kusy, vidličky) obr. 8.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Tab. 7 Parametre zvárania metódou 121 membránovej steny materiálu T24
Tab. 7 Welding parameters of 121 method for membrane wall from T24 material
Metoda zvárania
Welding method
Zvárací prúd
Welding current
(A)
Napätie
Voltage
(U)
Polarita
Polarity
121
320 – 400
28 32
G+
Rýchlosť
Rýchlosť podávaTepelný príkon
zvárania
nia drôtu
Heat input
Welding speed
Wire feed rate
(kJ/mm)
(cm/min)
(cm/min)
80 – 120
290 – 320
0,45 – 0,95
Tab. 8 Hodnoty meraní tvrdosti na vzorke s trhlinou
Tab. 8 Hardness measurement values on specimen with crack
Tvrdosť / Hardness (HV10)
Oblasť merania
Measurement region
Namerané hodnoty
Measured values
219; 219; 212
373; 386; 369
341; 301; 304
322; 350; 373
198; 197; 197
206; 209; 206
383; 383; 366
327; 336; 333
373; 353; 366
219; 219; 212
ZM – rúrka L1 / BM – tube L1
HAZ – rúrka L1 / HAZ – tube L1
ZK L1 / WM L1
HAZ – plech L1 / HAZ – plate L1
ZM – plech L1 / BM – plate L1
ZM – plech L2 / BM – plate L2
HAZ – plech L2 / HAZ – plate L2
ZK L2 / WM L2
HAZ – rúrka L2 / HAZ – tube L2
ZM – rúrka L2 / BM – tube L2
ZM
TOO
ZK
TOO
Priemer
Average
217
376
315
348
197
207
376
332
364
217
ZM
rúrka
výkovok
Obr. 13 Línia merania tvrdosti vo zvarových spojoch 1.1, 2.1 a 3.1
Fig. 13 Hardness measurement line in welded joints 1.1, 2.1 and 3.1
Tvrdosť – Hardness, vzdialenosť – distance, rúrka – tube, výkovok – forging
Línie vpichov
L1,L2 – platí
SUHNDåGê]YDU
PL 28,0x6,0
mm
A
B
L1
L2
C
D
Obr. 14 Zvarový spoj SAW rúrka – plech – rúrka časť membránovej steny
Fig. 14 Welded SAW joint in tube – plate – tube part of membrane wall
Línie vpichov – Indentation lines, Rúrka – Tube
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
Rúrka 33,7x6,3
mm
3.2.2 Obvodové zvarové spoje rúrok membránových stien
Pri kontrole zvarových spojov rúrok
prežiarením (RT) vo výrobnom procese v týchto oblastiach napojenia,
najmä v hornej časti obvodu koreňovej vrstvy zvarového spoja (obr. 9,
spôsob zvárania 111/141), boli zistené priečne trhliny, ktoré boli pozorované na cca 25 % zvarových spojov na rúrkach membránových stien
obr. 10.
Podobné priečne trhliny boli pozorované pri zváraní CrMoV oceliach
14MoV6-3 (15128.5). Tento typ trhlín je ale veľmi zriedkavý. Fraktografická analýza lomových plôch
zvarových spojov ocele T24 [12]
preukázala horúci charakter priečnych trhlín. Podľa obnažených dendritov zvarového kovu pri rôznom
zväčšení na obr. 11 možno konštatovať, že ide o horúcu trhlinu kryštalizačného typu.
Na obr. 12 sú zobrazené 3 vzorky
obvodových zvarových spojov rúrka – výkovok (T-kus vzorky priamo
z výrobku), na ktorých bolo vykonané meranie tvrdosti. Na vzorke 3.1,
ktorá je označená červenou farbou
bola zistená horúca trhlina v koreni
spoja. Všetky tri zvarové spoje boli
zvárané pri rovnakých podmienkach
(bez tepelného spracovania po zváraní – PWHT).
Z priebehu meraní tvrdostí [13]
obr. 13 vyplýva, že pri všetkých
troch spojoch je hodnota tvrdosti
najvyššia v HAZ. Hodnoty tvrdosti
sa pohybujú v rozsahu 350 HV10 až
380 HV10 (obr. 13).
Príčina vzniku trhlín nebola doteraz
úplne objasnená. Podozrenie, že
k vzniku trhliny dochádza pri zváraní nasledujúcej výplňovej húsenice,
kde by mohlo dôjsť vplyvom vysokého tepelného príkonu k vysokému
prehriatiu koreňovej vrstvy, a tým
k vzniku horúcej trhliny, sa nepotvrdilo. Na vznik horúcej trhliny môže
mať vplyv geometria nanesenej zvarovej húsenice, pretože bolo pozorované, že prierezy koreňových húseníc s trhlinami boli menšie, ako
prierezy koreňových húseníc bez
trhlín. Menšie prierezy koreňových
húseníc s trhlinami pravdepodobne
prenesú nižšie obvodové napätie pri
tuhnutí zvarového kovu a preto do-
111
Skúsenosti s úžitkovými vlastnosťami ocele T24
chádza k vzniku horúcich kryštalizačných trhlín.
ZM
TOO
ZK
TOO
ZM
Obr.15 Priebeh meraní tvrdosti zvarového spoja SAW rúrka – plech z ocele T24
Fig. 15 Hardness measurement course of welded SAW joint in tube – plate from T24 steel
tvrdosť – hardness, vzdialenosť – distance
7PDYiREODVĢ trhlina
SYHWOiREODVĢ
Obr.16 Povrch trhliny vo zvarovom spoji
Fig. 16 Crack surface in welded joint
Tmavá oblasť – trhlina – Dark region – crack, Svetlá oblasť – Light region
112
3.2.3 Trhliny v zvarových spojoch
pod tavivom SAW (121)
Druhým typom praskania ocele T24
je praskanie zvarových spojov membránových stien zváraných pod tavivom. Ukážka spoja SAW je na
obr. 14.
Rúrky sú spájané zvarmi s plochou
oceľou do panelov potrebnej šírky a dĺžky, metódou 121 zváranie
pod tavivom, jednovrstvovým zvarom s predhrevom 150 – 200 °C bez
následného tepelného spracovania. Parametre zvárania sú uvedené
v tab. 7.
Zvarové spoje panelov sa podrobujú skúškam tvrdosti, kontrole makrovýbrusu na geometriu uloženia
zvarového kovu minimálne dvakrát
do týždňa a pri každom prestavení
zváracieho automatu na nový rozmer základných materiálov. Jedno
z mnohých meraní tvrdosti zvarového spoja SAW, ktoré sa vykonali na
projekte Ledvice znázorňuje obr. 15
[14].
Hodnoty tvrdosti zvarových spojov
membránových stien v HAZ sa pohybovali okolo 380 HV10. V týchto
zvarových spojoch sa zistila prítomnosť priečnych trhlín (obr. 16) [15].
Rozlomením vzorky zvarového spoja v oblasti trhliny sme analyzovali povrch lomu, ktorý obsahuje dve
rôzne oblasti, tmavú pokrytú oxidmi a svetlú (obr. 16). Tmavá oblasť
zodpovedá povrchu trhliny, ktorá
bola identifikovaná nedeštruktívnou
kontrolou. Svetlá oblasť zodpovedá
lomu, ktorý vznikol pri roztvorení trhliny. Vzhľad povrchu trhliny (tmavá
oblasť) zvarového spoja dokumentuje obr. 17. Povrch lomu je čiastočne interkryštálový a čiastočne transkryštálový, tvárny, resp. štiepny.
Podľa prítomnosti interkryštálového lomu predpokladáme, že trhlina vznikla mechanizmom studeného praskania, t. j., že ide o vodíkom
indukovanú trhlinu. Na týchto vzorkách sme zmerali tvrdosť v blízkosti
výskytu trhlín. Výsledky meraní uvádza tab. 8.
Napriek vykonanému predhrevu sa
v HAZ rúrky a plechu namerali hodnoty tvrdosti 350 – 383 HV10. Predpokladáme, že predhrev významne
ovplyvňuje vznik studených, vodíkom indukovaných trhlín zvarových
spojov SAW membránových stien.
Z dôvodu vyššej tvrdosti v úzkom
pásme hranice stavenia sa vykonala skúška ohybom skúšobného panelu s rozmerom rúrky 42,1 x 7,1 mm
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
a plochej ocele 79 x 6 mm obr. 18.
Polomer skúšobného ohybu bol
R = 200 mm (deformácia = 10,5 %).
Po magnetickej skúške neboli indikované žiadne necelistvosti zvarových spojov.
K rovnakým výsledkom sa dospelo pri ohybových skúškach panelu
MeS u výrobcu prídavných materiálov Böhler. Pri polomere ohýbacieho
tŕňa 50 mm a uhle ohybu 180° neboli takisto zistené necelistvosti. „Drastické“ podmienky skúšok ohybom
náhodne vybraných lokalít na výrobných paneloch by určite odhalili
prítomnosť trhlín v pozdĺžnych zvarových spojoch MeS. Je to len dôkazom toho, že na zváracích automatoch možno vyrobiť zvarové spoje
membránových stien bez studených
trhlín.
3.2.4 Porovnanie predpisov a praxe pri zváraní ocele T24
Podmienky na zváranie, predhrev
a tepelné spracovanie materiálu T24
popisuje VdTÜV 533 [16]. Predhrev
sa požaduje pri zváraní od hrúbky
steny 8 mm min. 100 °C a pri hrúbke
nad 15 mm min. 200 °C. Pri zváraní pod tavivom membránových stien
sa predhrev nepožaduje pri akýchkoľvek hrúbkach. Odporúča sa pri
hrúbkach pod 8 mm však odstrániť
kondenzovanú vodu nahriatím propánovým plameňom zvarové hrany. Prax ukázala, že zváranie ocele
T24 bez predhrevu min. 150 °C pri
akejkoľvek hrúbke je veľmi nebezpečné z pohľadu náchylnosti ocele
T24 na studenú praskavosť. Predhrev nielenže priaznivo ovplyvňuje hodnoty tvrdosti zvarového spoja v HAZ a vo zvarovom kove, ale
hlavne odstraňuje vlhkosť, a teda aj
vodík z okolia zvarových hrán. Použitie predhrevu je v prípade zvára-
nia membránových stien vzhľadom
na rozsah a rýchlosť celého procesu veľmi náročná. Nutnosť tepelného spracovania je predmetom mnohých diskusií. V článku sme totiž
nespomenuli ďalší vážny problém
pri zváraní ocele T24, ktorý sa môže
prejaviť až pri nábehu a prevádzke
nadkritického kotla, a to je sekundárne vytvrdzovanie zvarových spojov. Tepelné spracovanie po zvarení
sa podľa VdTÜV 533 [16] požaduje
pri hrúbkach nad 10 mm.
ZÁVER
Skúsenosti SES Tlmače, ale aj iných
výrobcov kotlov ako napr. Alstom
Brno alebo Rafako pri zváraní ocele T24, sú veľmi podobné. Prítomnosť priečnych horúcich trhlín v ko-
reňovej časti obvodových zvarových
spojov rúrok membránových stien,
ako aj priečnych studených trhlín pri
zvaroch SAW membránových stien
sa vo väčšej alebo menšej miere potvrdila. Možnou príčinou vzniku priečnych horúcich trhlín nachádzajúcich sa v koreni obvodových
spojov rúrok je koncentrácia napätí a deformácie v ich menšom priereze. Horúce praskanie sa podarilo
čiastočne eliminovať (nie však úplne
odstrániť) vhodnou technikou zvárania pri ukončovaní koreňovej vrstvy
zabezpečením dodania väčšieho
množstva zvarového kovu do oblasti napojenia koreňa a tým zväčšenie
prierezu koreňa v mieste nadpojenia. Rozsiahly tréning zváračov tiež
prispel k zníženiu množstva defektov tohto typu.
Obr. 17 Lomová plocha trhliny – tmavá oblasť
Fig. 17 Fractured surface of crack – dark zone
Obr. 18 Skúška ohybom panela MeS
Fig. 18 Bend test of MeS panel
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
113
Skúsenosti s úžitkovými vlastnosťami ocele T24
Studené praskanie automatových
zvarových spojov SAW je technologicky náročnejší problém. Zníženie tvrdosti bainiticko-martenzitickej
štruktúry v HAZ, ako aj vnútorných
napätí v membránovej stene, vieme
znížiť len tepelným spracovaním po
zvarení. Oceľ T24 však bola vyvinutá hlavne preto, aby sa mohlo upustiť od predhrevu a hlavne tepelného
spracovania po zvarení z dôvodov
rozmerových, ako aj možných deformácií stien v procese žíhania.
Skúšky ohybom panelu membránovej steny ukázali, že aj úzka oblasť
hranice natavenia s vyššími hodnotami tvrdosti 350 – 380 HV10 dokáže zniesť takú výraznú deformáciu
bez vzniku dodatočných trhlín na ťahanej časti skúšobného panela. Odstránenie vodíka z procesu je jediná
možná cesta ako zamedziť studenej praskavosti. Vhodným predhrevom je možné eliminovať negatívny
vplyv vodíka na studenú praskavosť. Problém je technologicky zabezpečiť kontrolu a zaznamenávanie výšky predhrevu v každom
okamihu zvárania vzhľadom na dĺžku, množstvo zvarov a rýchlosť zváracieho procesu. Možno konštatovať, že SES má problém predhrevu
zvládnutý. K dohrevu zvarov SAW
(soaking) sa nemuselo pristúpiť. Dostatočne vysoká teplota predhrevu
korektne sledovaná spolu s vlastnou teplotou od zvárania zabezpečili podmienky pre zníženie hladiny
vodíka vo zvarovom kove pozdĺžnych zvarov MeS. Dokazuje to skutočnosť, že okrem jedného prípadu
sa praskavosť zvarových spojov rúrka – plochá oceľ zhotovená metódou SAW (121) nevyskytuje. Niektorí výrobcovia kotlov aplikujú dohrev,
ale s nižšími teplotami vlastného
predhrevu bez priebežnej korektnej
kontroly dodržania predhrievacích
teplôt [17], čo síce prináša ten istý
efekt, ale za cenu komplikovanejších a drahších zariadení. Samozrejme prítomnosť vodíka je potrebné
obmedziť aj ďalšími technologickými opatreniami, ako je napr. dostatočne presušené a vyhriate tavivo vstupujúce do procesu zvárania
a čistota zvarových hrán.
CONCLUSIONS
The experience of SES Tlmače as
well as other boiler manufacturers
such as e.g. Alstom Brno or Rafako
in welding of T24 steel are very similar. The presence of transverse hot
cracks in the root part of circumferential welded joints in tubes of mem-
114
brane walls as well as transverse
cold cracks in automated welds of
membrane walls have more or less
been proved. The possible cause
of transverse hot crack formation
present in the root of circumferential joints of tubes is the concentration of stresses and strains in their
smaller cross-section. Hot cracking
was successfully partially eliminated (however, not fully removed) by
a suitable welding technology in finishing the root pass by assuring the
supply of higher weld metal amount
into the root contact area and hence
the increase of root cross-section in
the contact area. An extensive welders’ training also contributed to the
reduction of the amount of this type
of defects. Cold cracking of automated welded joints is technologically
a more stringent problem. The hardness decrease of the bainitic-martensitic structure in the HAZ as well
as the inner stresses in the membrane wall can be decreased only by
heat treatment after welding. However, T24 steel has especially been developed in order to eliminate preheat
and heat treatment after welding
due to size reasons as well as possible strains in walls during the annealing process. The bend tests of
membrane wall panel have proved
that also the narrow fusion line zone
with higher hardness values 350 –
380 HV10 can bear such expressive
strains without additional crack formation in the drawn part of test panel. Hydrogen removal from the process is the only possible way how to
prevent cold crackability. A suitable
preheat can eliminate the negative
hydrogen effect on cold crackability.
The problem is how to assure technologically the check and recording
the preheat height in each welding
moment with respect to the length,
amount of welds and the welding process speed. It can be stated that SES
Company has mastered the problem
of preheat. It was unnecessary to accede to postheat (soaking) of automated welds. A sufficiently high preheat temperature correctly followed
together with the proper welding
temperature assured conditions for
decrease of hydrogen level in weld
metal of longitudinal MeS welds. It is
proved by the fact that with the exception of one case the crackability of welded joints in tube – flat steel
fabricated by 121 method does not
occur. Some boiler manufacturers
apply postheat however with lower
proper preheat temperatures without
continuous correct check of keep-
ing preheat temperatures [17] what
brings the same effect, however for
the price of more intricate, more expensive equipment. The presence of
hydrogen has to be, of course, restricted also by other technological
measures such as e.g. sufficiently
redried and heated-up flux entering
the welding process and the purity
of weld edges.
Literatúra
[1] VDI Nachrichten: Beizen schwächte
Schwessnähte im Kraftwerk,
Duisburg 23. 8. 2010
[2] Pecha, J.: Zváranie moderných
žiarupevných ocelí pre energetické
zariadenia. STU Bratislava, 2007
[3] STN EN 10216-2. Bezšvové oceľové
rúry na tlakové účely. Technické
dodacie podmienky. Časť 2:
Nelegované a legované oceľové rúry
so špecifickými vlastnosťami pri
zvýšenej teplote, 2008
[4] ASTM A 213. Specification for
seamless ferritic and austenic alloysteel boiler, superheater, and heatexchanger tubes. 2004, Add. 2005
[5] ASTM A 335. Seamless ferritic alloysteel pipe for high teperature service,
2004, Add. 2005
[6] VdTÜV-Werkstoffblatt 533.
Warmfester Stahl 7CrMoVTiB 10-10.
Werkstoff-Nr. 1.7378, 2009
[7] Werkstoffblatt 473R. 7 CrMoVTiB
10-10. V&M Tubes, 2002
[8] Gianfrancesco, A. Di a kol.:
Applications of advanced low-alloy
steels for new high-temperature
components, Research Fund for Coal
and Steel, February 2007
[9] Materiály firmy Vallourec
Mannesmann: The T23/T24 Book.
New Grades for Waterwalls and
Superheaters
[10] The T23/T24 Book. New Grades for
Waterwals and Superheaters.
Vallourec & Mannesmann, 2001
[11] Heuser, H. – Jochum, C.:
Schwiesszusatzwerkstoffe für neue
Kraftwerkstähle. VGB Fachtagung
Werkstoffe und Qualitätssicherung,
Dortmund, 2004, Vortrag V3
[12] Bošanský, J.: Analýza príčin vzniku
koreňových trhlín, IBOK, a. s., 2011
[13] Mráz, Ľ.: Analýza zvarových spojov
ocele T24 II. etapa, VÚZ – PI SR
Bratislava, 2011
[14] Protokol o výsledkoch mechanických
skúšok 1363/2010, 1364/2010,
1365/2010, 1366/2010, SES Inspekt,
2010
[15] Mráz, Ľ.: Analýza zvarových spojov
ocele T24 IIb. etapa, VÚZ – PI SR
Bratislava, 2011
[16] Warmfester Stahl 7CrMoVTiB10-10.
VdTÜV Werkstoffblatt 533, 06. 2008
[17] Seydel, R.: Verabeitung des
hochwarmfesten bainitisches
Werkstoffes 7CrMoVB10-10
(T24), DVS 283
<
Článok recenzoval:
doc. Ing. Karol Kálna, DrSc.,
VÚZ – PI SR, Bratislava
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
Doplnenie návrhu klasifikácie štruktúr
zvarových spojov ocelí publikovaného
v časopise Zváranie-Svařování 9/2005
On proposal of structural classification of steel welded joints
in Journal Zváranie-Svařování 9/2005
TIB OR ŠMIDA – V L A DI M Í R M A GU L A – JÁ N B O Š A N S KÝ
Ing. T. Šmida, PhD. – doc. Ing. V. Magula, PhD. – prof. Ing. J. Bošanský, PhD., IBOK, a. s., Bratislava
Mechanizmy transformácie, ich vplyv na morfologické charakteristiky a základné mechanické vlastnosti
mikroštruktúry  Návrh na zlúčenie kategórií Widmanstättenického feritu, hrubého acikulárneho feritu a oboch
horných bainitov do novej kategórie Widmanstättenický bainit  Návrh na zmenu názvu acikulárny ferit
na intragranulárny bainit
Transformation mechanisms, their effect on morphological characteristics and basic mechanical microstructure
properties are outlined. The proposal for unification of the categories of Widmanstätten ferrite, coarse acicular
ferrite and both upper bainites into a new Widmanstätten bainite category was analysed. The proposal for the
change of the term of acicular ferrite to intragranular bainite was given.
Analýza a hodnotenie mikroštruktúr ocelí má viac ako 150ročnú tradíciu. Mikroštruktúry sa
spočiatku popisovali a diferencovali výlučne na základe morfologických charakteristík na metalografických výbrusoch, ale s rozvojom
fyzikálnej metalurgie a pochopením
základných mechanizmov transformácie  Fe sa v zhode so samotným mechanizmom transformácie
zhruba v polovici minulého storočia
ustálilo súčasné označenie a rozdelenie na ferit/perlit, bainit a martenzit. Rozvoj technológie zvárania spolu so svojimi metalurgickými
špecifikami spôsobil, že okrem už
zavedených mikroštruktúrnych kategórií sa začali používať nové, ktoré mali lepšie vystihovať morfologickú rozmanitosť štruktúr zvarových
spojov. Výskyt veľkého množstva
špecifických prechodových mikroštruktúr, resp. mikroštruktúr po
viacnásobnom teplotnom ovplyvnení viedol k rastúcemu terminologickému odcudzeniu pracovníkov
aplikovaného výskumu v oblasti
zvárania a zvariteľnosti a vedeckých
pracovníkov na akademickej pôde.
Jeho výsledkom bolo, že až príliš
často mali obe skupiny pracovníkov
pocit, že pracujú na odlišných materiálových problémoch.
Posledný návrh klasifikácie štruktúr
zvarových spojov ocelí bol publikovaný v časopise Zváranie-Svařování
>
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
v roku 2005 [1]. S odstupom času
sa zdá, že z hľadiska špecifických
kombinácií mechanických vlastností
dôležitých pre zvarové spoje i z hľadiska fyzikálnej metalurgie ocelí
existuje priestor nielen pre zlúčenie
niektorých mikroštruktúrnych kategórií, ale aj pre jej terminologické
zosúladenie so štandardnými mikroštruktúrnymi kategóriami fyzikálnej
metalurgie.
1 ZÁKLADNÉ TYPY
TRANSFORMÁCIE Fe
Štandardne moderná fyzikálna metalurgia [2] rozlišuje tri základné mechanizmy polymorfnej transformácie: feritickú/perlitickú pri malých
podchladeniach, martenzitickú pri
veľkých podchladeniach a bainitickú, ktorá vypĺňa teplotnú oblasť
medzi nimi. O bainitickej premene
sa často konštatuje, že jej mechanizmus má niektoré znaky martenzitickej i perlitickej premeny. O prelínaní a príbuznosti jednotlivých
mechanizmov transformácie si možno vytvoriť dobrý obraz na základe
charakteristiky mechanizmov transformácie [3] podľa:
• chemického zloženia naprieč rozhraním medzi pôvodnou a novou
fázou,
• pohybu rozhrania medzi pôvodnou a novou fázou.
Pokiaľ sa na rozhraní medzi pôvod-
nou a vznikajúcou fázou nemení
chemické zloženie, ide o bezdifúznu premenu (BP), v opačnom prípade o difúznu premenu (DP). Pokiaľ
nová mriežka vzniká postupným zachytávaním individuálnych atómov
v nových uzlových bodoch a nekoherentné rozhranie sa posúva náhodnými skokmi atómov bez existencie orientačného vzťahu medzi
pôvodnou a novou fázou, ide o tzv.
rekonštrukčnú premenu (RP). Pokiaľ
nová fáza vzniká premiestnením celých skupín atómov, pri ktorom nedochádza k výmene najbližších susedov, ide o tzv. posuvnú premenu
(PP). Pri PP migruje koherentné alebo semikoherentné rozhranie koordinovaným pohybom atómov,
existuje orientačný vzťah medzi pôvodnou a novou fázou a transformácia je sprevádzaná zmenou tvaru transformovaného materiálu.
Príbuznosť, resp. odlišnosť jednotlivých mechanizmov transformácie
 Fe je potom zrejmá z tab. 1 –
spoločnou črtou feritickej/perlitickej
a bainitickej premeny je difúzia a bainitickej a martenzitickej premeny
koordinovaný presun skupín atómov
[3]. Bainitickú premenu teda možno
naozaj považovať za prechodovú,
pričom jej mechanizmus bude mať
niektoré charakteristické rysy martenzitickej i feritickej/perlitickej premeny.
Bainitická premena prebieha v rela-
115
Doplnenie návrhu klasifikácie štruktúr zvarových spojov ocelí
publikovaného v časopise Zváranie-Svařování 9/2005
Tab. 1 Mechanizmus fázových transformácií podľa [3]
Tab. 1 Phase transformation mechanism according to [3]
RP
PP
Rekonštrukčná
Posuvná
premena
premena
Reconstructive
Sliding
transformation transformation
Ferit/Perlit
Ferrite/Pearlite
Bainit
Bainite
Martenzit
Martensite
DP
Difúzna
premena
Diffusion
transformation
X
BP
Bezdifúzna
premena
Difusion-free
transformation
X
X
X
X
X
Tab. 2 Porovnanie mechanizmu bainitickej a martenzitickej premeny (B-bainit, M-martenzit) [9]
Tab. 2 Comparison of bainitic and martensitic transformation mechanism [9]
Nukleácia a spätné pôsobenie
rastu
Nucleation and growth reaction
Tvar platne
Plate shape
Nukleácia bez difúzie
Diffusionless nucleation
Difúzia uhlíka v priebehu
nukleácie
Carbon diffusion during
nucleation
Substitučná difúzia v priebehu
nukleácie
Substitutional diffusion during
nucleation
Ohraničený na austenitické zrno
Confined to austenite grain
B
M
B
M
x
x
Veľký posun
Large shear
x
x
x
x
Deformácia tvaru IPS
IPS shape deformation
x
x
–
x
Rast bez difúzie
Diffusionless growth
x
x
x
–
Difúzia uhlíka v priebehu rastu
Carbon diffusion during growth
–
–
–
–
Substitučná difúzia
v priebehu rastu
Substitutional diffusion during
growth
–
–
x
x
Lesklé rozhranie
Glissile interface
x
x
Tab. 3 Typické tvrdosti základných mikroštruktúr feritických ocelí [14]
Tab. 3 Typical hardness values of basic microstructures of ferritic steels [14]
Mikroštruktúra
Microstructure
F Ferit
Ferite
Hrubý acikulárny ferit
CAF – Coarse acicilar ferrite
Horný bainit
UB – Upper bainite
HV10
120 – 160
150 – 180
200 – 260
tívne širokom intervale teplôt. Vzhľadom na jej príbuznosť s feritickou/
perlitickou i martenzitickou premenou sa dá očakávať, že hranice medzi jednotlivými typmi premeny nebudú ostro ohraničené. Typickým
príkladom je Widmanstättenický ferit (WF). I keď sú niektoré detaily mechanizmu vzniku WF stále predmetom diskusie [4], podľa [5, 6] vzniká
rovnakým mechanizmom ako bainitická premena (PP+DP) a aj podľa
[7] je WF s B „štruktúrne i kineticky
spojitý“.
Aj na opačnej strane teplotného intervalu bainitickej premeny sa zdá,
že z hľadiska pohybujúceho rozhrania medzi dolným bainitom a martenzitom nie je ostrá hranica [8],
čomu zodpovedá i porovnanie
oboch mechanizmov v tab. 2 [9].
24 možných orientačných vzťahov
medzi austenitom na jednej strane
116
Mikroštruktúra
Microstructure
Acikulárny ferit
AF – Acicular ferrite
Dolný bainit
LB – Lower bainite
M Martenzit
Martensite
HV10
260 – 320
280 – 340
400 – 700
a martenzitom, bainitom a WF na
druhej [10, 11] naznačuje, že niečo ako „štruktúrna a kinetická spojitosť“ bude existovať nielen medzi
WF a bainitom, ale pravdepodobne
naprieč celým spektrom produktov
transformácie. To by vysvetľovalo
existenciu veľkého množstva prechodových fáz v oblasti feritických
zvarových spojov i pretrvávajúcu
diskusiu o ich klasifikácii.
2 VPLYV TEPLOTY
TRANSFORMÁCIE NA
CHARAKTER PRODUKTU
TRANSFORMÁCIE
Väčšina najdôležitejších charakteristík produktu transformácie  Fe
súvisí so zmenou merného objemu
Fe s poklesom teploty. S rastúcim
podchladením vzrastajú elasto/plastické pnutia medzi pôvodnou fázou
a produktom transformácie, v dôsledku čoho sa
• mení tvar produktu z polyedrického na doskovitý až ihlicovitý,
• rastie hustota dislokácií v mriežke
produktu transformácie.
Ďalšie dôležité charakteristiky súvisia so spôsobom nukleácie. Pri
vysokých teplotách a malých stupňoch podchladenia je preferovaná
heterogénna nukleácia na veľkých
plošných poruchách typu hraníc
austenitických zŕn, čo spolu s PP
vedie k vzniku aglomerácií doskovitých útvarov oddelených hranicami s malým uhlom. Hranice medzi
aglomeráciami, ktoré rastú z rôznych zárodkov oddeľujú hranice
s veľkým uhlom. S rastúcim podchladením rastie počet aktívnych
zárodkov a zákonite preto klesá
priemerná veľkosť charakteristických štruktúrnych útvarov. Pri najvyšších stupňoch podchladenia začnú vznikať zárodky novej fázy i na
menej efektívnych miestach heterogénnej nukleácie, t. j. poruchách
mriežky vo vnútri pôvodného austenitického zrna. Výsledkom bude
ďalší pokles stredného priemeru
štruktúrneho útvaru ohraničeného
hranicou s veľkým uhlom a pri nukleácii na najmenších intragranulárnych štruktúrnych heterogenitách
i vznik izolovaných latiek, resp. ihlíc
namiesto ich aglomerácií. Morfologicky kategorizoval postupnú zmenu produktu transformácie  Fe
s rastúcim podchladením Dubé (str.
41 v [2]) nasledovne:
• intergranulárne alotriomorfné
útvary,
• platne alebo latky WF,
• intragranulárne idiomorfné útvary,
• intragranulárne platne.
S poklesom teploty transformácie klesá i rýchlosť a dosah (stredná vzdialenosť) difúzie, čo sa nevyhnutne prejaví na redistribúcii
atómov uhlíka, ktorého rozpustnosť
sa so zmenou  Fe dramaticky
zníži. Zatiaľ čo pri teplotách blížiacich sa teplote feriticko/perlitickej
premeny stihne C difundovať (a precipitovať) na hranice vznikajúcich
latiek, pri teplotách na opačnom
konci teplotného intervalu bainitickej premeny precipituje vo forme
karbidov vo vnútri latiek.
Je potrebné zdôrazniť, že aktuálne
teploty jednotlivých typov fázových
transformácií závisia okrem rýchlosti ochladzovania predovšetkým
od chemického zloženia, ktorým je
možné tendenciu k niektorým typom premeny potlačiť a k iným zvýrazniť.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
3 URČUJÚCE EXPLOATAČNÉ
VLASTNOSTI MATERIÁLU,
ICH VZŤAH
K MIKROŠTRUKTÚRE
A POŽIADAVKY NA
KLASIFIKÁCIU
MIKROŠTRUKTÚR
V súlade s kap. 2 možno konštatovať, že mechanizmus transformácie vplýva súčasne na rozsah
všetkých základných fyzikálno metalurgických mechanizmov spevnenia
(hustotu dislokácií, stav sekundárnej fázy, veľkosť a tvar elementárneho štruktúrneho útvaru, presýtenie
tuhého roztoku) i na morfologické
charakteristiky produktu transformácie (mikroštruktúru). Mikroštruktúru teda možno považovať za vonkajší morfologický prejav tých istých
fyzikálno-metalurgických procesov,
ako sú procesy určujúce mechanické vlastnosti a medzi mikroštruktúrou a mechanickými vlastnosťami
preto nie je kauzálna súvislosť.
Na druhej strane ľubovoľná kategorizácia dáva zmysel iba vtedy,
ak individuálne kategórie reprezentujú typické a súčasne jedinečné
kombinácie sledovaných vlastností, v danom prípade morfologických
charakteristík i dôležitých mechanických vlastností. Z mechanických vlastností limitujú možnosti využitia ľubovoľného konštrukčného
materiálu, vrátane jeho zvarových
spojov, predovšetkým odolnosť proti
zmene tvaru a odolnosť proti vzniku
a šíreniu porušenia, ktoré sú z inžinierskeho hľadiska reprezentované:
• deformačným napätím (medzou
klzu),
• tranzitnými teplotami ohraničujúcimi oblasť tvárneho lomu (mechanizmus tvárneho porušenia
zabezpečí dostatočnú odolnosť
proti vzniku a šíreniu porušenia)
(obr. 1).
Deformačné napätie (medza klzu)
ocele daného typu (chemického zloženia) rastie s rastúcim podchladením predovšetkým v dôsledku rastu hustoty dislokácií, pretože rozsah
ostatných mechanizmov spevnenia je na podmienky transformácie
danej ocele podstatne menej citlivý. Oblasť tvárneho porušenia sa
s rastúcim deformačným napätím
a najmä rastúcou veľkosťou elementárneho štruktúrneho útvaru ohraničeného hranicou s veľkým uhlom
zužuje – vzrastá teplota zmeny tvárneho porušenia na štiepny a klesá
teplota zmeny tvárneho porušenia
na interkryštalický, obr. 1 [12, 13].
Za najdôležitejšie exploatačné mechanické charakteristiky produktu
transformácie teda možno považovať deformačné napätie (dobre reprezentované tvrdosťou) a veľkosť
elementárneho štruktúrneho útvaru ohraničeného hranicou s veľkým
uhlom.
4 Z EXISTUJÚCEJ
KLASIFIKÁCIE ŠTRUKTÚR
ZVAROVÝCH SPOJOV
4.1 Bainitické mikroštruktúrne
kategórie
Klasifikácia mikroštruktúr zvarových
spojov [1] rozoznáva okrem feriticko/perlitickej a martenzitickej mikroštruktúry 5 ďalších základných
mikroštruktúrnych kategórií: hrubý
acikulárny ferit (HAF), horný bainit
I a II (HB I a HB II), dolný bainit (DB)
a acikulárny ferit (AF) (ďalšie dve
mikroštruktúrne kategórie spomínané v [1], samopopustený martenzit
a troostit sú už produktom popustenia). Podľa rozsahu dislokačného spevnenia (t. j. podľa tvrdosti
v tab. 3) vznikajú všetky medzi teplotami feriticko/perlitickej a martenzitickej premeny. Typické exploatačné
mechanické charakteristiky jednotlivých bainitických mikroštruktúr sú
Obr. 1 Schematické znázornenie zmeny húževnatosti feritických ocelí s podmienkami namáhania
Cleavage – Štiepna, DBT (ductile-to-brittle-fracture transition) – DBT (premena tvárneho lomu na
krehký lom), Ductile – Tvárna, TIT (transcrystalline-to-intercrystalline fracture transition) – TIT
(premena transkryštalického lomu na interkryštalický lom), Intercrystalline – Medzikryštalická
Fig. 1 Schematic representation of toughness change in ferritic steels with loading conditions
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
vo vzťahu k teplote transformácie
diskutované nižšie.
4.2 Hrubý acikulárny ferit – HAF
Názvom hrubý acikulárny ferit HAF
sa v [1] označujú všetky typy feritov,
ktorých rozmer v pozdĺžnom smere
je podstatne väčší, ako v priečnom
(obr. 2). Do skupiny HAF sú zaradené aj Widmannstättenická – textúra
a postranný ferit. HAF nukleuje pri
relatívne malom podchladení heterogénne na hraniciach pôvodného
austenitického zrna. Rastie vo forme
latiek oddelených hranicou s malým uhlom. Latky vytvárajú pakety
ohraničené hranicou s veľkým uhlom. Keďže HAF rastie od hranice
zrna do jeho interiéru, najväčší rozmer pakety je limitovaný iba priemerom pôvodného austenitického zrna
a HAF tak „dedí“ veľkosť primárneho
austenitického zrna.
Hustota dislokácií je v dôsledku nižšej teploty transformácie vyššia, ako
v prípade feritu, ale deformačné napätie (medza klzu) zostáva relatívne nízke. Napriek nízkej medzi klzu
však môže mať v závislosti od veľkosti pakety (a teda veľkosti primárneho austenitického zrna) zúženú oblasť tvárneho porušenia.
4.3 Horný bainit – HB
Vzniká pri nižšej teplote transformácie ako HAF, takže má v dôsledku
vyššej hustoty dislokácií aj vyššie
deformačné napätie (medzu klzu).
Hranice medzi latkami v rámci pakety sú malouhlové, pakety, podobne ako v prípade HAF, rastú z hranice primárneho austenitického zrna,
tak že v prípade hrubozrnnej štruktúry má HB zvýšenú pravdepodobnosť štiepneho, resp. interkryštálového porušenia.
Celkovo sa mikroštruktúra HB podobá HAF, je však v dôsledku nižšej
teploty premeny jemnejšia (obr. 3).
V závislosti od chemického zloženia
sa v [1] rozlišujú dve modifikácie –
HB I a HB II.
4.3.1 Horný bainit I – HB I
Medzi latkami feritu sa nachádza
štruktúrna zložka M-A, ktorá môže
byť čiastočne alebo úplne rozpadnutá. Štruktúrna zložka M-A vzniká
vo ZK a TOO ocelí legovaných hlavne Mn, Mo, Ni, Cr, resp. mikrolegúrami Nb, Ti a V.
4.3.2 Horný bainit II – HB II
Horný bainit druhého typu sa tvorí
hlavne pri zváraní uhlíkových oce-
117
Doplnenie návrhu klasifikácie štruktúr zvarových spojov ocelí
publikovaného v časopise Zváranie-Svařování 9/2005
Obr. 2 Hrubý acikulárny ferit [1]
Fig. 2 Coarse acicular ferrite [1]
Obr. 3 Horný bainit [1]
Fig. 3 Upper bainite [1]
Obr. 4 Dolný bainit [1]
Fig. 4 Lower bainite [1]
Obr. 5 Acikulárny ferit [1]
Fig. 5 Acicular ferrite [1]
lí bez výraznejšieho legovania. Po
hraniciach latiek horného bainitu HB
II je vylúčený cementit buď v jemnej
alebo platničkovej forme. HB II sa vo
zvarových spojoch moderných ocelí vyskytuje v porovnaní s HB I ojedinele.
4.4 Dolný bainit – DB
Dolný bainit vzniká pri teplotách, ktoré hraničia s teplotou počiatku martenzitickej premeny, t. j. pri vyšších
rýchlostiach ochladzovania, ako HB.
Prednostne nukleuje na hraniciach
primárneho austenitického zrna, ale
je možné, že zárodky DB môžu vznikať aj na hraniciach pakiet, nakoľko
118
pri transformácii sa nepozoruje výrazná dedičnosť veľkosti primárneho
austenitického zrna [14]. Vzhľadom
na väčšie podchladenie a s tým súvisiaci vyšší počet aktívnych zárodkov transformácie je celkovo veľkosť
pakiet menšia, ako v prípade HB. Na
rozdiel od HB precipituje cementit
vzhľadom ku kratšiemu času difúzie
vo vnútri latiek (obr. 4).
V dôsledku nižšej teploty transformácie má v porovnaní s HB vyššiu
hustotu dislokácií a vyššie deformačné napätie (medzu klzu) a vzhľadom na menšie pakety, jemnejšie
latky a homogénnejšiu distribúciu
karbidickej fázy aj širšiu oblasť tvárneho porušenia ako HB.
4.5 Acikulárny ferit – AF
AF je v [1] popísaný ako nepolyedrická štruktúra, ktorá sa vyskytuje hlavne vo zvarovom kove, ale tiež v teplom ovplyvnenej oblasti zvarového
spoja. V dôsledku intragranulárnej
nukleácie na relatívne malých poruchách nevytvára aglomerácie latkovitých útvarov v rámci pakiet, ale
náhodne orientované latky (takže
názov acikulárny (ihlicovitý) nie je
celkom správny), oddelené hranicami s veľkým uhlom (obr. 5).
Pretože AF vzniká pri nižšej teplote transformácie a vyššej rýchlosti ochladzovania ako HAF a HB, má
v dôsledku vyššej hustoty dislokácií
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
O D B O R N É Č L Á NKY
vyššiu pevnosť, ale vďaka hraniciam
s veľkým uhlom medzi feritickými
latkami má širokú oblasť tvárneho
porušenia.
5 DISKUSIA A NÁVRH NOVÝCH
MIKROŠTRUKTÚRNYCH
KATEGÓRIÍ
Z hľadiska dôležitých mechanických
vlastností i morfológie sú HAF, HB I,
HB II z [1] veľmi podobné. Podľa [5]
je latkový tvar produktu transformácie dôsledkom PP, takže HAF vzniká rovnakým mechanizmom ako
HB. Podľa Dubého morfologickej
kategorizácie produktu transformácie  Fe sú všetky tri typy mikroštruktúr typickými predstaviteľmi
Widmanstättenickej morfologickej
kategórie. WF, HAF i HB tak vytvárajú jednu kategóriu mikroštruktúr,
ktoré okrem rovnakého mechanizmu premeny spája i „dedenie“ veľkosti primárneho austenitického
zrna a s tým súvisiace potenciálne
problémy s vysokou tranzitnou teplotou pri skúške vrubovej húževnatosti. Logický názov celej skupiny
mikroštruktúrnych kategorií, ktorý by reflektoval spoločnú morfologickú charakteristiku, spoločný mechanizmus vzniku i charakteristické
dedenie veľkosti pôvodného austenitického zrna, by teda bol Widmanstättenický bainit (WB). Za zmienku stojí, že praktický význam vplyvu
veľkosti primárneho austenitického
zrna na tranzitnú teplotu WB však
zrejme nie je tak dramatický, ako
naznačuje jeho vplyv na tranzitnú
teplotu pri skúške vrubovej húževnatosti. Rýchlosti namáhania sú pri
skúške vrubovej húževnatosti extrémne a nadhodnocujú vplyv veľkosti zrna na úkor vplyvu pevnosti.
Navyše, až na výnimky, nezodpovedajú podmienkam prevádzkového namáhania zváraných konštrukcií (priemyselných zariadení). Tie
sú lepšie simulované skúškami statickej lomovej húževnatosti, pri ktorých sa však už veľkosť zrna vďaka
pomalšiemu zaťažovaniu prejavuje
menej dominantne a namerané hodnoty tranzitnej teploty sú nižšie.
Aj ďalšia z mikroštruktúrnych kategórií AF je bainitická – podľa [15]
ide o intragranulárne nukleovaný
bainit. Intragranulárny bainit (IB)
a DB od WB významne odlišuje skutočnosť, že „nededia“ veľkosť pôvodného austenitického zrna, t. j.
premenou sa pôvodné austenitické zrno „rozbije“ a celkovo sa zrno
zjemní. Vďaka tomu, že nevytvára
pakety, ale rôzne orientované latky
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
izolované od seba hranicami s veľkým uhlom je zjemnenie zrna rádovo efektívnejšie u IB. Obe štruktúry
teda tvoria najmä z morfologického
hľadiska dve dobre definované a odlíšiteľné kategórie so súborom mechanických vlastností, ktoré vypĺňajú medzeru medzi vlastnosťami WB
a martenzitickej mikroštruktúry.
Možno teda zhrnúť, že na základe požiadavky jedinečnosti kombinácie dôležitých vlastností a charakteristických morfologických znakov sa zdá
logické zaviesť nové subkategórie bainitickej štruktúry, konzistentné s morfologickým názvoslovím i mechanizmami polymorfných premien  Fe:
• Widmansttätenický bainit (pôvodne WF, HAF, HB I a HB II),
• Intragranulárny bainit (pôvodne
AF),
• Dolný bainit,
ktoré vypĺňajú teplotný interval medzi feritickou/perlitickou a martenzitickou premenou.
ZÁVER
V súlade s teóriou fázových premien
je navrhnutá revízia a zjednodušenie klasifikácie základných štruktúr
zvarových spojov nasledovne:
• Ferit/perlit
• Bainit
– Widmanstättenický WB
– Dolný DB
– Intragranulárny IB
• Martenzit
Každá z navrhovaných mikroštruktúrnych kategórií reprezentuje unikátnu kombináciu mechanických
vlastností, morfologických charakteristík a mechanizmu fázovej transformácie.
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
CONCLUSIONS
In harmony with the phase transformation theory the revision and simplification of classification of basic
welded joint structures is proposed
as follows:
• Ferrite/pearlite
• Bainite
– Widmanstätten WB
– Lower Bainite LB
– Intragranular IB
• Martensite
Each of the proposed microstructural
categories represents a unique combination of mechanical properties,
morphological characteristics and
phase transformation mechanism.
Literatúra
[1] Bošanský, J. – Magula, V.: Návrh
klasifikácie štruktúr zvarových spojov
[13]
[14]
[15]
ocelí, Zváranie, 54, 2005, č. 9, s. 237
– 242
Bhadeshia, H.K.D.H. – Honeycombe,
R.V.K.: Steels Microstructure and
Properties, Third Edition, 2006
Elsevier
Agren, J.: Displacive versus diffusional
transformations – the determining
factors, Workshop Alloying Element
Effects on Migrating Interfaces,
Vancouver, 2011, www.alemi.ca
Hillert, M. – Borgenstam, A. – Agren,
J.: Do bainitic and Widmanstätten
ferrite grow with different
mechanisms? Scripta Materialia 62,
2010, s. 75
Bhadeshia, H.K.D.H.: Martensite and
Bainite in Steels: Transformation
Mechanism & Mechanical Properties,
J Phys. IV France 7, Colloque C5,
Supplément au Journal de Physique
III de novembre 1997, C5 s. 367
Borgenstam, A.: The bainite
controversy, Workshop Alloying
Element Effects on Migrating Interfaces,
Avignon, 2010, www.alemi.ca
Purdy, G.: The mechanism of bainite
formation; a current assessment,
Workshop Alloying Element Effects
on Migrating Interfaces, Tokyo, 2008,
www.alemi.ca
Aaronson, H.: General discussion
session of the Pacific Rim Conference
on Roles of Shear and Diffusion in the
Formation of Plate-Shaped
Transformation Products, Kona,
Hawaii, 1992, v Metallurgical and
Materials Transactions A 25, 1994,
s. 2655
Bhadeshia HKDH: Phase
transformations contributing to the
properties of modern steels, Bulletin
of the Polish Academy of Sciences,
Technical Sciences, 58, 2010, s. 255
Hutchinson B, Hagstrom J: Austenite
Decomposition Structures in the
Gibeon- Meteorite, Metallurgical and
Materials Transactions A, Vol. 37,
2006, s. 1811
Morito S et all.: The morphology and
crystallography of lath martensite in
Fe-C alloys, Acta Materialia 51, 2003,
s. 1789
Smida, T. – Bosansky, J.: Fracture
mode transition phenomena in steels
as a consequence of the change of
operating deformation mode,
Materials Science and Engineering
A 323, 2002, 21
Smida, T. – Bosansky, J.: On Some
Aspects of the Plasticity and Fracture
Properties of Ferritic Materials,
Kovove Materialy-Metallic Materials
41, 2003, s. 36
Bošanský, J. – Magula, V.:
Profesionálne skúsenosti
Babu, S. S. – Bhadeshia, H.K.D.H.:
Mechanism of the transition from
Bainite to Acicular Ferrite,
Materials transactions JIM,
32, 1991, s. 679
<
Poznámka: úplný preklad článku
Microstructural categories in ferritic welded joints (Šmida, T. – Magula, V. – Bošanský, J.), prijatého do Kovových materiálov
Článok recenzoval:
Ing. Ľuboš Mráz, PhD., VÚZ – PI SR, Bratislava (názor recenzenta bude publikovaný
v samostatnom článku)
119
Protikorózna ochrana oceľových konštrukcií
prenosových ciest v energetike žiarovým
zinkovaním, kvalita, jej výhody a riziká
plynúce z výrobného procesu
MARIANNABART
MARIAN
MATYSOVÁ
OŠ – PAVOL SEJČ
Ing. M. Bartoš IWE, SAG Elektrovod, a. s., Bratislava
Žiarovo pozinkované oceľové konštrukcie majú od čias ČSSR a prvých veľkorozmerných zinkovacích keramických
vaní u nás dlhú tradíciu  Kvalita výroby oceľovej konštrukcie s jej akostným pozinkovaním je neoddeliteľne spätá
 Zhrnutie predchádzajúcich skúseností a poznatkov z tejto oblasti, spolu s najčerstvejšími a to aj zo zahraničia
Významným užívateľom protikoróznej ochrany oceľových
konštrukcií technológiou žiarového zinkovania je energetika. Takmer
všetky jej oceľové konštrukcie, t. j.
stožiare nízkeho, vysokého a veľmi vysokého napätia prenosových
ciest, ako aj hlavné a pomocné oceľové konštrukcie rozvodných staníc
s požiadavkou tridsať a viacročnej
životnosti sú po dlhé desaťročia nemilosrdne vystavené atmosférickým
vplyvom. Zaostanie v technologickej disciplíne výroby a povrchovej
úpravy oceľovej konštrukcie sa prejaví na garantovanej životnosti protikoróznej ochrany, čo je v rozpore
so záujmom investora a prevádzkovateľa energetických prenosových
ciest a rozvodných staníc.
Toto kritérium samozrejme platí aj
pre oblasti so silným a agresívnym
znečistením ovzdušia v blízkosti priemyslu, kde sa cielene nachádzajú
napájacie rozvodné stanice (obr. 1
a 2) a v poslednej dobe aj praktickými prejavmi vetrom zanášaného
>
aerosólu posypovej soli z autostrád
a rýchlostných komunikácií (obr. 3
a 4). Samozrejme „svoje“ o tom vedia aj prevádzkovatelia mostov, či už
oceľových z konštrukčných ocelí, Atmofixu, Cortenu alebo železobetónu.
Krátkym nahliadnutím do neďalekej histórie možno zrekapitulovať,
že Elektrovod, vtedy ešte národný podnik ČSSR so svojím závodom v Žiline, bol budovaný na významného výrobcu priehradových
stožiarov vn, vvn, zvn a oceľových
konštrukcií rozvodných staníc. Obnova povojnovej energetiky, ale aj
priemyselno-stavebný boom rozvíjajúceho sa technicky vyspelého
spoločného štátu, priala prostredníctvom rozhodujúcich politicko-odborných kruhov technologickej
výbave podniku. Okrem veľkorysého nákupu moderných numericky
riadených dierovacích strojov konštrukčných uholníkov typu Vernet
a výstavby skúšobne stožiarov, bola
naprojektovaná a postavená národným podnikom TEPLOTECHNA Olo-
Obr. 1 Súčasnú rozvodnú stanicu tvorí veľké množstvo zváraných,
pozinkovaných oceľových konštrukcií
120
mouc, v republike prvá veľkorozmerová zinkovacia pec s keramickou
vaňou a nepriamym ohrevom zinku,
cez fritovú plávajúcu pokrývku v oddelenej komore od kúpeľa zinkovej
vane. Dnes sa už tieto pece z ekonomických dôvodov nepoužívajú,
ale na dobu vzniku, t. j. 1971, to bolo
technické priekopnícke dielo s rozmermi vane: dĺžka 9 m, hĺbka 1,1 m
a šírka zrkadla 0,8 m. Tepelná stabilita pri kolísavom zinkovacom výkone bola vďaka obrovskému objemu roztaveného zinku výborná. Tam
bola možnosť aj laborovať s legujúcimi prísadami, najmä vplyvu Al, ďalej odskúšať ovplyvňovanie difúzneho procesu metódou Cuprazin atď.
Toľko pár slov k histórii, aby nedošlo
k prestrihnutiu kontinuity vedomostí.
A teraz pohľad ku každodennej
problematike kvality oceľových konštrukcií pre energetiku z pohľadu
stavebno-montážnej firmy, ktorou
sa po rôznych transformáciách stal
dnes, SAG Elektrovod, a. s.
Množiace sa prípady oprávnenej ne-
Obr. 2 Prevažujúci konštrukčný prvok nosných prvkov prístrojov
predstavuje Vierendeelova konštrukcia
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
Obr. 3 VVN stožiare stojace v blízkosti
rýchlostnej komunikácie sú z hľadiska koróznej
odolnosti extrémne namáhané vetrom
zanášaným aerosólom chemického posypu
Obr. 4 Základový rohový uholník stožiarov (obr. 3) po oddelení koróznych krýh bol zoslabený o 60 %
pôvodnej hrúbky
Obr. 5 Novoinštalované pozinkované oceľové konštrukcie rúrových prípojníc
Obr. 6 Korózny výron odhaľujúci nehermeticky
uzavreté obvodové zvary
spokojnosti investora voči stavu protikoróznej ochrany u čerstvo dodávaných oceľových konštrukcií ako od
domácich dodávateľov, tak i v kooperácii konzorcií so zahraničím, vyvolal požiadavku na analýzu príčin tohto faktu. Za posledné dva roky len
v energetike SR, ktorá je významným
odberateľom pozinkovaných oceľových konštrukcií (obr. 5), a z dôvodu
garancie ich životnosti na tridsať rokov i viac, sa množia oprávnené reklamácie na ich kvalitu. Investor už
v žiadnom prípade neprižmúri oči nad
koróznymi výronmi a laicky ľahko zbadateľnými stopami čerstvých výronov
hrdzavej vody ešte, obrazne povedané, u teplých oceľových nových pozinkovaných konštrukcií (obr. 6).
Ide o diely vysokonapäťových sto-
kvalite a nespokojnosti investora odkryjeme sekundárne a primárne príčiny, ako aj fyzikálny mechanizmus
defektov pozinkovaných konštrukcií.
V tejto súvislosti je potrebné hneď
na začiatku zdôrazniť, že navonok
jasná nekvalita protikoróznej ochrany oceľových konštrukcií v prevažnej miere nie je zapríčinená nekvalitou fyzikálneho princípu žiarového
zinkovania. Platilo, stále platí a bude
platiť známa myšlienka veľkého
a úspešného priekopníka priemyslu Tomáša Baťu, že firmu tvoria ľudia
a nie naopak. Tu treba hľadať korene
problému a to v kvalite jednotlivcov.
Úspech firmy vyviera z kvality a koncentrácie jednotlivcov, v našom prípade myslené výkonných zamestnancov a invencie ich myslenia.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
žiarov vn a vvn skrutkovaných alebo
kombinovane zváraných, u ktorých
sa často nachádzajú zvárané silové uzly, a u hlavných i pomocných
oceľových konštrukcií pre rozvodné
stanice vn a vvn. Hlavne u posledne
menovanej skupiny sú celé drieky
podperných nôh vn a vvn prístrojov,
nosníkov, ale aj portálov kotvenia
izolátorových reťazcov lanových prípojníc tvorené celozváranou Vierendeelovou konštrukciou. Je ľahká, tuhá a osvedčená. Toľko stručne
k uvedeniu čitateľa do obrazu.
PRÍČINY DEFEKTOV
POZINKOVANÝCH
KONŠTRUKCIÍ
K úvodnej vete o množiacej sa ne-
121
Protikorózna ochrana oceľových konštrukcií prenosových ciest v energetike
žiarovým zinkovaním, kvalita, jej výhody a riziká plynúce z výrobného procesu
V čom sú príčiny a aké sú opakované prípady problémov? Prvý, ten
lepší, je, keď subdodávateľ oceľovej
konštrukcie v zmysle vo výkresoch
predpísanej protikoróznej ochrany žiarovým zinkovaním, si dá ním
pozváranú konštrukciu pozinkovať
v niektorej, dnes už premnoženej,
komunite zinkovní. Súčasťou jeho
kilogramovej ceny zváranej oceľovej
konštrukcie je aj pozink. Ale s ním
preberá na seba aj garanta kvality
voči investorovi za celkovú kvalitu
danú podľa Eurocodu triedou vyhotovenia (napr. v EXC3), kvalitatívnymi, rozmerovými, geometrickými
parametrami a celistvosťou pozinkovania podľa EN ISO 1461 v celom
rozsahu! So zreteľom na zinkovanie, na to, aby sa naplnilo očakávanie predchádzajúcich viet, musí mať
odborne zdatného špecialistu, ktorý
osobne, kus po kuse, detail po detaile, centimeter po centimetri, zvar
po zvare prejde konštrukciu na nádvorí zinkovne a zariadi prípadné
prípustné opravy (za ktoré si riad-
122
ne zaplatil) okvapov, hrebeňov, hrudiek na funkčných plochách, ostrín,
ešte pracovníkmi zinkovne, až potom dovolí zviazať – zapáskovať
konštrukciu, a to so separovacími
deliacimi vložkami, aby pri otrasoch
dopravy na stavbu nedošlo k otĺkaniu oceľ na oceľ a tým prerazeniu
a odprysknutiu vrstvy zinku najmä
na vyčnievajúcich hrebeňoch povrch prevyšujúcich zvarových húseníc (obr. 7).
Takto dodanou konštrukciou montážnej firme na zmontovanie a inštaláciu prístrojov nepresunie "Čierneho Petra" zo svojich bremien ďalej.
Toto sa od neho očakáva, je to obsiahnuté v jeho systéme riadenia
kvality proklamovaného certifikátmi
pri výberovom konaní a je to zakalkulované a vyplatené v kilogramovej
cene. Hra je čistá a jasná. Od tejto
chvíle za ďalšie poškodenie zodpovedá montážna organizácia s jej
manipuláciou, inštaláciou pomocou
žeriavov, montážou prístrojov a rektifikáciou (obr. 8).
Druhý scenár, treba povedať ten
horší, sa o to častejšie opakuje, keď
pod tlakom termínov výrobca – subdodávateľ nepreberie oceľovú konštrukciu v zinkovni, len pošle kamión
na naloženie v zinkovni a prevoz na
stavbu. Zanedbá sa celá séria kontrol i riadneho prebratia a pred montážnu organizáciu je zložená halda
dielov (u stožiarov zväzky diagonál,
bedne stykových dosiek, rohových
uholníkov, zvarencov silových uzlov,
skrutiek, matíc, stupačiek a podložiek) (obr. 9).
Pri konštrukciách rozvodných staníc sú to veľkorozmerové zvarence
prevažne Vierendeelovej konštrukcie s „nekonečným množstvom“
zvarov, stoličiek pod prístroje a ďalšie prvky oceľovej konštrukcie.
Obyčajne pod tlakom času a nie
náležitého avizovania čiastkových
nepravidelných dodávok sa tony
materiálu ocitnú na stavbe. Až tu
začína skutočná prebierka a odhaľovanie nedostatkov, samozrejme
v absolútne nevhodnom prostredí
Obr. 7 Odlúpená vrstva zinku na hrebeni zvarovej húsenice vplyvom
prepravy bez separačných vložiek
Obr. 8 Dôslednosť celoplošnej kvality zinkovania, tak i v detaile, končiaca
mäkkým separovaným oddelením konštrukcií pred stiahnutím bandážnym
pásom cez plastikové rohy
Obr. 9 V texte popísaný spôsob subdodávky
Obr. 10 Množstvo zinkom nepokrytých miest a prekážok na funkčných
dosadacích plochách, ktoré mali byť odstránené prostredníctvom
subdodávateľa
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
Obr. 11 Typický príklad výronu korózie koróznych produktov z uzavretej
kaverny, do ktorej vplyvom nehermeticky uzavretého zvaru vnikla moriaca
kyselina
Obr. 12 Výron hrdze po pokuse opravy – utesnenia hustou zinkovou
farbou
Obr. 13 Evidentné, okom viditeľné, neuzavretie zvaru už s viditeľným
podleptávaním okolia kyselinou (šedá plocha pozdĺž zvaru)
Obr. 14 Veľké množstvo typických výronov so spoločným menovateľom
znehodnocuje zváranú konštrukciu
na eventuálne opravy a za asistencie dozorujúceho investora. Treba
povedať, že vo väčšine prípadov si
investor určuje zhotoviteľa – dodávateľa konštrukcie z pohľadu lukratívnosti – teda cenovej výhodnosti,
a preto hlboká znalosť technologickej a inteligenčnej úrovne zhotoviteľa sa nepremietne do výberu.
O tejto problematike, ktorá je sprievodným znakom európsko únijnej
spoločnosti dnešných dní, sa venujú už publikované články o Kvalite
a presnosti výroby oceľových konštrukcií, publikované autorom v časopisoch napr. Konstrukce, All For
Power, Zváranie-Svařování alebo na
celom rade konferencií.
MOŽNOSTI DETEGOVANIA
A OPRÁV DEFEKTOV
POZINKOVANÝCH
KONŠTRUKCIÍ
Vráťme sa však od organizačného
zabezpečenia ku konkrétne sa vyskytujúcim chybám. Prevažujúcu
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
väčšinu chýb tvoria neopraviteľné
chyby nezapríčinené zinkovňou, aj
keď v prvých chvíľach rôznymi komisiami na stavbách sú pripísané
zinkovni a nekvalite pozinkovania
(obr. 10). Opak je pravdou. Väčšina neopraviteľných chýb vzniká
a je zapríčinená u výrobcu oceľovej konštrukcie a to tým, že nedodrží hlavnú zásadu tupých alebo
kútových zvarov na hermetické uzatvorenie ich obvodu. Zvárač svojou
nedôslednosťou alebo náležitým
nepoučením o dopade tohto detailu predčasne ukončí zvarovú húsenicu na konci profilu a neprenesie
oblúk a zvarový kúpeľ na začiatok
obvodového zvaru a tým nezabezpečí hermetické uzavretie styčnej
plochy vzniknutej prekrytím profilov, obyčajne uholníkov diagonál
s rohovými, alebo u Vierendeelových konštrukcií rozperných dosiek
s rohovými uholníkmi alebo U-profilmi. V prvom prípade spojov diagonál, v prekrytom priestore na
ploche s obsahom okují a kysliční-
kov, ešte zo skladovania a výrobného procesu je takto vytvorený veľký
objem, ktorý je schopný akumulovať v procese chemickej predúpravy výrobku morením kyselinu chlorovodíkovú HCl (obr. 11 a 12). Tá
netesným zvarom ochotne vnikne
do dutiny, vyplní ju a aj pomocou
kapilárnych síl sa v nej šíri do hĺbky. Následné technologické stupne oplachov pri postupe do ešte
ostrejších vaní s vyššou koncentráciou moriacich kyselín, nemajú výplachový efekt a to ani pred ponorom do taviva s roztokom chloridu
zinočnatého a chloridu amonného.
Následné sušenie a predhrev pred
zinkovaním z kyseliny, ľudovo povedané, odparí vodu, ale soli zostanú
v dutine (obr. 13 a 14).
Pri nosníkoch tvorených Vierendeelovou konštrukciou tu hrá významnú rolu hrúbka priváraných rozperných dosiek zväčša tupým zvarom
s prevýšením. V praxi hĺbka prevarenia koreňa nedosiahne zďaleka polovicu hrúbky materiálu aj z druhej
123
Protikorózna ochrana oceľových konštrukcií prenosových ciest v energetike
žiarovým zinkovaním, kvalita, jej výhody a riziká plynúce z výrobného procesu
strany a vplyvom výrobných nepresností najmä kolísavých dĺžok rozperných dosiek vznikne objemná dutina
na dĺžku rozperných dosiek. Zatekajúca voda, alebo prirodzená hygroskopickosť dokonale vysušených
solí, naviaže na ňu vodu a vytvorí
v dutine, ale hlavne zo strany koreňa
zvarov, žieravé koncentrované korózne prostredie, kde výron koróznych produktov cez netesnú dieru
124
je len neškodným prejavom pomerov v dutine.
Energetika má dobre zmapované
vôbec nie ojedinelé prípady, kde
rozpínajúci sa objem koróznych produktov (kysličníkov železa) svojím
narastajúcim objemom deformuje
hrubostenné stykové dosky a dokáže tlakom vzrastajúceho prírastku
objemu odtrhnúť driek skrutiek. Preto u investora, ktorý si uvedomuje
tieto skryté riziká, sú takto vytvorené dutiny časovanou bombou a tak
zásadne nesúhlasí s použitím opravy formou farby. Oprava hermetickosti tavným zváraním neprichádza
do úvahy, pretože zničí na mnohých
miestach zinkovú ochranu. Okrem
toho by uzavrela množstvo už vniknutých solí v uzavretej dutine. Je to
jasný argument na neprebratie konštrukcie. Tu je miesto apelovať na
Obr. 15 Obojstranné zrazenie hrán na rozpernej doske zabezpečí
vzájomné prevarenie koreňov, a tým elimináciu možnej dutiny
Obr. 16 Precízne zváranie v polohe PA vedie k záverečnej kvalite
a spokojnosti investora
Obr. 17 Otvorená korózna kaverna novej, ešte „teplej“ konštrukcie. Kvalita
vyhotovenia zvarov nezodpovedá norme EN ISO 5817 ani v hladine D
Obr. 18 Typická naleptaná „mapa“ šíriaca sa do okolia
Obr. 19 Účinky trosky na poškodenie protikoróznej ochrany
Obr. 20 Rýchle naleptávanie okolia trosky nasiaknutého kyselinou
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
Obr. 21 a 22 Poškodená kontinuita povlaku a obnažené plochy spôsobené závesom
projektanta, aby vo výkresoch eliminoval tento efekt a predpísal obojstranné zrazenie zvarových hrán
rozperných dosiek a tým zaistil vzájomné prevarenie koreňov zvarov
z oboch strán a vylúčil vznik dutoplôch aj za cenu drahšej výroby
(obr. 15). Tým významne zníži riziko nehermetickosti uzavretých obvodových zvarov a následné výrony
korózie z nich (obr. 16).
Túto elementárnu požiadavku má
každá zinkovňa okrem zmluvných
podmienok vyvesenú ešte v prijímacej kancelárii vo výške očí. Dôsledky nedodržania tejto v podstate
jednoduchej podmienky sú pre zdar
diela fatálne. Desiatky čerstvých výronov korózie u prakticky „ešte teplých“ oceľových konštrukcií dovezených na stavbu (obr. 17), alebo
horšie, s časovým oneskorením
preraziacich – preleptajúcich tenkú zinkovú záslepku až po zmontovaní. Princíp mechanizmu výronu korózie je nasledovný. V praxi
sa javí ako vytekajúca hustá hrdza
– ako prvý prezrádzajúci efekt. Alebo druhý prejav – efekt pomalšie sa
šíriaci šedý podleptaný – naleptaný
povrch zinku vo forme nepravidelnej mapy (obr. 18).
Ďalším zdrojom nekontuinity pokrytia – teda neprebehnutia difúzie
do základného materiálu je troska,
obyčajne uložená na okrajoch zvarovej húsenice. Je jedno, či pochádza z nevhodného separačného
prostriedku plynovej hubice horáka metódy 135 – MAG, alebo neodstránených kysličníkov a okují
z miesta a okolia zvaru. Podstatné
je, že funguje ako keramická špongia – vysoko porézna, ktorá ochotne
do seba pojme kyselinu chlorovodíkovú z procesu morenia a nedovolí pod sebou prebehnúť difúzii zinku
do železa, teda vytvorí nepozinkovaZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
né plochy, ktoré následne ochotne
zásobuje kyselinou (obr. 19).
Troska ako keramická špongia nasýtená kyselinou chlórovodíkovou,
síce v procese sušenia a predhrevu potavivovania v chloride zinočnatom odparí zo seba vodu, ale soli
zostanú zakotvené – uložené v nej.
Samotný proces žiarového zinkovania ponorom nezaručuje pokrytie trosky, ani zinok nemá byť v nej
prečo zakotvený. Preto troska nasýtená soľou po opustení zinkovne,
v teréne, dotovaná najprv atmosférickou vlhkosťou a neskôr zatekajúcou zrážkovou vodou opäť zviaže
soľ s vodou a vytvorí kyselinu s jej
devastujúcimi účinkami na okolie.
Naleptáva – rozpúšťa zinok v tesnom okolí, alebo v horšom prípade,
ho podleptáva pod povrchom, čo sa
prejavuje typickými popolavomatnými nepravidelnými mapami šíriacimi
sa od miesta dotovania kyselinou
(obr. 20).
V každom prípade v očiach pozorného investora starostlivo dohliadajúceho na účelnosť vynaloženia
svojich peňazí, je to principiálne neprebrateľná vada, neopraviteľná farbou, ktorá tu plní len kozmetickú
funkciu s cieľom zamaskovať realitu
pred pohľadom investora. Táto vada
je ostatne definíciou špecifikovaná
aj v norme ISO 2064 a EN ISO 1461
v bode 3.17. Ostatné defekty celistvosti pokrytia sa dajú ošetriť zinkovou farbou v zmysle obmedzujúcich
kritérií celkovej plochy a hrúbky uvedenej v norme EN ISO 1461. Ide najmä o odtrhnuté plochy zinku v mieste závesu z diery (obr. 21 a 22).
V súčasnosti, veľmi aktuálne k tejto téme, sú dovážané veľmi podobné popísané konštrukcie na montáž
od zahraničného dodávateľa, ktorý
bol výhercom výberového konania
(tiež zahraničný), ale z inej krajiny,
vybratý veľmi pravdepodobne z cenových dôvodov. Žiaľ, tento vývoj
udalostí sa dá očakávať, keď stratíte
priamu možnosť dohľadu pri výrobe,
priebežnej kontrole kvality u výrobcu, ďalej kontrole kvality a prebratí v zinkovni, včítane spôsobu šetrného separovania pozinkovaných
konštrukcií, ich zviazania, naloženia
a dopravy.
ZÁVER
V závere možno konštatovať, že
k predchádzaniu uvedených problémov možno pristúpiť iba dôslednosťou, znalosťou a školením zainteresovaného personálu. Vstupom
rôznych foriem konzorcií, kombinácií dodávateľov častokrát anonymných a subdodávateľov, ktorých
cieľom zväčša je zníženie výrobnej
ceny, sa rozdrobuje a stráca možnosť kompetencií a nekompromisného dozoru i kontroly nad výrobou.
Rôzni koordinátori, navyše sídliaci
v inej krajine, reagujú s prirodzeným
znervóznením, zľahčovaním avizovaných chýb a oneskorením v nutných reakciách, a tým je prehĺbená
kvalitatívna a termínová kríza, možno v mene zisku.
SAG Elektrovod, a. s. preto opierajúci sa o polstoročnú hlbokú znalosť
problematiky, získanej „na vlastnej koži“, takmer vo všetkých oblastiach technológie výroby, ak mu
je z vyššieuvedených dôvodov zverená – delegovaná možnosť výberu
dodávateľa oceľových konštrukcií,
dôsledne dbá o technologicko-intelektuálnu úroveň, znalosť noriem,
výbavu metrológie, systém kvality
a zodpovednosť. Toto je osvedčená
cesta k záverečnému splneniu plánovaného termínu, technicko-komerčnému úspechu a spokojnosti
investora.
125
Je možné zvýšiť kvalitu produktov a zároveň
znížiť prevádzkové náklady?
Samozrejme.
ABB Flex Arc 300R
Cena: 80 000 EUR
Kompaktná robotická
bunka ABB 2xL
Cena: 77 000 EUR
ABB, s.r.o.
Prílohy 46/577, 919 26 Zavar
Telefón: +421 (0)915 839 766
E-mail: [email protected]
www.abb.sk.robotika
Kompaktné robotické bunky pre oblúkové zváranie
ƒ ideálne riešenie pre priemyselné zváranie
ƒ pre malé aj veľké podniky
ƒ návratnosť už aj pri malých sériách
ƒ nízke investičné náklady
ƒ stabilná kvalita zvárania
ƒ celé zariadenie na jednej platforme
ƒ jednoduché a rýchle uvedenie do prevádzky
ƒ možnosť variácie robotov, polohovadiel,
zváracieho vybavenia a oplotenia
Z VÁ R AN I E PR E P R A X
FlexArc – nová generácia robotizovaných
buniek na oblúkové zváranie
Dnešné požiadavky na čo najvyššiu
efektivitu zvárania vyžadujú vybavenie, ktoré v sebe kombinuje vysokú produktivitu s nízkymi vstupnými
nákladmi. Modulárne bunky sú optimálnym riešením pre robotizáciu
oblúkového zvárania. Pomer ceny
oproti výkonu tu dosahuje hodnoty, ktoré sú nedosiahnuteľnými pre
montované zváracie pracoviská na
zákazku.
Ovládanie bunky a dostupnosť
prevádzkových dát
Súčasťou zváracej bunky FlexArc
je grafické prostredie operátora, zo-
ciami pracoviska a poskytuje prístup
k informáciám a výkonu bunky. Už
po krátkom zaškolení môže užívateľ
spoľahlivo ovládať pracovisko. Operátor má k dispozícii všetky potrebné
FlexArc predstavuje novú
generáciu zváracích buniek
Táto koncepcia bola od začiatku
konštruovaná pre maximálnu produktivitu robotizovaného zvárania
s dôrazom na využitie najmodernejšej techniky. Dizajn staníc napomáha skrátenie procesného času zvárania a takisto zníženie vstupných
nákladov.
Zváracie bunky FlexArc sú inštalované v priebehu niekoľkých málo
hodín. Dôraz je kladený aj na ich
minimálnu priestorovú náročnosť.
Jednotlivé varianty sú vybavené jedným alebo dvoma robotmi
s funkciou ABB MultiMove, polohovadlami ABB a zváracím vybavením podľa výberu zákazníka.
Všetko je umiestnené na spoločnej
platforme, čo umožňuje ľahké premiestňovanie v rámci výrobných
priestorov. Bunky sú vybavené
centrálnym rozvodom energií, čím
sú všetky komponenty ako roboty,
polohovacie zariadenia, zváracie
zdroje, osvetlenie a iné periférie,
napájané z jedného miesta – čo vo
výsledku znamená iba jeden privádzajúci napájací kábel pre celú
bunku.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
informácie na sledovanie počtu vyrobených zvarencov, času cyklov, počtu vykonaných zvarov a ich dĺžky.
Vďaka jednoduchému uvedeniu do
prevádzky je FlexArc ideálnym riešením.
Výhody FlexArc
brazené na programovacej jednotke robota FlexPendant. Poskytuje
operátorom prehľad nielen o aktuálnom stave pracoviska, ale aj dôležité
kvalitatívne a výrobné dáta. FlexPendant umožňuje jednoduchým spôsobom komunikovať so všetkými funk-
 Nízke investičné náklady.
 Skrátenie prestojov (rýchle
a presné polohovadlá, automatická kalibrácia horáka spojená
s jeho rýchlym čistením).
 Minimálna zmätkovosť vďaka on-line monitoringu procesu.
 Krátke dodacie doby.
 Osvedčený princíp dvoch pracovných staníc (príprava zvarenca na zváranie a samotné zváranie v prekrývajúcom sa čase).
 Programovanie zvarov a trajektórií off-line (na Vašom PC) na rýchlu a ľahkú prípravu.
 Precízne riešená bezpečnosť obsluhujúcich pracovníkov (bezpečnostné relé, svetelné brány, dverný elekronický zámok a ďalšie).
127
Slovenské ANB opäť najlepšie!
Dovoľte nám informovať širokú odbornú verejnosť o pokračujúcich úspechoch Autorizovaného národného orgánu (ANB) na Slovensku.
Činnosť Autorizovaného národného
orgánu EWF/IAB na Slovensku dlhoročne vykonáva Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR.
Už od roku 1996 ANB vo VÚZ vydával diplomy na európskej a neskôr medzinárodnej úrovni. Od roku 2006 sa
k tomu pridalo aj vydávanie certifikátov
na kvalifikačné stupne Európsky zvárač plastov, kde si Slovensko dlhé roky
udržiava líderstvo v porovnaní s ostatnými členskými krajinami EWF. V tom
istom roku sa začali vydávať certifikáty na kvalifikačné stupne Certifikovaný
európsky zváračský inžinier, Certifikovaný európsky zváračský technológ,
Certifikovaný európsky zváračský špecialista a Certifikovaný európsky zváračský praktik.
V roku 2011 slovenské ANB získalo
plnú autorizáciu na vydávanie aj medzinárodných certifikátov pre vyšší
zváračský personál. Tu treba podotknúť, že pokým európska certifikácia
Rokovacia sála podujatia
128
Miesto konania výročného zasadania IIW, Denver, USA
pre vyšší zváračský personál je povinná, medzinárodná certifikácia je dobrovoľná (pozn. predpisy EWF a IAB).
V súčasnosti slovenské ANB ako jediné v rámci Slovenskej republiky kvalifikuje zváračský personál a vydáva diplomy na kvalifikačné stupne európsky
/ medzinárodný zváračský inžinier,
európsky / medzinárodný zváračský
technológ, európsky / medzinárodný zváračský špecialista, európsky /
medzinárodný zváračský praktik, európsky / medzinárodný zváračský inšpekčný personál -B, -S a -C a európsky / medzinárodný zvárač.
Taktiež slovenské ANB certifikuje zváračský personál na nasledovné stupne: Certifikovaný európsky / medzinárodný zváračský inžinier, Certifikovaný
európsky / medzinárodný zváračský
technológ, Certifikovaný európsky /
medzinárodný zváračský špecialista,
Certifikovaný európsky / medzinárodný zváračský praktik a európsky zvárač plastov.
Od minulého roku slovenské ANB ako
novinku zaviedlo osvedčovanie zváračských odborníkov pre špeciálne
kvalifikácie, a to žíhanie zvarových
spojov a špecialista v oblasti zvárania
výstužných ocelí.
Je sa čím chváliť, lebo na tohtoročnom
výročnom zasadnutí IIW v Denveri bolo
slovenské ANB opätovne vyhlásené za
najlepšie v pomere počtu vydaných
diplomov a certifikátov na počet obyvateľstva a druhé v poradí pomeru počtu vydaných diplomov a certifikátov
k spotrebe ocele na Slovensku, z celkového počtu 37 ANB na celom svete.
Vážení kvalifikovaní a certifikovaní zváračskí odborníci, tieto úspechy nie sú
len našimi, ale najmä Vašimi, širokej
technickej verejnosti a komunity zváračov. Bez Vašej aktívnej účasti a vysokej
profesionality by sme len ťažko dosahovali takéto umiestnenia v medzinárodných porovnaniach. Je na nás spoločne, aby sme udržali tento náš status
vysokokvalifikovanej a technicky spoľahlivej krajiny, a tak zviditeľňovali slovenskú vedu a odbornú verejnosť v zahraničí.
Ing. Viera Hornigová
vedúca ANB
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
EURÓPSKA
KOMISIA
myšlienky
spolupráca
ľudia
euratom
kapacity
Špeciálna príloha časopisu Zváranie-Svařování
k 7. rámcovému programu
7. rámcový program – základný finančný
nástroj na podporu výskumu a vývoja
na európskej úrovni
MARIANNA
DAN
I EL ST
MATYSOVÁ
RAKA
– PAVOL SEJČ
D. Straka, Slovenská organizácia pre výskumné a vývojové aktivity, Bratislava
Predstavenie 7.RP (7. rámcového programu)  Štruktúra a špecifické programy  Posledné výzvy 7.RP do roku
2014  Podpora slovenskej účasti zo strany SOVVA  Ako sa zapojiť do 7.RP  Hodnotenie projektov  Nový
rámcový program Horizont 2020 na roky 2014 až 2020
Cieľom článku je sprostredkovať informácie o tomto základnom zdroji Európskej únie (EÚ) na
financovanie výskumu a vývoja pre
podniky, ktoré doteraz na programoch EÚ nespolupracovali. Popísané sú v ňom zásadné princípy
spolupráce a tiež praktické rady na
úspešné získavanie týchto zdrojov
na výskum.
>
Slovenská republika sa v roku 2004
vstupom do EÚ nestala len členom
únie ako takej, ale súčasne aj plnoprávnym členom Európskeho výskumného priestoru (27 členských
krajín EÚ). Základnou ideou konceptu Európskeho výskumného
priestoru je na jednej strane podpora špičkového výskumu na svetovej úrovni a na strane druhej zvyšovanie konkurencieschopnosti EÚ
prostredníctvom uplatňovania výsledkov výskumu a vývoja v hospodárskej a spoločenskej praxi. Základným finančným nástrojom, ktorý
podporuje výskum a vývoj na európskej úrovni sú rámcové programy. Tie sú financované a implementované priamo Európskou komisiou
(EK), pričom prvý takýto program
bol spustený v roku 1984. V období
rokov 2007 – 2013 sa implementuje
už 7. rámcový program pre výskum,
technologický vývoj a demonštračné činnosti, ako znie celý jeho názov.
Miliardy eur na európsky
výskum
7. rámcový program predstavuje najvýznamnejší kvalitatívny aj
kvantitatívny pokrok v podpore výskumu a vývoja na európskej úrovni. Po prvýkrát ide o sedemročný
program, pričom oproti prechádzajúcemu 6. rámcovému programu
prišlo k podstatnému nárastu alokovaných finančných prostriedkov,
130
a to až o 63 % na 53,2 mld. €. 7. rámcový program je výsledkom širokých konzultácií s vedeckou obcou,
výskumnými organizáciami, podnikateľmi a inými zainteresovanými
stranami. V porovnaní s predchádzajúcimi obdobiami ide o komplexnejší nástroj pokrývajúci podstatne
viac aktivít. Podpora výskumu a vývoja v EÚ však leží v prvom rade na
pleciach jednotlivých členských štátov. 7. rámcový program tvorí doplnok k národným zdrojom, čo je
zrejmé aj z porovnania jeho rozpočtu s výdavkami všetkých štátov EÚ
na výskum a vývoj v roku 2010, ktoré predstavovali 245,6 mld. €. Európske zdroje tak predstavujú komplementárny nástroj k národným
výskumným schémam a štrukturálnym fondom. Rámcový program
sa však stáva oblasťou pôsobnosti
špičkových vedcov z celej EÚ, ako
aj asociovaných a tzv. tretích krajín.
Často býva označovaný aj ako Liga
majstrov v oblasti vedy.
Špecifické programy
Okrem zvýšenia rozpočtu prináša
7. rámcový program oproti svojim
predchodcom aj značne pozmenenú štruktúru (obr. 1). Dôraz síce ostal najmä na špecifickom programe Spolupráca, ktorého rozpočet
predstavuje viac ako 60 % z celkovo alokovaných finančných prostriedkov, avšak samotný špecifický
program je jasnejšie štruktúrovaný, pričom dôraz je kladený na oblasti, ktoré majú potenciál posilniť
konkurencieschopnosť európskeho hospodárstva. Ako je zrejmé z finančného rozdelenia prostriedkov
na jednotlivé témy (obr. 2), tak ide
najmä o Informačné a komunikačné
technológie, Zdravie, Dopravu a Nanotechnológie, Nanovedy a nové výrobné materiály a technológie.
Veľký dôraz sa tiež kladie na čo najširšie zapojenie priemyselného sektora do výskumných aktivít financovaných zo 7. rámcového programu.
EÚ si v tejto oblasti dala cieľ, aby minimálne 15 % zo všetkých účastníkov
tvorili malé a stredné firmy (MSP).
S cieľom podporiť výskum zameraný na reálne uplatnenie výsledkov
v praxi vznikla aj tematická oblasť
Výskum v prospech MSP v rámci
špecifického programu Kapacity
s celkovým rozpočtom 1,336 mld. €.
Cieľom tohto špecifického programu je podporiť rozvoj výskumných
kapacít, ktoré sú potrebné na budovanie ekonomiky založenej na
poznatkoch. Okrem už spomínanej podpory výskumu v prospech
MSP sa podporuje budovanie a vzájomné sieťovanie európskych výskumných infraštruktúr, posilňuje
sa výskumný potenciál, prepája sa
veda so spoločnosťou, podporujú
sa partnerstvá medzi výskumnými
organizáciami v regiónoch. Dôležitou súčasťou programu Kapacity je
podpora výskumnej spolupráce medzi krajinami EÚ a ostatnými, hlavne
rozvojovými, krajinami.
Podpora mobilít v rámci 6. rámcového programu (2002 – 2006) sa stretla s obrovským záujmom vedcov.
Z tohto dôvodu sa integrálnou súčasťou 7. rámcového programu stal
opäť program Ľudia (People), tiež
nazývaný podľa Marie Curie Sklodowskej – Marie Curie Actions. Cieľom tohto špecifického programu je
zvýšenie kvality ľudských zdrojov vo
výskume, a to prostredníctvom ich
mobilít a podpory profesijného rozvoja vo všetkých stupňoch vedeckej kariéry. Pričom v tomto prípade
nejde primárne len o výmenu vedcov, ale najmä o možnosť pokračovať vo svojom výskume na inom
pracovisku s cieľom podporiť výmeZ VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
ŠPECI Á L N A PR Í LO H A K 7 . R ÁM COV É M U PR O G R A M U
Obr. 1 Štruktúra 7. rámcového programu podľa jednotlivých špecifických programov (v mil. €)
Zdroj: SOVVA
Obr. 2 Štruktúra špecifických programov Spolupráca a Kapacity
Zdroj: SOVVA
nu poznatkov a skúseností. V rámci programu Ľudia je možné podporovať tak medzinárodné mobility,
ako aj mobility a partnerstvá medzi
priemyselným a akademickým sektorom. Hlavným cieľom je zabrániť
odlivu mozgov a pozitívne podporovať medzinárodnú a medzisektorovú cirkuláciu vedcov.
Súčasťou 7. rámcového programu je
aj program Euratom, ktorého hlavnými témami sú jadrová fúzia a jadrové štiepenie, ako aj ochrana pred
jadrovým žiarením. Euratom predZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
stavuje tzv. nepriame akcie. Cieľom
tematickej oblasti Výskum energie
jadrovej syntézy je na jednej strane rozvoj poznatkov pre ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), na strane druhej
je to implementácia bezpečných
a environmentálne a ekonomicky udržateľných prototypov jadrových reaktorov. Druhá tematická oblasť – Jadrové štiepenie a ochrana
pred žiarením podporuje vytvorenie vedeckej a technickej základne
na bezpečné dlhodobé riadenie rá-
dioaktívnych odpadov s dlhým polčasom rozpadu.
Medzi nepriame akcie, ktoré sú súčasťou 7. rámcového programu patrí
aj Spoločné výskumné centrum
(JRC). Ide o európsku výskumnú inštitúciu, ktorej úlohou je podporovať politiky EÚ. Z technického hľadiska ide o súčasť EK. Výskum sa
v JRC uskutočňuje v siedmych výskumných ústavoch v Belgicku,
Nemecku, Taliansku, Holandsku
a Španielsku. V rámci 7. rámcové-
131
7. rámcový program – základný finančný nástroj
na podporu výskumu a vývoja na európskej úrovni
ho programu sa JRC zaoberá štyrmi
hlavnými okruhmi tém: prosperita vo
vedomostnej spoločnosti, solidarita
a zodpovedný manažment zdrojov,
bezpečnosť a sloboda, Európa ako
svetový partner.
Rámcové programy od svojho vzniku podporovali výskum „zhora nadol“, teda vopred tematicky zadefinované témy výskumu, ktorý mal
riešiť najmä hospodárske a spoločenské potreby európskeho hospodárstva a občanov. 7. rámcový
program priniesol najvýznamnejšiu
zmenu, ktorou bolo vytvorenie špecifického programu Myšlienky (IDEAS), v rámci ktorého je podporovaný základný výskum na hraniciach
poznania, a to bez tematického obmedzenia. S celkovým rozpočtom
takmer 7,5 mld. € predstavuje druhý
najväčší špecifický program. Tento je zároveň implementovaný nezávislou Európskou výskumnou radou (European Research Council
– ERC), v ktorej riadiacej štruktúre
sú renomovaní európski vedci. Preto sa často projekty nazývajú aj projektmi ERC. Na rozdiel od ostatných
častí 7. rámcového programu, granty udeľované v rámci ERC získavajú
výskumníci ako jednotlivci a nie ako
inštitúcie. Jediným kritériom je exceletnosť výskumníka, resp. jeho tímu
a excelentnosť jeho výskumného
projektu. Vytvorenie tohto programu sa stretlo s obrovským záujmov
európskych vedcov, keď najmä v prvých výzvach, žiadosti viac ako 30
násobne prekročili finančné možnosti výzvy.
Projekt ITER
V energetike sa dnes hovorí o projekte
ITER ako najambicióznejšom projekte súčasnosti. Projekte, ktorý by mohol vyriešiť
ekologickým spôsobom získavanie energie
v budúcnosti. Toto meno je akronymom,
ITER je skrátený názov pre International Thermonuclear Experimental Reactor
a 'iter' tiež znamená v latinčine 'cesta'. Hoci
sa podobné veľké projekty zdajú byť našincovi vzdialené, sú to projekty, pri ktorých
participujú vedci mnohých krajín a medzi
nimi aj slovenskí.
Termojadrová fúzia
Je to zlučovanie jadier atómov. Konkrétne
pri fúzii jadier vodíka sa uvoľňuje energia 4
mil. krát väčšia, ako pri spaľovaní porovnateľného množstva najenergetickejších chemických nosičov. Alebo môžeme povedať,
že 250 kg vodíka vytvorí ekvivalent energie
ako spálenie 2,7 mil. ton uhlia.
132
7. rámcový program –
excelentná veda a partnerstvo
Na rozdiel od štrukturálnych fondov
EÚ, ktorých cieľom je najmä podpora zaostávajúcich európskych
regiónov, a ktoré sú alokované pre
konkrétne štáty, v 7. rámcovom
programe neexistujú žiadne národné alokácie. Výskumníci tak súťažia
v konkurencii nielen ostatných tímov
z EÚ, ale prakticky s výskumníkmi
z celého sveta. Základné princípy
účasti v aktivitách je možné zhrnúť
do troch základných okruhov:
• Excelentnosť a kvalita projektu a vedeckých tímov. Pri výbere projektov rozhoduje v prvom
rade ich excelentnosť. 7. rámcový
program je grantovou schémou,
v ktorej existuje najsilnejšia konkurencia spomedzi všetkých grantových schém. V programe neexistujú národné alokácie, ktoré by
jednotlivým členským štátom garantovali účasť v projektoch.
• Princíp partnerstva. Vo väčšine
špecifických programov (okrem
ERC a čiastočne Marie Curie Actions) platí, že projekt rieši konzorcium výskumných partnerov.
V ňom musia byť zastúpení minimálne traja partneri z minimálne
troch členských krajín. V niektorých prípadoch sa táto podmienka môže meniť. Dôvodom tejto
podmienky je užšie prepojenie
medzi výskumnými tímami z rôznych častí EÚ, ale aj krajín mimo
EÚ. Dôraz je kladený aj na účasť
súkromného sektora vo vý-
Výsledky experimentov
V roku 1991 dosiahol prvýkrát tokamak JET
riadené uvoľnenie fúznej termojadrovej energie. Potupne sa darilo zlepšovať podmienky
pre riadenú fúziu. Doteraz najdlhší rekord
v udržaní termojadrovej fúzie drží francúzsky tokamak The Tore Supra vo výskumnom
centre jadrovej fúzie v Cadarache. Dosiahlo
sa pritom 70 % uvoľnenej energie v pomere
k energii vynaloženej na fúziu. Na nové experimenty a vývoj nových energetických zariadení je potrebné väčšie a modernejšie zariadenie. Reaktor ITER (obr. 1) má pracovať
s účinnosťou, pri ktorej je vyrobená energia
10-násobne vyššia, ako energia spotrebovaná na urdžanie reakcie. Spotrebovávať má 50
MW energie a získavať 500 MW.
Program výstavby zariadenia
Základy projektu ITER siahajú do roku
1983, kedy USA, EÚ, ZSSR a Japonsko
podpísali dohovor o projekte využitia fúz-
skumných konzorciách, a to najmä malých a stredných firiem.
Cieľom tejto politiky je zabezpečiť rýchly prenos poznatkov získaných výskumom do praxe.
• Financovanie vedy ako procesu.
Rámcové programy až na malé
výnimky (výskumné infraštruktúry v špecifickom programe Kapacity) financujú výskum ako proces
a nie budovanie výskumnej infraštruktúry. Tá je primárne budovaná
z národných zdrojov a zo štrukturálnych fondov EÚ.
O tom, že 7. rámcový program je
skutočne postavený na excelentnosti svedčí aj fakt, že celková
úspešnosť projektových zámerov
sa v súčasnosti pohybuje na úrovni
20,7 %. Financovaný je tak len každý
piaty projekt, pričom v niektorých
tematických oblastiach (napr. socio-ekonomické a humanitné vedy)
sa úspešnosť pohybuje dokonca na
úrovni 10 %.
Rámcové programy patria medzi
najdôležitejšie prvky budovania Európskeho výskumného priestoru
(ERA – European Research Area)
a dotvárajú tak iniciatívy na národnej a regionálnej úrovni s cieľom dosiahnuť do roku 2020 minimálne 3 %
HDP investovaných do oblasti výskumu, vývoja a inovácií. Napriek
tomu, že ide o adicionálne prostriedky k národným zdrojom, predstavujú
dôležitý zdroj financovania špičkového európskeho výskumu a zároveň prepájania medzi výskumníkmi
a výskumnými tímami. Príspevky sa
postupom času zvyšovali z niekoľko
Obr. 1 Pohľad na rez reaktora ITER
nej energie na mierové účely. K projektu sa
postupne pridávali ďalšie krajiny ako Čína
a India. Oficiálne sa zmluva o projekte podpisovala 21. novembra 2006 v Paríži. Projekt a návrh hlavných technologických častí sa niekoľkokrát menil vzhľadom na nové
poznatky a dosiahnuté úspechy v iných
experimentálnych zariadeniach. Výstavba
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
ŠPECI Á L N A PR Í LO H A K 7 . R ÁM COV É M U PR O G R A M U
stoviek tisíc € ročne až na 7 miliárd €
v 7. rámcovom programe. V rámci
nástupníckeho programu – Horizontu 2020 sa predpokladá ešte ďalšie
podstatné zvýšenie rozpočtu. Preto
je jedným zo základných cieľov Slovenskej organizácie pre výskumné
a vývojové aktivity (SOVVA) plynulý
nábeh slovenských výskumných tímov do Horizontu 2020 s tým, aby
sa ich participácia oproti 7. rámcovému programu minimálne zdvojnásobila. Slovenská veda takýmto potenciálom určite disponuje.
POSLEDNÉ VÝZVY ZA 8,1 MLD.
EUR
Európska komisia 10. júla 2012
zverejnila posledné výzvy v rámci
končiaceho 7. rámcového programu. V osemnásťročnej histórii rámcových programov ide zároveň
o najväčšie výzvy aké boli kedy
vyhlásené. Alokácia presahuje
8,1 miliardy €. Celkovo bolo zverejnených 52 nových výziev v každom
špecifickom programe a prakticky v každej tematickej oblasti. Výzvy sa zameriavajú najmä na podporu inovácií, na spoločenské výzvy
a predstavujú most smerujúci k novému rámcovému programu Horizont 2020.
Z pohľadu slovenských výskumníkov ide o jedinečnú možnosť získať podporu na svoj výskum, keďže
v rámci 7. rámcového programu sú
to posledné výzvy a nové v programe Horizont 2020 budú vyhlásené až v polovici roku 2014. Zároveň
nebudú v najbližšom období vyhlásené ani výzvy na podporu výskumu a vývoja zo štrukturálnych
fondov EÚ. Dá sa predpokladať, že
v programovom období 2014 – 2020
budú prvé výzvy vyhlásené až koncom roku 2014. Na obdobie dvoch
rokov ide teda o jediný veľký zdroj financovania výskumu v SR.
Posledné výzvy v číslach
Najväčší objem finančných prostriedkov na výzvy je alokovaný
v špecifickom programe Spolupráca (4,8 mld. €), na základný výskum
na hraniciach poznania v programe Myšlienky je vyhradených viac
ako 1,7 mld. €. V programe Ľudia
budú podporené projekty v objeme 964 mil. € a tematické oblasti
v programe Kapacity majú alokáciu
574 mil. €. Predpokladá sa, že z celkového rozpočtu 8,1 mld. € bude
podporených nakoniec viac ako
1 300 výskumných projektov, ktoré
vytvoria viac ako 170 000 spoluprác.
Silnejšie ako v predchádzajúcich výzvach budú podporené najmä inovácie, ktoré majú uplatnenie na trhu,
ale napríklad aj testovanie nových
aplikácií pred uvedením na trh.
Dôraz na kľúčové výzvy
súčasnosti
Európska únia čelí v poslednom období novým aktuálnym výzvam, či
už je to globálna zmena klímy, hospodárska kríza, problémy s vodou,
energetická bezpečnosť, energetická efektívnosť a pod. Z celkového rozpočtu na výzvy bude viac ako
má nadväzovať projekt DEMO – vzorová
termojadrová komerčná elektráreň s realizáciou výhľadovo do roku 2030.
Náš prínos k projektu ITER
Divertor pre reaktor ITER je Cu–W kompozit s vysokou tepelnou vodivosťou a odolnosťou voči účinkom vysokých teplôt.
Odoláva tepelnému toku až 20 MW/m2.
1,4 mld. € práve do takýchto kľúčových a aktuálnych oblastí. Tieto výzvy budú podporované naprieč tematickými oblasťami a EK bude na
ne pri hodnotení dávať zvláštny dôraz. Pri každej tematickej oblasti sú
určené témy, ktoré prispievajú k ich
riešeniu. Posledné výzvy majú zadefinovaných 9 kľúčových výziev súčasnosti:
• Oceány budúcnosti. Moria
a oceány poskytujú veľký potenciál pre ďalší hospodársky rast
a spoločenský úžitok. Ide najmä
o oblasť dopravy, potravinárstva,
turizmu, ale aj energetiky. Inovatívne produkty z morských organizmov sa môžu využívať vo
farmaceutickom priemysle, kozmetike a chemickom priemysle. Celková podpora na projekty
je vo výške 160 mil. € a napriek
tomu, že je výzva zameraná na
oceány a moria, tak poskytuje
priestor aj pre slovenských výskumníkov z rôznych odborov.
• Voda. Táto výzva v súčasnosti
v sebe spája výskum najmä v oblasti životného prostredia, poľnohospodárstva a nanotechnológií
s cieľom zabezpečiť kvalitné vodné zdroje a ich manažment. Odhadovaný rozpočet je 98 mil. €.
• Základné materiály. Európsky
inovatívny priemysel je do značnej miery závislý od dovozu potrebných surovín zo zahraničia.
Cieľom výskumu v tejto oblasti je znížiť závislosť na dôležitých
zdrojoch surovín, podporiť zelenú
ekonomiku a hľadať environmen-
Jeho výskum bol financovaný zo zdrojov
6. rámcového programu EÚ s názvom Extremat v Ústave materiálov a mechaniky
strojov SAV v Bratislave. Toto riešenie bolo
vyhodnotené ako najlepšie z niekoľkých
riešení, ktoré navrhovali iné vedecké inštitúcie. Vyrobený funkčný prototyp (obr. 3)
sa v súčasnosti podrobuje skúšaniu.
Redakcia
Obr. 2 Súčasný stav budovania reaktora –
základy, jún 2012
areálu a jadrového zariadenia začala v roku
2010. V súčasnosti sú dokončené náročné
terénne úpravy a začína sa s betonážou základov na halu reaktora (obr. 2). Ukončená je výstavba niektorých prevádzkových
a administratívnych budov. Konečná montáž zariadenia reaktora je plánovaná na rok
2015. V roku 2018 má byť zariadenie pripravené na prvé skúšky. V roku 2019 by sa
malo začať so skúškami s plazmou a tým
aj pokusná výroba energie. Na projekt ITER
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
Obr. 3 Súčiastka divertora riešená v SAV, ÚMMS
133
7. rámcový program – základný finančný nástroj
na podporu výskumu a vývoja na európskej úrovni
Obr. 3 Shamash, projekt výskumu produkcie biopalív prostredníctvom mikroorganizmov
•
•
•
•
•
134
tálne priateľské riešenia. Celkový
rozpočet predstavuje 75 mil. €.
Inteligentné mestá. Energetická efektívnosť je jednou z dlhodobých priorít EÚ. Výskum v tejto
oblasti má za cieľ vytvoriť technológie, ktoré zmenia mestské oblasti na trvalo udržateľné inteligentné mestá. To v sebe zahŕňa
tiež inteligentný internet a inteligentnú dopravu v mestách. Rozpočet je na úrovni 365 mil. €.
Bezpečne čistá a efektívna
energia. Výskum sa bude zameriavať na obnoviteľné zdroje energie, zachytávanie a ukladanie uhlíka a elektrické gridy. Celkový
rozpočet je vo výške 255 mil. €.
Zlepšenie prístupu ku kvalitným verejným službám. Cieľom
výskumu v tejto výzve v súčasnosti je zvýšiť úlohu informačných a komunikačných technológií (IKT) vo verejnej správe, ako aj
prostredníctvom kvalitného manažmentu znižovať nezamestnanosť mladých ľudí. Výskum v tejto výzve má rozpočet približne 45
mil. €.
Výskum mozgu. Na základe štatistík každý druhý občan EÚ je
počas svojho života postihnutý nejakou mozgovou poruchou.
Navyše európska populácia starne, čo ešte zvyšuje riziká takýchto porúch. Výskum v tejto oblasti bude podporený sumou okolo
144 mil. €.
Antimikrobiálna rezistencia.
Odolnosť baktérií voči antibiotikám sa v posledných rokoch zvyšuje, pričom len v EÚ v tejto súvislosti ročne zomiera viac ako
25 000 ľudí. Na tento výskum bude
smerovať okolo 147 mil. €.
• Efektivita bio-zdrojov. Cieľom
výskumu, ktorý bude podporený sumou 358 mil. € má byť dlhodobá udržateľnosť biologických
zdrojov, podpora poľnohospodárskeho sektora pri výskume
zdravých a bezpečných potravín.
Dôraz na malé a stredné podniky
Európska komisia si pri spustení
7. rámcového programu v roku 2007
stanovila ako jeden z cieľov účasť
minimálne 15 % malých a stredných podnikov vo všetkých aktivitách. Cieľom bolo na jednej strane podporiť vznikajúce inovatívne
a výskumné firmy, na strane druhej
zabezpečiť rýchlejší transfer poznatkov získaných výskumom do
hospodárskej a spoločenskej praxe. S týmto cieľom bola aj v rámci špecifického programu Kapacity
vytvorená tematická oblasť Výskum
v prospech MSP. V rámci nej môžu
získať podporu firmy, ktoré nemajú
vlastné výskumné kapacity, aby sa
spojili s akademickými inštitúciami, ktoré budú riešiť ich výskumné
a technické zadania s cieľom inovovať produkty a procesy. V aktuálne vyhlásených výzvach smeruje
z celkovej alokácie pre MSP viac ako
1,2 mld. €. Z toho približne 970 mil. €
je alokovaných v programe Spolupráca (vrátane 140 mil. € na pilotnú
aktivitu zameranú na MSP v oblasti zdravia) a 252 mil. € v programe
Kapacity – Výskum v prospech MSP.
Zároveň v rámci programu Risk-Sharing Finance Facility – Risk Sharing Instrument sú dostupné garancie vo výške 150 mil. € na úvery vo
výške 1 mld. €, a to pre MSP a pre
firmy so stredne veľkou kapitalizáciou (mierne väčšie firmy do 500 zamestnancov).
Termíny zasielania žiadostí
Termíny zasielania žiadostí sa líšia
podľa jednotlivých tematických oblastí, ako aj podľa typu výziev (jednokolová, dvojkolová), a to v rozmedzí od septembra 2012 do apríla
2013. Je potrebné si podrobne preštudovať konkrétnu výzvu v tematickej oblasti. Prípadne kontaktovať
národné kontaktné body alebo Slovenskú organizáciu pre výskumné
a vývojové aktivity, ktorá koordinuje podporné štruktúry 7. rámcového
programu na Slovensku. Projektové
zámery sa podávajú výlučne elektronicky.
Bližšie informácie k vyhláseným výzvam môžete nájsť na stránke:
http://www.7rp.sk/aktuality/ek-zverejnila-vyzvy-v-7-ramcovom-programe-za-8-1-mld-eur.html
Obr. 4 Projekt teleskopu The Roque de Los Muchachos Observatory na ostrove La Palma
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
”Efficiency increase in existing and new build pulverized coal power plants with a view to CCS“
Proposal
Preventing potentially catastrophic irreversible
damage to the global climate, to be achieved by:
Main Project targets:
Material-Component
Performance-driven Solution
for Long-term efficiency increase
in Ultra Supercritical power plants
- MACPLUS
ƒ Efficiency increase in existing / conventional coal-fired USC
power plants (in view of CCS) up to 47-49%
ƒ Efficiency increase in new pulverised coal fired USC power
plants in view of CCS up to 51-53%
ƒ Reduction in CO2 production in new USC power plants from
application of oxy-combustion processes and biomass co firing
Other project targets:
ƒ Relevant new scientific and technological
know-how
ƒ Innovative material solutions in material science
ƒ Improvement of manufacturing techniques
ƒ Improvements in design criteria of materials and components
for application in very demanding environments
ƒ Improvement of material performance database by advanced
experimental tests at medium scale and full-scale test
loop(s) / rig(s)
ƒ HT sensoring for improved Process control
ƒ Definition and promotion of new / improved EN, ISO and
national standards for the application of new engineering
solution
Project details:
Start date: 2011-01-01
End date: 2015-06-30
Project Acronym: MACPLUS
Duration: 54 months
Project Reference:249809
Project cost: 18 204 522 EURO
Project Funding: 10 704 674 EURO
Coordinator
Organization name: CENTRO SVILUPPO
MATERIALI SPA
Administrative contact address
Name: Pietro GIMONDO (Dr)
Via Di Castel Romano
Tel: +39-065055256
7. rámcový program – základný finančný nástroj
na podporu výskumu a vývoja na európskej úrovni
PODPORA SLOVENSKEJ
ÚČASTI ZO STRANY SOVVA
Slovenská organizácia pre výskumné
a vývojové aktivity (SOVVA) od konca roku 2011 na základe zmluvy s Ministerstvom školstva, vedy, výskumu
a športu SR koordinuje podporné
štruktúry 7. rámcového programu na
Slovensku. Podporné štruktúry tvorí
tím slovenských expertov na jednotlivé tematické oblasti, ktorých úlohou
je pomáhať vedcom a výskumníkom
pri zapájaní sa do aktivít 7. rámcového programu a zároveň zastupovať
Slovenskú republiku pri komunikácii s Európskou komisiou v konkrétnych oblastiach. Pritom samotná
SOVVA má niekoľkoročné skúsenosti s riešením projektov 7. rámcového programu a v počte účasti patrí
medzi najúspešnejších slovenských
participantov.
Kancelária podporných štruktúr 7.RP
– koordinuje činnosť Národných delegátov (ND – presadzujú záujmy slovenskej republiky v programových
výboroch EK podľa jednotlivých tematických oblastí a zároveň tiež vykonávajú lobing v prospech Slovenska) a Národných kontaktných
bodov (NCP – Národný kontaktný
bod – poskytuje informácie z EK slovenským výskumníkom, pomáha
pri príprave, riešení a ukončení projektov, poskytuje konzultácie a organizuje informačné dni, tréningy
a semináre), komunikuje s EK, Ministerstvom školstva, vedy, výskumu
a športu SR. Zároveň tiež pripravuje analytické a strategické materiály
v súvislosti s rámcovými programami. Kanceláriu podporných štruktúr
7.RP prevádzkuje SOVVA.
Aktivizácia
Z hľadiska účasti v 7. rámcovom
programe patria Slovenskej republike spodné miesta medzi európskymi krajinami. Z analýzy, ktorú SO-
136
VVA vypracovala sme do začiatku
roku 2012 získali len 331 účastí v 264
projektoch s celkovým príspevkom
EK vo výške 45 mil. €. Negatívny je
dokonca aj vývoj počtu účastí podľa
jednotlivých rokov, keď sme dosiahli
vrchol schválených projektov v roku
2008 a následne prichádza k poklesu. Pri hodnotení slovenskej účasti dokonca dospejeme k záveru, že
aktívne a pravidelne sa do projektov
zapája úzky okruh výskumných tímov. Cieľom SOVVA je prostredníctvom rôznych nástrojov zmeniť tento
trend a postupne zvýšiť počet slovenských účastí, ako aj diverzifikovať účastníkov v rámcových programoch, či už v 7. rámcovom alebo
v Horizonte 2020.
Informovanosť
Jedným z faktorov, ktorý ovplyvňuje účasť v 7. rámcovom programe
je kvalitná a efektívna diseminácia
informácií k vedcom a výskumníkom. Tí sú značne zaneprázdnení vlastnou prácou a je preto nevyhnutné, aby dostávali adekvátne
informácie, ktoré im umožnia zapájať sa do projektov. Dôležité je poskytovať jasné, kvalitné informácie
a najmä informovať s dostatočným
časovým predstihom. Z tohto dôvodu SOVVA vo februári 2012 spustila prvú webovú stránku zameranú
výlučne na rámcové programy EÚ –
www.7rp.sk. Tu môžu záujemcovia
nájsť nielen všetky informácie potrebné k účasti v projektoch, ale aj
širšie informácie o podpore výskumu, vývoja a inovácií na úrovni EÚ
a vedeckých podujatiach. Na stránke sú tiež kontakty na jednotlivých
národných delegátov a národné
kontaktné body.
Dôležitou formou prípravy na výzvy
sú informačné dni. Od marca do
júla tohto roku SOVVA zorganizovala 10 informačných dní prakticky vo
všetkých regiónoch Slovenska. Ich
cieľom bolo priniesť záujemcom informácie k pripravovaným výzvam
s dostatočným časovým predstihom, a to ešte predtým ako budú
samotné výzvy vyhlásené. Informačné dni sú na rozdiel od webovej
stránky formou obojstrannej komunikácie. Umožňujú okrem získania
informácií k výzvam aj priamo kontaktovať národných delegátov alebo národné kontaktné body v jednotlivých tematických oblastiach
a prediskutovať projektové zámery. Celkovo sa informačných dní zúčastnilo viac ako 1 000 vedcov a výskumníkov.
Podpora pri príprave projektov
Účasť v kvalitnom konzorciu a príprava kvalitného projektového zámeru je základným predpokladom
úspechu pri výbere projektov. Vo
väčšine tematických výziev sa financuje maximálne 1 – 2 projekty v každej téme (topic), čo značne
zvyšuje tlak na konkurenciu. Projekty tak získavajú špičkové nápady
a vyrovnané konzorciá. Úlohou členov podporných štruktúr nie je pripravovať pre vedcov samotné projektové zámery. Ich práca spočíva
najmä v konzultáciách projektových
zámerov a kontrole formálnych náležitostí. Z hľadiska administratívnej
náročnosti a byrokracie je príprava projektu a aj jeho následná realizácia neporovnateľne ľahšia ako
napríklad pri Operačnom programe Výskum a vývoj. Napriek tomu
dokumenty EK obsahujú množstvo termínov a podmienok, ktoré
môžu robiť, hlavne novým účastníkom, problémy. V prípade nejasností je vždy dobré kontaktovať konkrétny národný kontaktný bod (NCP),
prípadne kanceláriu podporných
štruktúr 7.RP v SOVVA. Isté problémy robia slovenským účastníkom
finančné, právne otázky a otázky ochrany duševného vlastníctva.
V tejto oblasti poskytujú podporné štruktúry poradenstvo zamerané na všetky tri oblasti. Z hľadiska
úspešnej implementácie projektu
a najmä krytia výdavkov je veľmi dôležité dobre pripraviť rozpočet projektu, respektíve rozpočet účastníka. Ochrana duševného vlastníctva
sa týka nielen ochrany výsledkov
spoločného výskumu a rozdelenia
práv jednotlivých členov konzorcia, ale aj využitia duševného vlastníctva člena konzorcia inými členmi. Príprave projektových zámerov
a účasti v 7. rámcovom programe sa
bude venovať špecializovaný seminár – „Podávame projekt 7.RP. Ako
na to?“, ktorý SOVVA organizuje 5.
a 6. septembra 2012 v Bratislave.
Informovanosť a podporu pri písaní projektov v sebe spájala veľká
medzinárodná konferencia – FP7
CONNCECTIONS 2012, ktorá sa 16.
mája 2012 uskutočnila v Bratislave.
Na slovenské pomery išlo o unikátne podujatie, ktorého sa zúčastnilo viac ako 270 vedcov a výskumníkov zo 160 inštitúcií a 14 európskych
krajín. Na konferencii vystúpili čelní
predstavitelia slovenskej vlády a vedeckej komunity. Zároveň o spôsobe ako sa zapojiť do 7. rámcového
programu informovali na konkrétZ VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
ŠPECI Á L N A PR Í LO H A K 7 . R ÁM COV É M U PR O G R A M U
Obr. 5 Projekt INES – Francúzske národné centrum výskumu slnečnej energie
nych príkladoch úspešní slovenskí riešitelia projektov. Zároveň sa
v druhej časti konferencie uskutočnili doteraz najväčší brokerage
event na Slovensku, ktorého cieľom
bolo pomôcť výskumníkom pri nadviazaní spolupráce s cieľom podania spoločných projektov. V rámci
tejto časti sa uskutočnilo 517 partnerských stretnutí. SOVVA plánuje
zorganizovať takéto medzinárodné
podujatie aspoň raz ročne.
Propagácia úspešných
slovenských riešiteľov
a projektov
Rámcové programy sú medzi širšou
verejnosťou takmer neznámym poj-
AKO SA ZAPOJIŤ DO 7.
RÁMCOVÉHO PROGRAMU
Skôr ako sa rozhodne ktorákoľvek
organizácia zapojiť do akéhokoľvek
projektu je dobré, aby si zodpovedala na päť základných otázok:
• Je riešenie projektu v 7.RP dôležité pre náš rozvoj a naše ciele?
• Do akej miery je rozpracovaný
ideový zámer, existuje predstava o partneroch a zhoduje sa náš
výskum s témami vyhlásenými vo
výzvach?
• Disponujeme dostatočnými ľudZ VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
mom. Pritom slovenskí účastníci sú
zapojení do projektov, ktorých výsledky majú priame aplikácie v praxi, či už ide o medicínsky výskum,
informačné a komunikačné technológie, nové materiály, potraviny alebo európske politiky. Dokonca ani
medzi širšou vedeckou komunitou
nie sú riešitelia projektov známi. Pritom na európskej úrovni ide o veľkú prestíž byť zapojený do riešenia
projektov 7. rámcového programu.
Prezentácia a propagácia úspešných projektov a riešiteľov má dva
základné aspekty. Prvým je ocenenie úspešných slovenských riešiteľov a zvýšenie povedomia odbornej
a laickej verejnosti o ich špičko-
vom výskume a možných implikáciách na život spoločnosti. Druhým
je ukázať vedcom, výskumníkom
a študentom, ktorí sa doteraz nezúčastňovali 7. rámcového programu, ako je možné zapojiť sa a čo
riešenie takýchto projektov prináša. Z týchto dôvodov bude SOVVA
v rámci tohtoročnej Noci výskumníkov rôznymi formami prezentovať
širokej verejnosti práve úspešných
slovenských riešiteľov projektov.
Zároveň sa tiež pripravujú Success
stories – príklady úspešných slovenských projektov v jednotlivých
tematických oblastiach.
skými, výrobnými, časovými, výskumnými a infraštruktúrnymi kapacitami?
• Disponujeme zdrojmi na spolufinancovanie projektu a čo je možné z projektu financovať a čo nie?
• Aká bude naša úloha v projekte?
Budeme koordinátor, vedúci pracovného balíku alebo len radový
člen?
prave projektu, ako aj pri jeho riešení. Koordinátor pripravuje detailný
popis projektu, komunikuje s jednotlivými partnermi pri jeho príprave
a je zodpovedný za vedeckú a administratívnu kvalitu projektu. Zároveň zastupuje celé konzorcium vo
vzťahu k Európskej komisii a podpisuje zmluvu. Koordinovať projekt
7. rámcového programu je náročné
najmä z administratívneho pohľadu,
pričom v niektorých prípadoch musí
koordinátor zvládnuť konzorcium,
ktorý má aj viac ako 30 členov z rôznych európskych, ale aj mimoeu-
Koordinovať projekt – plusy
a mínusy
Najvýznamnejšiu úlohu v konzorciu
má jeho koordinátor, a to tak pri prí-
137
7. rámcový program – základný finančný nástroj
na podporu výskumu a vývoja na európskej úrovni
Rozhovor s úspešným
riešiteľom projektu 7.RP
O dôvodoch účasti na projektoch 7.RP
a praktických skúsenostiach s nimi sme
sa zhovárali so zodpovedným riešiteľom
projektu NextGenPower za VÚZ – PI SR,
Ing. Petrom Brziakom, PhD.
Aké sú, na základe vašej skúsenosti, možnosti zapojenia sa do podobného projektu Siedmeho rámcového
programu?
Možností je viacero. V zásade buď ste koordinátorom projektu, čo znamená, že ste tvorcom projektovej idey a zostavíte partnerské
konzorcium, ktoré podľa typu projektu môže
mať od 6 až do 15 – 20 partnerov, alebo ste
partnerom projektu, čo je aj naša pozícia
v prípade projektu NextGenPower. Ak mám
teda hovoriť o tejto konkrétnej skúsenosti,
ponuku zapojiť sa do partnerského konzorcia sme dostali na základe našich dlhoročných aktivít v danej oblasti na medzinárodnej
úrovni (napríklad naša účasť na projektoch
COST alebo 5. a 6. rámcovom programe,
množstvo publikácií v oblasti zvárania a skúšania materiálov pre energetiku, aktívna
účasť v rámci Medzinárodného zváračského inštitútu – IIW a pod.). Z toho vyplýva, že
rópskych krajín. Preto sa odporúča,
a hodnotitelia tiež na to prihliadajú,
aby koordinátor mal už skúsenosti
s účasťou v iných projektoch 7. rámcového programu. Len vo veľmi
málo prípadoch je schválený projekt, ktorý koordinuje výskumná organizácia, ktorá nemá žiadne skúsenosti s rámcovými programami.
Koordinátor by mal tiež disponovať vlastným projektovým nápadom
a dostatočnými vedeckými a administratívnymi kapacitami.
Ako nájsť vyhovujúcu výzvu?
Európska komisia každoročne vyhlasuje niekoľko desiatok výziev v rôznych tematických oblastiach a vedných odboroch. Navyše niektoré
výzvy sú multidisciplinárne, na riešenie ktorých je potrebné vytvoriť kon-
138
inštitúcia musí byť v danej oblasti dlhodobo
uznávaná a rešpektovaná na základe účasti na konferenciách, publikácií, expertíznej
činnosti atď. Nemalú úlohu zároveň zohráva
výskumná infraštruktúra a kvalita odborného
personálu.
Treba ale podotknúť, že v poslednej dobe
sú veľmi žiadané aj priemyselné inštitúcie – výrobné podniky, ktoré nemusia mať
akúkoľvek skúsenosť s výskumom ako takým, ale v rámci projektu vystupujú ako
tzv. „end-user“, t. j. inštitúcia, ktorá je
zodpovedná za praktické odskúšanie a demonštráciu technológií, resp. materiálov,
ktoré sú v rámci projektu skúmané.
Cieľom projektu je elektráreň, ktorá pracuje pri parametroch ohriatej pary cca
o 100 °C vyšších ako je tomu v súčasnosti. Pre ilustráciu tento rozdiel možno prirovnať k rozdielu medzi behom na 100 m
za 10 sekúnd a behom na 100 m za 9 sekúnd – 1 sekunda predstavuje rozdiel medzi priemerným profesionálnym výkonom
a hranicou súčasných možností (len pre
lepšie pochopenie svetový rekord Usaina
Bolta je 9,58 sekundy).
Tento projekt je označovaný ako kľúčový. Z čoho takéto označenie vyplýva?
Projekt sa prehupol do svojej druhej
polovice. Ako hodnotíte vašu účasť po
takmer 2 rokoch jeho trvania?
Musím skonštatovať, že latka projektu bola
nastavená skutočne veľmi vysoko. Zvariteľnosť hrubostenných komponentov vyrobených z niklových superzliatin do úzkeho
úkosu prináša so sebou množstvo technologických a metalurgických problémov,
ktoré sa nám darí riešiť len vďaka dlhoročným skúsenostiam našich pracovníkov.
Na druhej strane sa nám podarilo získať
zásadné know-how v metalurgii zvárania niklových superzliatin, ktoré je v danej
oblasti unikátne a v budúcnosti aplikovateľné aj v iných odvetviach. V neposlednom rade je nezanedbateľným aspektom
aj spôsob financovania projektu. Keďže
Európska komisia poskytuje na projekty
7.RP zálohové financovanie, na začiatku
sme nemuseli do projektu vkladať žiadne
vlastné zdroje, na ktorých refundáciu by
sme museli čakať kvôli dlhým administratívnym prieťahom. Práve nízka administratívna záťaž v porovnaní so slovenskými
projektmi je veľkou pridanou hodnotou pre
akúkoľvek inštitúciu.
Redakcia
zorcium pozostávajúce z výskumníkov z viacerých odborov. Môže sa
tak stať, že výzva, ktorá by vyhovovala organizácii zaoberajúcej sa IKT je
v tematickej oblasti nanotechnológií,
alebo dokonca socio-ekonomických
a humanitných vied. Každá z výziev
obsahuje súbor dokumentov, z ktorých sú v prvotnej fáze prípravy projektového zámeru dôležité najmä dve:
• Call fiche
• Workprogramme
Prvý je v podstate obsahom Pracovného programu, ktorý obsahuje
základné údaje o konkrétnej výzve
– celkovú alokáciu, jednotlivé témy
výzvy spolu s konkrétnou alokáciou
a predpokladaným počtom podporených projektov, ako aj minimálny
počet partnerov v konzorciu. Call
fiche poskytuje základný prehľad
o výzve a nebýva veľmi rozsiahly.
Pracovný program obsahuje podrobnejší popis jednotlivých tém spolu s anotáciou, ktorá opisuje podmienky, ktoré musí projektový zámer
spĺňať. Tieto anotácie nebývajú dlhé
a zväčša zaberajú maximálne jednu
A4. Sú však mimoriadne dôležité pri
príprave projektu, pretože konzorcium musí všetky otázky a okruhy
uvedené v nich pretransformovať do
projektového zámeru.
Najjednoduchšie je, ak si pri príprave projektu záujemca preštuduje Call fiche a ak ho niektorá z tém
zaujme, tak si následne prečíta jej
rozpracovanie v pracovnom programe. V prípade nejasností je potrebné vždy kontaktovať buď kanceláriu
podporných štruktúr v SOVVA, alebo konkrétny NCP.
Aká bola Vaša motivácia zapojiť sa do
projektu NextGenPower?
Siedmy rámcový program predstavuje hlavný nástroj Európskej únie na podporu výskumu, čo de facto znamená, že
projekty 7.RP majú byť výkladnou skriňou európskeho výskumu – majú zahŕňať
to najlepšie know-how a tie najlepšie výskumné inštitúcie. Byť súčasťou projektu
7.RP znamená teda predovšetkým veľkú
medzinárodnú prestíž. Okrem toho, keďže podmienkou schválenia projektu je to,
aby posunul úroveň poznania v predmetnej oblasti, logicky v každom z projektov
sa koncentrujú tie najnovšie poznatky, ktoré sú za daného stavu k dispozícii – v našom žargóne tzv. state-of-the-art know-how, teda aktuálne na najvyššej úrovni
poznania. Byť v takto zostavenom konzorciu teda znamená zdieľať relevantné know-how každého jedného člena.
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
NextGenPower
Projekt rieši nové požiadavky na materiály a výrobu pre ultra
efektívne PF elektrárne (elektrárne na spaľovanie práškového paliva)
so zachytávaním a skladovaním CO2
Konzorcium NextGenPower
Konzorcium zriadili popredné európske podniky a výskumno-vývojové centrá, ktoré predstavujú
12 právnych subjektov zo 6 členských štátov EÚ s inštitúciou KEMA, ktorá pôsobí ako koordinátor
projektu. Pre väčšinu členov konzorcia tento projekt predstavuje ďalší logický krok z predchádzajúcich
činností v oblasti vysoko efektívnych elektrární, skúšania a vývoja ako aj dodávania materiálov.
Ciele
Hlavným cieľom je vývoj a aplikácia ochranných povlakov a nových materiálov, ktoré možno použiť
v podmienkach USC (zachytávanie a uskladňovanie CO2 pre nové uhoľné elektrárne vrátane spoluspaľovania
biomasy). Navrhované sú aj ochranné povlaky pre existujúce elektrárne v podmienkach spoluspaľovania
biomasy. Pre projekt NextGenPower sa definovali nasledujúce vedecko-technologické ciele, z ktorých
vyplývajú nasledujúce projektové činnosti:
Demonštrácia aplikácie precipitačne vytvrdzovaných Ni zliatin na kotle na spaľovanie
uhoľného prachu, ktoré majú prijateľnú úroveň tečenia a únavy pri vysokých teplotách
na základe podmienok USC.
Demonštrácia aplikácie rentabilných povlakov vykurovacích častí kotlov, ktoré sú kompatibilné s primeranými a dostupnými zliatinami rúr pre uhoľné kotle, ktoré dokážu
odolávať agresívnemu prostrediu podľa predpokladaných podmienok USC a prostrediu
spoluspaľovania biomasy v odlišných podmienkach.
Demonštrácia aplikácie rentabilných povlakov / ochranných vrstiev parných častí kotlov
na predĺženie životnosti kotlových rúr a spojovacieho potrubia a umožniť použitie lacnejších alternatívnych materiálov bez ohrozenia životnosti alebo spoľahlivosti komponentov.
Demonštrácia aplikácie Ni zliatin pre spojovacie potrubie medzi kotlom a parnou turbínou pri vysokých teplotách podľa podmienok USC a preskúmanie alternatívnych
možností riešenia, ktoré by umožnili použitie lacnejších a dostupnejších materiálov ako
Ni zliatin.
Demonštrácia schopnosti odlievania, kovania a zvárania Ni zliatin pre kritické komponenty parných turbín.
Riešiteľ za Výskumný ústav
zváračský – Priemyselný inštitút SR:
VÝSKUMNÝ ÚSTAV ZVÁRAČSKÝ
PRIEMYSELNÝ INŠTITÚT SR
Ing. Peter Brziak, PhD.
Tel.: +421 915 751 724
E-mail: [email protected]
Podrobné údaje o projekte NextGenPower:
Dátum začatia
Trvanie
Rozpočet
Príspevok z EÚ
Režim financovania:
Téma:
Zmluva č.
Koordinátor
E-mail
Website
1. máj 2010
48 mesiacov
10,3 miliónov €
6 miliónov €
spoločný projekt, veľký integračný projekt
ENERGY.2009.6.1.1: Zvyšovanie efektivity súčasných a novovybudovaných elektrární na spaľovanie
uhoľného prachu z hľadiska zachytávania
a skladovania uhlíka
ENER/FP7EN/249745/NextGenPower
KEMA Nederland BV
Utrechtseweg 310
6812 AR Arnhem, the Netherlands
[email protected]
www.NextGenPower.eu
7. rámcový program – základný finančný nástroj
na podporu výskumu a vývoja na európskej úrovni
Ako vytvoriť konzorcium?
Základnou podmienkou účasti vo
väčšine projektov v 7. rámcovom
programe (okrem programu Myšlienky a Ľudia) je vytvoriť vedecké konzorcium. To musí pozostávať minimálne z troch organizácií
z minimálne troch členských alebo
asociovaných krajín. Toto je základné pravidlo, ktoré sa však môže od
výzvy k výzve a dokonca od témy
k téme meniť. Pri niektorých, najmä veľkých projektoch, to môže byť
podmienka minimálne 5 organizácií
z minimálne 5 krajín alebo aj viac.
V špecifických výzvach zameraných
na medzinárodnú spoluprácu s konkrétnymi mimoeurópskymi krajinami
alebo regiónmi býva podmienkou,
že účastníkmi projektu musia byť minimálne dve organizácie z konkrétnej krajiny alebo regiónu. Kvalitné
konzorcium je základom úspechu.
Na základe dotazníkového prieskumu, ktorý uskutočnila SOVVA v apríli
tohto roku, ako aj na základe skúseností zo zahraničia existuje viacero
možností ako takéto konzorcium vytvoriť, pričom každá z nich má svoje
prednosti aj nevýhody:
• Osobné kontakty medzi vedcami
a výskumníkmi.
• Spolupráca v predchádzajúcich
výskumných projektoch.
• Kontakty získané na konferenciách a seminároch.
• Kontakty získané na informačných dňoch a brokerage eventoch.
• Kontaktovanie na základe publikovania v odborných časopisoch.
• Kontakty prostredníctvom „Partner search“ (služba, ktorej cieľom
je pomáhať výskumným organizáciám identifikovať partnerov pre
tvorbu konzorcií, takúto službu
prevádzkuje CORDIS – Community Research and Development
Information Service – ide o informačnú službu EK, ktorej úlohou
je podporovať európsky výskum,
inovácie a transfer technológií).
• Spolupráca s NCP.
Ako sa hodnotia projekty?
V 7. rámcovom programe sa projekty hodnotia na základe troch základných kritérií – (I) výskumná excelentnosť, (II) implementácia a (III)
dopad. Na to, aby projekt prešiel odborným hodnotením musí v každom
z kritérií získať minimálne 3 body
a spolu za všetky kritériá minimálne
10 bodov. Nestačí teda pripraviť vynikajúci projekt po vedeckej stránke
a neriešiť spôsob jeho implementácie alebo dopady a využitie výsledkov v praxi. Všetky tieto časti musia
byť v podávanom projekte adekvátne reflektované. Je preto už pri písaní projektu potrebné brať do úvahy aj pohľad, akým ho budú experti
hodnotiť.
Základné chyby pri písaní
projektov
Na základe skúseností s podávaním
projektov, ako aj skúseností hodnotiteľov s posudzovaním projektových
zámerov je možné definovať 7 základných chýb pri písaní projektov:
• Neprehľadné, nedostatočne štruktúrované a zle zrozumiteľné texty.
• Príliš ambiciózne ciele projektu
nezohľadňujúce reálne možnosti
a kapacity konzorcia (ľudské, časové a finančné).
• Príliš dlhý projektový návrh obsahujúci zbytočne veľa odborných
podrobností.
• Projekt napísaný slabou angličtinou.
• Zle navrhnuté pracovné balíky,
nedostatočne definované logické
nadväznosti a koordinácia medzi
jednotlivými úlohami v projekte.
• Nedostatočne
zadefinovaná
ochrana duševného vlastníctva.
• Nedostatočne popísané alebo
úplne chýbajúce vyhodnotenie
potenciálnych rizík.
NA CESTE K HORIZONTU 2020
Napriek tomu, že celá európska výskumná komunita v týchto týždňoch
žije poslednými výzvami, tak EK už
predstavila štruktúru nástupníckeho programu Horizont 2020. V súčasnom období prebiehajú k tomuto
návrhu konzultácie, a to na všetkých
úrovniach. Do konzultácií k jednotlivým častiam a pripravovaným aktivitám sa môže zapojiť ktokoľvek,
a tak môže ovplyvniť ich smerovanie. V tejto súvislosti SOVVA ako
koordinátor podporných štruktúr
7. RP na Slovensku pripomienkuje
materiály EK, tvorí podklady a analýzy pre Ministerstvo školstva, vedy,
výskumu a športu SR. Do konzultácií a pripomienkovania dokumentov
EK sa zároveň zapájajú aj jednotliví
národní delegáti a experti. Vo vzťahu k Horizontu 2020 je cieľom SOVVA, aby boli slovenskí výskumníci
schopní sa už od vyhlásenia výziev
do nich aktívne zapojiť. Horizont
2020 bude európsku vedu podporovať ešte štedrejšie ako v súčasnosti.
Navrhovaný rozpočet totiž presahuje 80 mld. €.
Kde nájsť informácie?
www.7rp.sk
http://cordis.europa.eu
http://ec.europa.eu/research/
participants/portal/page/home
Možnosti využitia siete Enterprise Europe
Network pri hľadaní partnerov pre 7.RP
Slovenská obchodná a priemyselná komora ako jeden
z partnerov projektu Enterprise Europe Network (www.
enterprise-europe-network.sk) si Vám dovoľuje predstaviť možnosti využitia jeho služieb. Je to najväčšia sieť
Európskej komisie na podporu medzinárodnej spolupráce podnikateľov, ktorá od roku 2008 poskytuje komplex-
140
né a ľahko dostupné poradenstvo a podporu v oblasti
podnikania, inovácií a výskumu. V 51 krajinách pôsobí
takmer 600 partnerských organizácií.
Firmy môžu získať bezplatné informácie a podporu pre
oblasť:
• Podnikanie: príležitosti vnútorného trhu výrobkov
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
ŠPECI Á L N A PR Í LO H A K 7 . R ÁM COV É M U PR O G R A M U
•
•
a služieb v EÚ (voľný pohyb tovaru, kapitálu, osôb,
slobodné poskytovanie služieb), štandardizácia, posudzovanie zhody výrobkov, certifikácia, iniciatívy,
politiky a programy EÚ pre firmy, legislatíva EÚ a jej
dopad na firmy, vyjadrenie názoru a zapojenie sa do
príprav nových politík EÚ, rozvoj medzinárodných
podnikateľských aktivít, hľadanie partnerov, výzvy,
tendre.
Inovácie: informácie o legislatíve a programoch EÚ
v oblasti inovácií, rozširovanie a komerčné využívanie
výsledkov výskumu a vývoja, hľadanie partnerov na
transfer technológií a know-how, technologická diagnostika firmy, nákup a predaj inovatívnych technológií, ochrana práv duševného vlastníctva, riadenie inovácií, zdroje financovania.
Výskum: informácie o možnostiach 7. rámcového
programu pre výskum a vývoj technológií, príprava
návrhov projektov, hľadanie partnerov pre projekty,
poradenstvo, financovanie projektov, ochrana práv
duševného vlastníctva.
Hľadáte zahraničného obchodného partnera alebo partnera na vytvorenie spoločného podniku? Ponúkate alebo hľadáte najnovšie technológie a inovácie? Hľadáte
partnerov pre spoločné výskumné a vývojové projekty?
Databázy siete Enterprise Europe Network sú jednou
z najvyužívanejších služieb a ponúkajú jedinečnú možnosť bezplatne spropagovať vaše výrobky, služby, technológie a inovácie alebo nájsť si vhodného obchodného
partnera.
Databáza na spoluprácu podnikateľov (Business Cooperation Database – BCD)
ponúka firmám bezplatné zverejnenie profilu a propagáciu ich výrobkov a služieb alebo získanie kontaktov na
zverejnené ponuky zahraničných firiem v databáze.
Ako zverejniť profil? – vyplniť formulár BCD (k dispozícii v SOPK), popísať ponúkané výrobky / služby a zaslať
na Útvar EÚ v SOPK.
Ako získať kontakt z databázy zahraničných firiem?
cez špeciálnu webstránku SOPK http://web.sopk.sk/
db_EEN.php?db=BCD si vybrať kategóriu o ktorú máte
záujem a zaslať číslo ponuky a plný kontakt e-mailom
na: [email protected]
Databáza technologických ponúk a požiadaviek (Bulletin Board Service – BBS)
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
ponúka firmám bezplatné zverejnenie technologickej
ponuky / požiadavky a propagáciu ich výrobkov a služieb alebo hľadanie partnerov v oblasti technológií, inovácií a know-how.
Ako zverejniť profil? – vyplniť formulár BBS (k dispozícii v SOPK), popísať ponúkané výrobky / služby a zaslať
na Útvar EÚ v SOPK.
Ako získať kontakt z databázy zahraničných firiem?
cez špeciálnu webstránku SOPK http://web.sopk.sk/
db_EEN.php?db=BBS si vybrať kategóriu o ktorú máte
záujem a zaslať číslo ponuky a plný kontakt e-mailom
na: [email protected]
Databáza výsledkov výskumu a vývoja (Research
and Development Results – RTD)
obsahuje výsledky výskumu a vývoja z projektov financovaných EÚ prostredníctvom Rámcových programov pre
výskum, vývoj technológií a demonštračné aktivity. V databáze sú stovky aktuálnych výsledkov projektov, ktoré
môžete využiť pri svojom podnikaní alebo v ďalšom výskume. Databáza tiež poskytuje informácie o súčasnom
stave vývoja technológií vo vybraných oblastiach:
 biológia/medicína
 energetika
 životné prostredie
 priemyselné technológie
 informačné a komunikačné technológie.
Bezplatné informácie e-mailom
Ak chcete dostávať e-mailom pravidelne informácie
o novinkách, podujatiach, ponukách na spoluprácu,
výzvach atď. v odvetví, v ktorom pracujete, resp. ktoré
Vás zaujíma, odporúčame zaregistrovať sa na stránke:
http://www.een.sk/registration.php. V časti „Váš kontakt“ označte prosím SOPK.
Informácie na webstránke
www.enterprise-europe-network.sk:
 novinky
 aktuálne podujatia
 články
 výzvy, tendre
 ponuky na spoluprácu
 knižnica
Kontakt:
Ďalšie informácie Vám radi poskytneme na Útvare EÚ
Slovenská obchodná a priemyselná komora
Daniela Širáňová
Tel.: 02/54 433 272
E-mail: [email protected]
141
Kľúčový medzinárodný projekt NextGenPower
absolvoval svoje prvé valné zhromaždenie
v Tomášove pri Bratislave
soko-efektívnych elektrární, materiálových skúšok, vývoja a dodávky komponentov tepelných elektrární.
Výsledky projektu
28 zástupcov najväčších európskych hráčov v oblasti výskumu a demonštrácie klasických elektrární novej generácie sa stretlo na Slovensku pri príležitosti valného
zhromaždenia a workshopu projektu NextGenPower, kľúčového projektu podporovaného Európskou komisiou.
Ide o futuristický projekt, ktorého cieľom je vyvinúť a demonštrovať nové materiály a povrchové vrstvy pre elektrárne novej generácie spaľujúce uhlie a biomasu so súčasným znížením emisií CO2. Na zvýšenie účinnosti na
45 % je nutné, aby boli parametre pary uhoľných elektrární na revolučnej úrovni 35 MPa/750 °C.
Konzorcium projektu je zložené z 12 vedúcich európskych firiem a výskumných inštitúcií celkovo zo šiestich
členských štátov EÚ. Členovia konzorcia pokrývajú základné technologické aspekty predmetnej oblasti a poskytujú potrebný prístup k výskumnej a analytickej infraštruktúre svetovej triedy, pričom projekt predstavuje
logické vyústenie predchádzajúcich aktivít v oblasti vy-
Očakávaným prínosom projektu je, že sa v rámci Európy podstatne uľahčí prienik niklových superzliatin a nových typov povrchových vrstiev do výroby ultrasuperkritických tepelných elektrární novej generácie, pokrývajúc
celý rozsah od kotla cez potrubie prehriatej pary až po
parnú turbínu. Projekt totiž prostredníctvom demonštrácie vlastností nových povrchových vrstiev a zliatin, ktoré dokázateľne prispievajú k zníženiu nákladov na výrobu energie a všeobecne k zefektívneniu procesu výroby
energie, umožňuje redukciu času nevyhnutného pre
praktické uvedenie týchto progresívnych materiálov na
trh o niekoľko rokov. Existujúce elektrárne zároveň budú
môcť využiť tieto prvky pri spaľovaní biomasy.
Využitie precipitačne vytvrditeľných niklových superzliatin pre výrobu hrubostenných komponentov tepelných elektrární je absolútne nové a za štandardných
okolností by ich reálne využitie v rámci tohto priemyselného odvetvia, ktorý je hlboko konzervatívne a dlhodobo rezistentné voči inováciám tohto typu, bolo ťažko predstaviteľné. Práve extenzívne dáta, generované
v rámci projektu NextGenPower, týkajúce sa vlastností
ale zároveň bezpečnosti a operability nových materiálov a povrchových vrstiev sú využité za účelom demonštrácie vhodnosti týchto materiálov majiteľom takéhoto
typu elektrární.
V rámci časti projektu, ktorá sa zaoberá prehrievačovými systémami, boli vo viacerých elektrárňach realizované skúšobné slučky s cieľom získať údaje o odolnosti
nových typov materiálov a vrstiev voči oxidácii zo strany spalín a oxidácii zo strany média. Tieto údaje pomôžu dokázať spoľahlivosť nových konceptov ochrany po-
Miesto podujatia – kaštieľ v Tomášove
142
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
ŠPECI Á L N A PR Í LO H A K 7 . R ÁM COV É M U PR O G R A M U
Základné informácie
Účastníci valného zhromaždenia projektu v kaštieli v Tomášove
Akronym: NextGenPower
Plný názov: Meeting the Materials and Manufacturing
Challenge for Ultra High Efficiency PF Power Plants with CCS
Číslo grantovej dohody: 249745
Termín riešenia: 05/2010 – 04/2014
Príspevok EÚ: 6 miliónov
Koordinátor projektu: KEMA, Holandsko
Partneri projektu: Doosan Babcock, Škoda, Aubert&Duval,
VTT, E.ON Benelux, Goodwin Steel Castings, Monitor Coatings,
Saarschmiede, Technische Universität Darmstadt, Cranfield
University a VÚZ – PI SR.
vrchu prehrievačových rúr voči korózii pri pracovných
teplotách do 750 °C a zároveň demonštrovať využiteľnosť relatívne finančne prístupných feritických materiálov v kombinácii s povrchovými vrstvami tam, kde boli
doteraz požadované drahé austenitické ocele.
Ťažiskovou časťou projektu je každopádne výroba pilotnej plnohodnotnej parnej turbíny (rotor + teleso) a potrubia prehriatej pary z vytvrditeľnej niklovej superzliatiny. Ide o technologickú výzvu tak v oblasti výroby
hrubostenných polotovarov, ako aj ich zvárania. Súčasťou riešenia je aj intenzívny skúšobný program, ktorý
zahŕňa creepové skúšky základného materiálu a zvarových spojov, skúšky creepovej relaxácie, skúšky negatívneho creepu, skúšky vysokoteplotnej únavy a iné.
Finálnym výstupom projektu bude komplex údajov z laboratórnych a pilotných skúšok, ktoré umožnia využitie niklových superzliatin pri výrobe USC elektrární novej generácie.
Bc. Anna Hambálková
Vedúca Úseku projektového manažmentu
Úloha VÚZ – PI SR v rámci projektu
VÚZ – PI SR pokrýva dve oblasti:
– vývoj technológie zvárania do úzkeho úkosu hrubostenných
zvarencov, vyrobených z nových typov vytvrditeľných niklových superzliatin (rotory turbín, hrubostenné potrubia, telesá
ventilov a turbín)
– vysokoteplotné skúšky niklových superzliatin a ich zvarových spojov (creepová relaxácia, negatívny creep, pevnostné
skúšky, mikroštruktúrny rozbor)
VÚZ – PI SR reprezentuje Slovensko
na najväčšej konferencii priemyselných
technológií v Európe
Konferencia Industrial Technologies 2012 je najväčšou
konferenciou zaoberajúcou sa obnovou a rastom Európskeho priemyslu prostredníctvom inovácií, podporovanou Európskou komisiou prostredníctvom Generálneho
riaditeľstva pre výskum a inovácie (DG Research & Innovation). Konferencia na svojej pôde spája viac ako 1000
zástupcov jednotlivých oblastí „NMP“:
• hraničné nanotechnológie (Nanotechnology),
• nové materiály (Materials),
• inovatívne výrobné technológie (Production technologies).
Každoročne je jej organizátorom krajina, ktorá v tom období zároveň predsedá Európskej rade. Keďže v druhom
polroku 2012 žezlo európskeho predsedníctva prebralo
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
Dánsko, ako jednu zo sprievodných akcií získalo právo
zorganizovať práve konferenciu Industrial Technologies.
Deklarácia priemyslu: záväzok k verejno-súkromným partnerstvám ako cesta smerom k udržateľnému ekonomickému rastu
Najdôležitejším politickým výstupom konferencie je jednoznačne deklarácia zástupcov priemyselných inštitúcií,
ktoré spolu zamestnávajú viac ako 19 miliónov Európanov, ktorí zdôraznili kritický význam priemyselnej inovácie ako cesty k obnove európskej ekonomiky a konštatovali ochotu prispieť spoločne s európskymi vládami
a výskumnou komunitou k zabezpečeniu takejto inovácie. Tento záväzok je obsiahnutý v texte deklarácie, pod-
143
VÚZ – PI SR reprezentuje Slovensko na najväčšej konferencii
priemyselných technológií v Európe
V roku 2011 konferenciu Industrial Technologies pod názvom
FUMAT 2011 (Future materials 2011) organizovalo poľské predsedníctvo Európskej únie vo Varšave. Napriek tomu, že konferencia mala skromnejší charakter a maličká výstavná zóna
umožňovala propagáciu iba 7 inštitúciám, jednou z týchto inštitúcií bol Výskumný ústav zváračský – Priemyselný inštitút SR.
s,
EU
písanej počas konferencie zástupcami verejno-súkromných partnerstiev (PPP – Public Private Partnerships),
pokrývajúcich oblasti strojárstva, automobilového priemyslu, stavebníctva a procesného priemyslu. Deklarácia
vyjadruje potrebu konať a záväzok zo strany všetkých
partnerov, verejných a súkromných, že priemysel bude
úzko spolupracovať s výskumnou komunitou otvoreným
spôsobom a na druhej strane výskumníci priblížia svoj
výskum potrebám priemyslu. Vlády na európskej a ná-
rodnej úrovni hrajú tiež kritickú úlohu, a to tak, že navrhnú konzistentný a koordinovaný rámec finančnej podpory aktivít, ktoré sú blízko trhu, ale stále sú dostatočne
ambiciózne a riskantné ako napríklad demonštračné aktivity a pilotné projekty.
VÚZ – PI SR ako jediná inštitúcia zo Slovenska prezentovala svoje technológie, know-how a bežiace výskumné projekty v rámci
technologickej zóny výstaviska konferencie Industrial Technologies 2012. Projekt NEXTGENPOWER zároveň súťažil v rámci súťaže o najlepší projekt a poster.
Podpísaná posledná strana deklarácie.
RNDr. Dušan Janičkovič, Národný kontaktný bod (NCP) pre NMP,
spolu so slovenskou delegáciou
144
Výstavisko & Matchmaking – propagácia a networking európskeho výskumu
Konferencia Industrial Technologies ponúka v rámci
výstavnej zóny tým najlepším európskym výskumným
inštitúciám možnosť propagovať svoje technológie,
know-how, resp. bežiace či realizované výskumné projekty. Tento rok možnosť prezentácie využilo viac ako
85 vystavovateľov, ktorí v rámci dvoch zón, priemyselnej
a technologickej, predstavili svoje inštitúcie a mali zároveň možnosť súťažiť so svojimi projektmi v rámci Best
Project Award resp. Best Poster Award. Výsledky boli vyhlásené počas galavečera s účasťou vrcholných predstaviteľov priemyslu a Európskej komisie.
Pre inštitúcie, ktoré plánujú zúčastniť sa na poslednom
balíku výziev v rámci Siedmeho rámcového programu
bol zároveň pripravený ďalší efektívny nástroj ako sa
spájať s ďalšími výskumnými či priemyselnými partnermi
– tzv. Networking event, v rámci ktorého si účastníci konferencie mohli dohodnúť bilaterálne stretnutia s partnermi vybranými zo zoznamu účastníkov na základe vopred
vyplnených partnerských profilov, resp. ponúk na účasť
v projektoch. Počas jedného dňa tak mal každý účastník možnosť dohodnúť si až 15 polhodinových stretnutí.
Bc. Anna Hambálková
Vedúca Úseku projektového manažmentu
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
A KC I E
Slovensko tento rok láme rekordy
na VIENNA-TECu, buďte pritom!
Po prvýkrát Deň slovenských návštevníkov na VIENNA-TECu  Rokovania
s firmami z Ruskej Federácie  Najväčší počet slovenských vystavovateľov
na veľtrhu
Pre Slovensko je medzinárodný
veľtrh VIENNA-TEC 2012 vďaka svojej koncepcii, otvorenosti pre slovenských podnikateľov a blízkosti
k Bratislave unikátnou príležitosťou
na prehľad najnovších priemyselných technológií a medzinárodných
inovácií, ktoré ponúka viac ako 500
vystavovateľov a 500 ďalších firiem
zastúpených na veľtrhu na jednom
mieste za minimum času a nákladov. Je tu tiež možnosť zoznámiť sa
osobne s vývojom trhu a priemyslu
v susednom Rakúsku a porovnať si
situáciu na Slovensku, zorientovať
sa v ponúkaných inováciách z viac
než 20 krajín a stretnúť sa s potenciálnymi obchodnými partnermi
nielen z Rakúska, ale aj z ďalších
štátov Európy a Ázie.
K účasti slovenských firiem na
VIENNA-TECu sa tiež vyjadril minister hospodárstva Slovenskej republiky, Tomáš Malatinský: „Priemysel
a s ním súvisiace služby sú nielen
hnacou silou rastu slovenského
hospodárstva, zdrojom vytvárania
pracovných príležitostí, zvyšovania
produktivity, ale aj inovačného rozvoja, ktorý v súčasnom období nadobúda čoraz väčší význam. Som
preto presvedčený, že medzinárodný veľtrh VIENNA-TEC je ideálnym
miestom na získanie reálneho obrazu o schopnostiach slovenských firiem, porovnanie s medzinárodnou
konkurenciou, prezentovanie u poFoto: VIENNA-TEC 2010 © Schwarz&Partner
Prípravy na najväčší medzinárodný priemyselný odborný veľtrh Rakúska VIENNA-TEC 2012, ktorého
brány sa otvoria 9. októbra 2012
na modernom viedenskom výstavisku MESSE WIEN, sú už v plnom
prúde. VIENNA-TEC 2012, ktorý sa
koná len raz za 2 roky, ponúka možnosť navštíviť na jednom mieste
a pod jednou strechou šesť medzinárodných odborných priemyselných veľtrhov AUTOMATION AUSTRIA (automatizácia), ENERGY-TEC
(energie), IE (priemyselná elektronika), INTERTOOL (nástroje a náradie), MESSTECHNIK (meracia a regulačná technika) a SCHWEISSEN
/ JOIN-EX (zváranie) a veľa špeciálnych expozícií. Prvýkrát sa v rámci
veľtrhu uskutoční špeciálna expozícia informačných a komunikačných
technológií.
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
145
tenciálnych obchodných partnerov,
ako aj na podporu inovácií.“
Slovenskí odborní návštevníci a regionálne delegácie môžu využiť
špeciálne ponuky:
Deň Slovenska, 9. 10. 2012:
– spoločná doprava autobusom
z Bratislavy, Trenčína a Trnavy
na veľtrh VIENNA-TEC 2012 zadarmo (hodnota 12 – 50,- Eur),
– čestná vstupenka na veľtrh VIENNA-TEC 2012 zadarmo (vstupenka pri pokladni 18,- Eur),
– pre slovenských vystavovateľov,
spoluvystavovateľov a pre slovenské firmy, ktoré majú záujem
zastupovať vystavovateľov veľtrhu VIENNA-TEC 2012 – účasť
v medzinárodnej B2B kooperačnej burze EUROKONTAKT SLOVENSKÁ REPUBLIKA – EÚ a EURÁZIA zadarmo (pre iné firmy
reg. poplatok 100,- Eur).
Pre účasť na Dni Slovenska za
špeciálnych podmienok a využitie účasti zadarmo, je nutné sa prihlásiť u Schwarz & Partner alebo
u partnerov projektu na Slovensku
a to do 10. 9. 2012. Počet miest je
obmedzený.
Už k dnešnému dňu je prihlásených rekordných 13 vystavovateľov
z Ruskej federácie.
Deň EURÁZIE, 10. 10. 2012:
– spoločná doprava autobusom na
veľtrh VIENNA-TEC 2012 z Bratislavy zadarmo (hodnota 12,Eur),
– čestná vstupenka na veľtrh VIENNA-TEC 2012 zadarmo (vstupenka pri pokladni 18,- Eur),
– pre slovenských vystavovateľov,
spoluvystavovateľov a pre firmy,
ktoré majú záujem zastupovať na
Slovensku firmy z Ruskej federácie (profily firiem na www.spexpo.eu) – účasť v medzinárodnej
B2B kooperačnej burze EUROKONTAKT SLOVENSKÁ REPUBLIKA – EÚ a EURÁZIA zadarmo
(pre iné firmy reg. poplatok 100,Eur).
Pre účasť na Dni Eurázie za špeciálnych podmienok a využitie účasti zadarmo je nutné sa prihlásiť u Schwarz
& Partner alebo u partnerov projektu
na Slovensku do 10. 9. 2012. Počet
miest je obmedzený.
O rekordnej účasti vystavovateľov
zo Slovenska sa dá hovoriť už dnes.
Na VIENNA-TECu pripravuje Bratislavská regionálna komora SOPK
spoločný stánok slovenských firiem regiónu Bratislava, v rámci
ktorého sa budú prezentovať firmy
146
IMC Slovakia, s. r. o., IRONAL, spol.
s r. o., SNAHA, s. r. o. a TESLA Liptovský Hrádok, ďalej sa na veľtrhu
predstaví vydavateľstvo Techpark
alebo môžete navštíviť samostatné expozície slovenských spoločností QUAD Industries alebo CRT-ELECTRONIC.
Viatcheslav Konchine, riaditeľ
Schwarz & Partner, oficiálneho zastúpenia veľtrhu VIENNA-TEC pre
štáty strednej a východnej Európy a štáty SNŠ je presvedčený, že
pri profesionálnej príprave sa veľtrh
VIENNA-TEC môže stať účinným
marketingovým nástrojom pre slovenské firmy a náklady na účasť na
VIENNA-TECu sú v porovnaní s podobnými medzinárodnými akciami
pre slovenských podnikateľov veľmi
rozumné.
VIENNA-TEC, to nie sú len obchodné kontakty a potenciálni odberatelia z Rakúska, ale je to podstatne
viac, napr. zaujímavé pre podnika-
teľov zo Slovenska môže byť nadviazanie kontaktov s potenciálnymi
partnermi z krajín juhovýchodnej
Európy, predovšetkým Slovinska.
Slovinsko je jedným z lídrov EÚ
v počte inovácií na počet obyvateľov. Ďalej tradične silné sú obchodné siete slovinských podnikateľov
v krajinách bývalej Juhoslávie a export do tretích krajín môže byť pre
slovensko-slovinské kontakty veľmi
zaujímavý.
Pre včasnú registráciu na veľtrh
a ďalšie informácie prosím kontaktujte výhradné oficiálne zastúpenie
veľtrhu VIENNA-TEC pre Slovensko
a ďalšie krajiny strednej a východnej Európy a EURÁZIE:
Schwarz & Partner spol. s r. o.
Benediktská 5/691, 110 00 Praha 1
Tel.: +420 603 278 654,
[email protected]
Web: www.sp.cz
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
JU B I L E U M
Prof. Ing. Peter Grgač, CSc.,
oslávil životné jubileum
V máji tohto roku oslávil okrúhle životné jubileum prof. Ing. Peter Grgač, CSc., vysokoškolský pedagóg Slovenskej technickej univerzity
v Bratislave, pôsobiaci na Materiálovotechnologickej fakulte STU v Trnave. Narodil sa 20. 5. 1952 v Trenčíne.
Stredoškolské štúdium absolvoval
na Strednej priemyselnej škole strojníckej v Bratislave, kde bol aj v roku
1971 prijatý na Strojnícku fakultu
Slovenskej vysokej školy technickej
v Bratislave, na ktorej v roku 1976
ukončil štúdium v odbore Strojárska
technológia na študijnom zameraní Zváranie a získal titul inžinier. Po
skončení vojenskej služby bol v roku
1977 prijatý na Strojnícku fakultu
v Bratislave na štúdium v internej vedeckej ašpirantúre, kde pôsobil pod
vedením doc. Ing. Ladislava Križana,
CSc., vo vednom odbore Fyzikálna
metalurgia a medzné stavy materiálov. Kandidátsku dizertačnú prácu
obhájil v roku 1986 už ako odborný
asistent na Katedre fyzikálnej metalurgie, zvárania a zlievania SjF SVŠT
v Bratislave. Téma práce bola orientovaná na prípravu a štúdium vysokolegovaných materiálov na báze
železa pripravených s využitím rýchleho tuhnutia taveniny v procese jej
rozstrekovania tlakovým plynom.
V roku 1986 bol delimitovaný na novovzniknutú Strojárskotechnologickú fakultu SVŠT do Trnavy. V roku
1992 habilitoval v odbore Materiálové inžinierstvo, čím získal vedecko-pedagogickú hodnosť docent.
Za profesora pre odbor Materiálové
inžinierstvo bol vymenovaný v roku
Z VÁ R A N I E - SVA Ř OVÁN Í | 5 -6 /2 0 1 2
1999. V rokoch 2000 až 2006 bol vedúcim Katedry materiálového inžinierstva Materiálovotechnologickej
fakulty STU so sídlom v Trnave, na
ktorej personálnom a prístrojovom
budovaní sa významným spôsobom podieľal. Od roku 2006 je prodekanom MTF STU pre vedeckovýskumnú činnosť, zahraničné vzťahy
a kvalifikačný rast akademikov. Počas svojho vedeckopedagogického
pôsobenia na STU viedol viac ako
80 diplomových prác. Vyškolil 8 vedeckých ašpirantov a doktorandov,
z ktorých jeden už získal titul profesor a traja titul docent. Jeho pedagogická činnosť je zameraná predovšetkým na výučbu predmetov
z oblasti náuky o kovových materiáloch a ich tepelného spracovania.
V súčasnom období pracuje najmä so študentmi doktorandského
štúdia. Je autorom a spoluautorom
viacerých vysokoškolských skrípt,
učebníc a učebných textov, ako aj
expertných posudkov a technických
správ pre potreby praxe. Svoju výskumnú činnosť orientuje najmä na
vysokolegované nástrojové ocele
ledeburitického typu a štúdium dôsledkov rýchleho tuhnutia pri rozstrekovaní tavenín. Venoval sa tiež
analýze zvarových spojov neželezných kovov, laserovému značeniu,
boridovaniu a povlakovaniu nástrojových ocelí tvrdými vrstvami, skúmal rýchlo stuhnuté tvrdonávarové
zliatiny na báze niklu, analyzoval pílové kotúče s navarenými a naspájkovanými zubami, ako aj mnohé ďalšie kovové materiály. Bol vedúcim
riešiteľom štyroch projektov, ktoré získali grant Vedeckej grantovej
agentúry Ministerstva školstva SR
a Slovenskej akadémie vied, pôsobil a pôsobí ako spoluriešiteľ mnohých ďalších projektov, ktoré získali
finančnú podporu grantových agentúr. Je autorom a spoluautorom viacerých vedeckých prác, publikovaných v renomovaných zahraničných
časopisoch. Predniesol desiatky
príspevkov na vedeckých konferenciách a odborných seminároch. Od
roku 1996 je pravidelným aktívnym
účastníkom medzinárodnej vedeckej konferencie Rapidly Quenched
and Metastable Materials, ktorá sa
uskutočňuje v trojročných intervaloch v rôznych krajinách sveta (1996
Bratislava). Podieľal sa na organizovaní a realizácii mnohých vedeckých
konferencií a odborných seminárov.
V rokoch 2003 až 2011 bol členom Vedeckej rady STU v Bratislave. V súčasnosti je podpredsedom
Vedeckej rady MTF STU v Trnave
a členom Vedeckej rady Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV
v Bratislave. V oblasti materiálov pôsobí ako predseda a člen komisií pre
habilitácie docentov a vymenovanie
profesorov, ako aj oponent habilitačných prác a doktorandských dizertačných prác. Je garantom habilitačných konaní a vymenúvacích
konaní profesorov na MTF STU v Trnave. Recenzuje monografie, vysokoškolské skriptá, vedecké a odborné články do časopisov a zborníkov,
posudzuje návrhy projektov pre rôzne grantové agentúry. Sedem rokov
bol predsedom Akademického senátu MTF STU v Trnave. Dvakrát bol
zvolený za člena Akademického senátu STU v Bratislave. Bol tiež členom Rady vysokých škôl SR. Piaty
rok vykonáva funkciu podpredsedu
redakčnej rady časopisu Zváranie-Svařování. Je držiteľom bronzovej
Janského plakety, medaily Patonovho inštitútu zvárania v Kyjeve a pamätnej medaily STU v Bratislave.
Ako je zrejmé z uvedených údajov,
jubilant vo svojej odbornej kariére
dokázal efektívne spojiť pedagogické pôsobenie v univerzitnom
prostredí s výskumnou činnosťou
a angažovanosťou v rôznych akademických orgánoch a funkciách.
Jubilantovi želáme najmä pevné
zdravie, mnoho šťastných rokov
a radosť z voľných chvíľ venovaných
obľúbenému záhradkárčeniu, turistike a športom v kontakte s prírodou.
Vedenie VÚZ – PI SR a redakcia
147
S P OM Í N AM E
Ing. Zdeněk Malina nás navždy opustil
Širokej zváračskej verejnosti známy
autor mnohých publikácií, zváračských učebníc, testov, videoprogramov a pomôcok na výučbu zvárania, bývalý pracovník Výskumného
ústavu zváračského v Bratislave,
nás 24. 7. 2012 vo veku 89 rokov navždy opustil.
Ing. Z. Malina sa počas svojej pracovnej kariéry venoval hlavne oblasti výchovy zváračských odborníkov,
založil zváračské školy v Plynostave Pardubice a zváračskú školu
v Ostrave, ktoré dlhé roky aj viedol
a súčasne vykonával aj funkciu podnikového zváračského technológa.
Do VÚZ Bratislava nastúpil v roku
1984 na odbor vzdelávania, kde pôsobil ako pedagóg a tvoril názorné
učebné pomôcky na skvalitnenie
výučby a učebnú literatúru v oblasti výchovy zváračských odborníkov.
Venoval sa tiež spolupráci pri tvorbe
nových ČSN.
Do dôchodku odišiel v roku 1988,
avšak svojej profesii sa venoval externe ešte aj v ďalších rokoch.
Všetci, ktorí ste ho poznali, venujte
mu tichú spomienku.
Redakcia
P R E DS TAVU J EME ZVÁRAČ SKÉ Č AS O PI S Y
Obsah časopisu NDT Welding Bulletin 2011
Časopis pre prax, výskum a vedu
v oblasti skúšania materiálu a konštrukcií vychádza už 21. rok. Vydavateľ Pavel Turek, Agentura Tiret, Praha, [email protected] Uvádzame
zoznam odborných článkov publikovaných v roku 2011, vrátane autorov,
ich pracovísk, počtu strán, obrázkov, tabuliek a literárnych zdrojov:
Filip Hort – František Vlašic – Pavel
Mazal – Ivan Mazůrek, Vysoké učení technické v Brně, FSI, Ústav konstruování, ČR (4,5 str., 10 obr., 4 liter.)
zkoušení svarových spojů v návaznosti na normy ISO a ČSN
Richard Regazzo – Marcela Regazzová, R&R NDT Zeleneč, ČR (3 str.)
Personnel qualification for special
processes – how to understand
and solve this challenge
Osvědčování pracovníků pro
zvláštní procesy – způsob interpretace a řešení tohoto problému
Zbyněk Zavadil, ATG, s. r. o., Praha,
ČR (3 str.)
Číslo 2/2011
Zjistitelnost trhlin a studených
spojů ultrazvukem v závislosti na
šířce vady a médiu v plošné vadě
Richard Regazzo – Marcela Regazzová, R&R NDT Zeleneč, ČR (2 str., 1 obr.)
Možnosti a meze ultrazvukového
Možnosti zvýšení provozní spolehlivosti technických zařízení důslednou inspekcí v rámci plánovaných programů údržby
Václav Svoboda, Czech Airlines
Technics, a. s., Praha (1,5 str.)
Personální kvalifikace a certifikace
Martin Růžička, ATG, s. r. o., Praha,
ČR (1,5 str.,)
Vývoj plnících zařízení technických plynů
Luděk Mádle, DOM-ZO 13, s. r. o.,
Česká Třebová, ČR (3 str., 7 obr.)
Číslo 1/2011
Akustická emise a nelineární ultrazvuková spektroskopie při tuhnutí betonu
Luboš Pazdera – Libor Topolář – Jaroslav Smutný – Ivo Kusák – Miroslav
Luňák – Marta Kořenská – Michal
Matysík – Pavel Mazal, Technická univerzita v Brně – Vlastimil Bílek, ŽPSV, a. s., Uherský Ostroh, ČR
(3,5 str., 7 obr., 1 tab., 14 liter.)
Detekce poškození automobilové
převodovky
148
Z VÁRANI E-SVAŘOVÁNÍ | 5-6 / 2 0 1 2
Kontrola potahu trupu letadel
Boeing 737 na trhliny vznikající ze
Scribe line
František Mojžíš, Czech Airlines
Technics, a. s., Praha – František
Mojžíš, Ústav počítačové a řídicí
techniky, Praha, ČR (4 str., 9 obr.,
1 tab., 5 liter.)
Nová metoda stanovení mechanických ekvivalentů materiálů na základě měření ultrazvukových vln
Dalibor Solnař, PTS Josef Solnař,
Ostrava – Jan Valíček, Institut fyziky,
HGF, VŠB-TU v Ostravě, ČR (3 str.)
Použití magnetické paměti materiálu jako NDT metody
Václav Svoboda. Czech Airlines
Technics, a. s., Praha – Zdislav Olmr,
Ústav počítačové a řídicí techniky,
Praha, ČR (3 str., 13 obr.)
Aplikace DIO1000 – Phased Array
Stanislav Štarman, STARMANS electronics, s. r. o., Praha, ČR (3 str., 13 obr.)
Číslo 3/2011
Rešerše NDT metod používaných
v letectví
Marie Boháčová, Výzkumný a zkušební letecký ústav, a. s., Praha, ČR
(8 str., 13 obr., 1 tab., 13 liter.)
Personální kvalifikace pro zvláštní/speciální procesy – jak tuto výzvu chápat jak ji realizovat
Zbyněk Zavadil, ATG, s. r. o., Praha,
ČR (6 str.)
Systémy pro nedestruktivní zkoušení – příklady aplikací
Stanislav Štarman, STARMANS
electronics, s. r. o., Praha, ČR (6 str.,
30 obr.)
Ultrasonic measurement methodology of the wall thickness of thinwalled blades from nickel alloy
Metoda měření tloušťky stěny tenkostěnných lopatek se slitiny niklu
ultrazvukem
Richard Regazzo – Marcela Regazzová – Pavel Pros – Bohumil Neckář, R&R NDT, Zeleneč, ČR (4 str.,
11 obr., 2 tab.)
Číslo 4
Kvalifikace a certifikace NDT personálu v České republice – anarchie nebo lepší zítřek?
Zbyněk Zavadil, ATG, s. r. o., Praha,
ČR (3 str.)
Vzdělávací a zkušební středisko
PTS
Josef Solnař – Ing. Josef Neugebauer, PTS Josef Solnař, Ostrava
(2 str.)
A opět ta certifikace...
Miloslav Procházka, Tediko, s. r. o.,
Chomutov, ČR (4 str.)
Role spolehlivosti v hodnocení
nedestruktivními metodami
Bernard Kopec, Quality Testing Ultrasound (3 str.)
Nové techniky kontroly a software
v metodě vířivých proudů
Marie Boháčová, Výzkumný a zkušební letecký ústav, a. s., Praha
(4 str., 10 obr., 4 liter.)
Ultrasonic birefringence measurements of elastic anisotropy in fatigue damaged brass, copper and
aluminum alloys
Měření elastické anizotropie na základě dvojitého odrazu ultrazvuku
v mosazi, slitinách mědi a hliníka
poškozených v důsledku únavy
Lindsey R. Lindamood – James B.
Spicer, Department of Materials Science and Engineering Johns Hopkins University, St. Baltimore, USA
(4 str., 4 obr., 12 liter.)
Redakcia
Poznámka: Časopis možno študovať v knižnici Výskumného ústavu zváračského –
Priemyselného inštitútu SR v Bratislave,
kontakt: tel.: +421/(0)2/492 46 827, e-mail:
[email protected]
Aktuálny kurz vo VÚZ – PI SR
IWE –‡†œ‹ž”‘†ýœ˜ž”ƒ«•ý‹ā‹‹‡”
Podmienky prijatia do kurzu:
Ìāƒ–”˜ƒ‹ƒ—”œ—ǣ
Cena kurzu:
ƒ«‹ƒ–‘—”œ—ǣ ”‰ƒ‹œƒ«ý‰ƒ”ƒ–ǣ
ƒ„•‘Ž˜‡––‡…Š‹…‡Œ—‹˜‡”œ‹–›Ǥ•–—’Òƒ
ͳͲ–ýā†Ò‘˜
ͳ͹ͶͲ̀„‡œ
ͳ͹ǤͻǤʹͲͳʹǦͻǤͳͳǤʹͲͳʹȋͳǤ–—”—•Ȍ
ͳͻǤͳͳǤʹͲͳʹǦ͹ǤͳʹǤʹͲͳʹȋʹǤ–—”—•Ȍ
ʹͶ͸ʹ͹ͻǡ
‰Ǥž”‹ƒƒ–ƒ”‘˜žǡ‘„‹ŽǣͲͻͳͷͻͻͲ͹ͺ͹ǡ–‡ŽǤǣͲʹȀͶͻʹͶ͸ʹ͹ͻǡ
ˆƒšǣͲʹȀͶͻʹͶ͸ʹ͹ͻǡ‡Ǧƒ‹Žǣ–ƒ–ƒ”‘˜ƒ̷˜—œǤ•
Výskum a vývoj
základný a aplikovaný výskum
posudky, štúdie, expertízy
analýzy príčin poškodenia
skúšky a nedeštruktívne skúšanie
projektové činnosti a vývoj
jednoúčelových zariadení
Račianska 71, 832 59 Bratislava 3
tel.: +421/2/49 246 823
fax: +421/2/49 246 369
e-mail: [email protected]
www.vuz.sk
Download

Samozrejme. - Výskumný Ústav zváračský