ÖSlJ - snabb pannreparation på väg att bli klar (Järnvägs- och Museiföreningar)

av Hans Wicklund, Saturday, September 20, 2008, 15:24 (5941 dagar sedan)

På ÖSlJ ånglok Hamra uppdagades en brusten stagbult under juli, närmare undersökning visade att totalt tre stagbultar indikerade brott.
Då vi redan har flera arbetskrävande ångloksarbeten som skall slutföras under kommande vintersäsong ville vi inte tillföra detta jobb till vinterns arbetslista. Då dessutom ett stagbultsbyte på Hamra är ett relativt begränsat arbete och vi helst ville ha loket i trafik till Museibanans Dag den 27/9 beslöts att genomföra arbetet omgående.
Arbetet har nu gått mycket bra och snabbt under ledning av lokansvarige Jonas. I fredags besiktigades arbetet och provtrycktes pannan av ÅF inspektör, varvid reparationen fick med beröm godkänt.
Se beskrivning av arbetet.
Vi räknar nu med att loket är åter i trafik den 27/9.

ÖSlJ hemsida

Lite tekniska följfrågor...

av Anders Hellgren, Sunday, September 21, 2008, 17:57 (5940 dagar sedan) @ Hans Wicklund

Vad var det som fick stagbulten att brista? Var det korrosion eller ett utmattningsbrott? Det stod att hålen brotschades, betyder det att stagbulten sitter med en driv passning? Var stagbulten jämntjock eller med en midja? Vad är det för material i stagbultarna?
/Anders Hellgren

Lite tekniska följfrågor...

av Dag Bonnedal @, Sunday, September 21, 2008, 18:20 (5940 dagar sedan) @ Anders Hellgren

[image]

Vad var det som fick stagbulten att brista? Var det korrosion eller ett utmattningsbrott? Det stod att hålen brotschades, betyder det att stagbulten sitter med en driv passning? Var stagbulten jämntjock eller med en midja? Vad är det för material i stagbultarna?
/Anders Hellgren

Det är en "modern" helsvetsad panna som har varit i bruk i 21 trafiksäsonger (knappt 700 trafikdagar).

Stagbultarna är svetsade och har varit jämntjocka hela vägen.
Brotten är utmattningsbrott, typiskt är att det är bultarna i övre hörnen på boxen som går, vi hade ett brott för knappt 10 år sedan.
Det vi nu har gjort är att svarva bultarna något slankare på mitten med cylindriska skallar som svetsas i ändarna. De nya bultarna är 1 mm smalare på mitten och 1 mm tjockare i ändarna är de gamla. Därav uppbrotschningen av hålen. Detta är gjort för att försöka undvika utmattningsbrotten tätt intill svetsen, böjpåkänningarna bör fördelas lite bättre över den smalare delen, se bild.

Om orsakerna kan man spekulera. En svetsad konstruktion är mycket styvare än en nitad och det ökar risken för utmattningsbrott. Vi har dock passat på att åter påminna om reglerna för att elda på med försiktighet. Med rökhuvar i lokstallet finns alltid risken att draget blir kraftigt och att påeldningen kan gå lite för fort, vilket ökar påkänningarna.

Dag B

Lite tekniska följfrågor... material

av Dag Bonnedal @, Sunday, September 21, 2008, 18:31 (5940 dagar sedan) @ Dag Bonnedal

Materialet var det ja...
Pannan är byggd i SIS 1430 tätat stål. Alltså låglegerat stål för att få bra töjegenskaper.
Detta material finns inte att köpa idag. Vi har fått stångbitar från OBJ (Tack!). Detta är Polskt enligt DIN C22.8N.

Dag B

Lite tekniska följfrågor... material

av Martin Kolseth @, Sunday, September 21, 2008, 20:59 (5940 dagar sedan) @ Dag Bonnedal

Vilken dragspänning är det i bultarna? Det låter nästan som att det skulle vara värt att gå ned ännu mer i diameter på mitten för att få bultarna att fjädra mer där. Borde gå att FEM-beräkna för den som är sugen...

Problemet är ju inte direkt ovanligt på gamla pannor heller. Exempelvis Thor har väl korta stagbult högst upp vilket gör att de går av med jämna mellanrum.

//Martin

Lite tekniska följfrågor... material

av Dag Bonnedal @, Sunday, September 21, 2008, 21:24 (5940 dagar sedan) @ Martin Kolseth

Vilken dragspänning är det i bultarna? Det låter nästan som att det skulle vara värt att gå ned ännu mer i diameter på mitten för att få bultarna att fjädra mer där. Borde gå att FEM-beräkna för den som är sugen...

Problemet är ju inte direkt ovanligt på gamla pannor heller. Exempelvis Thor har väl korta stagbult högst upp vilket gör att de går av med jämna mellanrum.

//Martin

Jo, det har också varit min fundering. Klenare bult borde hålla bättre!
Om man tar hänsyn till att centrum på bulten är urborrad är dragspänningen 75 N/mm2. Rätt bra marginal till den uppmätta sträckgränsen på 430 N/mm2 i detta fall (sen skall man ju ha lite rostmån också, de gamla bultarna hade dock rostat obetydligt).

Men hur motiverar och bevisar man det för inspektören?

Dag B

Lite tekniska följfrågor... material

av Martin Kolseth @, Sunday, September 21, 2008, 21:34 (5940 dagar sedan) @ Dag Bonnedal

Vilken dragspänning är det i bultarna? Det låter nästan som att det skulle vara värt att gå ned ännu mer i diameter på mitten för att få bultarna att fjädra mer där. Borde gå att FEM-beräkna för den som är sugen...

Problemet är ju inte direkt ovanligt på gamla pannor heller. Exempelvis Thor har väl korta stagbult högst upp vilket gör att de går av med jämna mellanrum.

//Martin


Jo, det har också varit min fundering. Klenare bult borde hålla bättre!
Om man tar hänsyn till att centrum på bulten är urborrad är dragspänningen 75 N/mm2. Rätt bra marginal till den uppmätta sträckgränsen på 430 N/mm2 i detta fall (sen skall man ju ha lite rostmån också, de gamla bultarna hade dock rostat obetydligt).

Men hur motiverar och bevisar man det för inspektören?

Dag B

Att bevisa hur stor inverkan korrosionen har är väl inte svårare än att visa upp den utbytta stagbulten tillsammans med lite mätresultat. Rimligen vet ni ju ungefär hur länge den har varit i drift.
För att ta reda på hur stagbulten bör se ut är vi nog tillbaks på mitt tidigare förslag om FEM-beräkning.

//Martin

Lite tekniska följfrågor... material

av Dag Bonnedal @, Sunday, September 21, 2008, 21:43 (5940 dagar sedan) @ Martin Kolseth


Men hur motiverar och bevisar man det för inspektören?

Dag B


Att bevisa hur stor inverkan korrosionen har är väl inte svårare än att visa upp den utbytta stagbulten tillsammans med lite mätresultat. Rimligen vet ni ju ungefär hur länge den har varit i drift.
För att ta reda på hur stagbulten bör se ut är vi nog tillbaks på mitt tidigare förslag om FEM-beräkning.

//Martin

Jo, det var vad jag menade (korrosionen är naturligtvis inte problemet) utan det krävs som sagt en ordentlig analys. Och det skulle naturligtvis var intressant om någon kunde göra den.

Att svarva bultarna till godtycklig profil är ju ett rätt begränsat jobb i sammanhanget.

Dag B

Lite tekniska följfrågor... material

av Anders Hellgren, Sunday, September 21, 2008, 23:05 (5940 dagar sedan) @ Dag Bonnedal


Men hur motiverar och bevisar man det för inspektören?

Dag B


Att bevisa hur stor inverkan korrosionen har är väl inte svårare än att visa upp den utbytta stagbulten tillsammans med lite mätresultat. Rimligen vet ni ju ungefär hur länge den har varit i drift.
För att ta reda på hur stagbulten bör se ut är vi nog tillbaks på mitt tidigare förslag om FEM-beräkning.

//Martin


Jo, det var vad jag menade (korrosionen är naturligtvis inte problemet) utan det krävs som sagt en ordentlig analys. Och det skulle naturligtvis var intressant om någon kunde göra den.

Att svarva bultarna till godtycklig profil är ju ett rätt begränsat jobb i sammanhanget.

Dag B

Det här med att beräkna kan ge en hel del. För värmeväxlare med tuber och tubgavel som i ånglok känner jag till ett fall där beräkningar kunde minska tjockleken på tubgaveln. I grundberäkningen tas det inte hänsyn till att tuberna styvnar upp gaveln. Med hänsyn tagen kan gaveln nästan vara hur tunn som helst. För att föra över det på ånglok gäller nog om tuben kan valsas fast är gaveln tjock nog. Tyvärr har jag själv ingen direkt erfarenhet av tryckkärlsberäkningar, men kanske någon annan här i forumet.
/Anders

Lite tekniska följfrågor... material

av Micke Carlsson., Sunday, September 21, 2008, 23:11 (5940 dagar sedan) @ Anders Hellgren

Ibland har man ju också s k stagtuber, i sådär 50-100% tjockare material just för att staga gavlarna. Exempel: VEÅ eldrörspannor. Men till saken hör också att alla tuberna då är svetsade i gavlarna. Frågan är om valsade tuber ger samma stagning?

Lite tekniska följfrågor... material

av Anders Hellgren, Sunday, September 21, 2008, 21:02 (5940 dagar sedan) @ Dag Bonnedal

Materialet var det ja...
Pannan är byggd i SIS 1430 tätat stål. Alltså låglegerat stål för att få bra töjegenskaper.
Detta material finns inte att köpa idag. Vi har fått stångbitar från OBJ (Tack!). Detta är Polskt enligt DIN C22.8N.

Dag B

Vad jag har förstått talar äldre litteratur om vikten av tätat stål. Dock med dagens stränggjutning och övriga framsteg är nog otätat stål mycket ovanligt. När det gäller duktilitet (töjningsegenskaper) så påverkar den inte utmattningen nämnvärt. I detta fall om det inte fanns korrosion hade ett höghållfast material klarat utmattningen bättre där det inte fanns svets. Om sprickan har börjat i kanten av svetsen är inte styrkan på materialet av någon större vikt. Problemet med enklare material typ 1330 och 1430 är att det kan vara otätat i teorin. När vi på ULJ skulle tillverka takstag till Thor var det också en jakt på material och det slutade med Polsk stång. Finns det någon tolkning av regelverket eller går alla på tradition? Att Polskt material skulle vara bättre än valsad stång från Boxholm/Smedjebacken har jag i praktiken svårt att se.
/Anders

Lite tekniska följfrågor... material

av Dag Bonnedal @, Sunday, September 21, 2008, 21:29 (5940 dagar sedan) @ Anders Hellgren

Vad jag har förstått talar äldre litteratur om vikten av tätat stål. Dock med dagens stränggjutning och övriga framsteg är nog otätat stål mycket ovanligt. När det gäller duktilitet (töjningsegenskaper) så påverkar den inte utmattningen nämnvärt. I detta fall om det inte fanns korrosion hade ett höghållfast material klarat utmattningen bättre där det inte fanns svets. Om sprickan har börjat i kanten av svetsen är inte styrkan på materialet av någon större vikt. Problemet med enklare material typ 1330 och 1430 är att det kan vara otätat i teorin. När vi på ULJ skulle tillverka takstag till Thor var det också en jakt på material och det slutade med Polsk stång. Finns det någon tolkning av regelverket eller går alla på tradition? Att Polskt material skulle vara bättre än valsad stång från Boxholm/Smedjebacken har jag i praktiken svårt att se.
/Anders

Mina kunskaper om metallurgi är tyvärr mycket begränsade.
Vet bara att när Tyskarna höjde panntrycken och började använda höglegerat stål i pannorna så fick man stora problem med sprickbildningar.

Dag B

Lite tekniska följfrågor...undring?

av Anders Ö/NJM, Sunday, September 21, 2008, 22:37 (5940 dagar sedan) @ Dag Bonnedal

varför är stagbulten genomborrad?
Hur tätar man mot fyrboxen? eller inte?

Lite tekniska följfrågor...undring?

av Hans Wicklund, Sunday, September 21, 2008, 22:56 (5940 dagar sedan) @ Anders Ö/NJM

varför är stagbulten genomborrad?
Hur tätar man mot fyrboxen? eller inte?

Indikeringshål för brott. (märks som pysande ånga, och vatten då pannan kallnat).
På Hamra var hålen inte genomborrade utan endast borrade från båda hållen med en kortare bit på mitten kvar. Tanken var att indikeringen skulle upptäckas utanpå eller inuti fyrboxen. I praktiken omöjligt utanpå då fyrboxen är helt täckt av isolering. Därför borrade vi vid förra stagbultsbytet igenom alla stagbultar helt och svetsade igen hålen på utsidan för att få indikering inåt oavsett var brottet uppstår. Detta visade sig nu i somras även fungera som tänkt.

Lite tekniska följfrågor...undring?

av Anders Ö/NJM, Thursday, September 25, 2008, 17:16 (5936 dagar sedan) @ Hans Wicklund

Två rappa å snabba svar..
Tack då hajjar jag.

Lite tekniska följfrågor...undring?

av Kurt Möller, Sthlm, Sunday, September 21, 2008, 22:58 (5940 dagar sedan) @ Anders Ö/NJM

varför är stagbulten genomborrad?

För att brott ska indikeras på eld-sidan - oavsett om brottet skett närmast ytter- eller innereldstad. (Flertalet av våra /tank/lok har ju sidotankar i vägen för ev. skvallerhål i klädselplåtarna.) Hålet på utsidan av den färdiga bulten svetsas alltså igen!

Hur tätar man mot fyrboxen? eller inte?

Se ovan.