653-3033/01 – Materiály v konvenčních energetických zařízeních (MKEZ)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti se seznámí s konstrukčními materiály, které jsou využívány v různých typech konvenčních energetických zařízení. Budou umět zvolit vhodný konstrukční materiál pro daný způsob zatěžování a parametry pracovního prostředí v jednotlivých typech energetických zařízení. Budou schopni analyzovat a hodnotit existující technická řešení v materiálové oblasti v konvenčních energetických zdrojích.
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět se zabývá moderními konstrukčními materiály, které jsou používány v konvenčních energetických zdrojích: tepelné elektrárny a teplárny, paroplynové elektrárny, jaderné elektrárny. Studenti se seznámí s jejich chemickým složením, režimy tepelného zpracování, strukturou, vlastnostmi a s důsledky degradačních procesů probíhajících za podmínek jejich praktické exploatace v různých energetických zařízeních. Na praktických příkladech jsou demonstrovány výsledky řešení provozních havárií konstrukčních částí.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžné ověření studijních výsledků:
prezenční forma studia - 2 písemné testy, 2 programy zpracované v průběhu semestru;
kombinovaná forma studia - 2 programy zpracované v průběhu semestru.
Závěrečné ověření studijních výsledků:
prezenční i kombinovaná forma studia - písemná zkouška.
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Základní konstrukční části konvenčních energetických zdrojů: tepelné elektrárny a teplárny, paroplynové elektrárny, jaderné elektrárny. Trendy vývoje těchto energetických zdrojů.
2. Požadavky na materiály pro jednotlivé konstrukční části konvenčních energetických zdrojů. Základní konstrukční materiály: oceli a niklové slitiny, jejich stručná klasifikace.
3. Základní mechanismy degradace materiálů za podmínek jejich provozování v konvenčních energetických zdrojích: tečení materiálu, nízkocyklová únava, tepelné zkřehnutí, koroze, vysokoteplotní oxidace v prostředí páry, vodíkové zkřehnutí, korozní praskání pod napětím, kavitace, eroze, radiační poškození.
4. Odolnost materiálů vůči tečení, zpracování výsledků zkoušek tečení, využití výsledků zkoušek tečení při návrhu konstrukčních částí konvenčních zdrojů pracujících v oblasti tečení (creepu). Interakce creepu a nízkocyklové únavy.
5. Nelegované uhlíkové oceli: chemické složení nejdůležitějších značek ocelí, mechanické vlastnosti a struktura ve výchozím stavu, typické pracovní parametry, nejdůležitější mechanismy degradace uhlíkových ocelí v konvenčních energetických zdrojích.
6. Nízkolegované oceli: chemické složení, vliv tepelného zpracování na strukturu a mechanické vlastnosti této skupiny ocelí, typické pracovní parametry, mechanismy degradace nízkolegovaných ocelí.
7. Moderní značky modifikovaných 2,25CrMo(W) ocelí. Vliv chemického složení ocelí P/T 23 a P/T 24 na vývoj struktury v průběhu jejich tepelného zpracování na jakost. Vliv parametrů provozní expozice na strukturní změny v těchto ocelích. Mechanické vlastnosti po tepelném zpracování na jakost a jejich degradace v průběhu provozní expozice při teplotě cca 550 °C. Homogenní a heterogenní svarové spoje a návary.
8. Martenzitické modifikované (9-12)% Cr oceli: chemické složení progresivních značek ocelí, vliv chemického složení na vývoj struktury a mechanických vlastností během tepelného zpracování na jakost. Změny struktury a mechanických vlastností v průběhu dlouhodobé provozní expozice při teplotě cca 600 °C.
9. Oceli P/T 91 a P/T 92: rozdíly v konstituci těchto ocelí, vlastnosti ve stavu po tepelném zpracování na jakost a po dlouhodobém provozování, základní mechanismy degradace těchto ocelí v různých konvenčních energetických zdrojích, homogenní a heterogenní svarové spoje z těchto ocelí, typické příklady použití těchto ocelí v konvenční energetice.
10. Moderní žáropevné a žáruvzdorné austenitické CrNi(Mo) oceli pro konvenční energetiku: rozdíly v konstituci těchto ocelí, typické mechanické vlastnosti ve stavu po rozpouštěcím žíhání, vliv dlouhodobé provozní expozice v různých konvenčních energetických zdrojích na strukturu a mechanické vlastnosti těchto ocelí.
11. Základní charakteristiky progresivních značek austenitických ocelí HR3C, 347 HFG a SUPER 304H. Degradační mechanismy těchto ocelí během dlouhodobého provozování na teplotě cca 650 °C. Homogenní a heterogenní svarové spoje a návary. Typické příklady použití těchto ocelí v konvenční energetice.
12. Niklové slitiny pro konvenční energetické zdroje: chemické složení, vliv chemického složení na vývoj struktury a mechanických vlastností během tepelného zpracování na jakost, změny struktury a mechanických vlastností za podmínek dlouhodobé exploatace v různých konvenčních energetických zdrojích. Homogenní a heterogenní svarové spoje a návary.
13. Využití strukturních parametrů při hodnocení stupně degradace materiálů v konvenčních energetických zdrojích. Zkoušky umožňující hodnocení lokálních mechanických vlastností provozovaných konstrukčních částí.
14. Praktické příklady řešení provozních havárií konstrukčních částí konvenčních energetických zdrojů. Zkušenosti s moderními značkami ocelí a niklových slitin v zařízeních konvenční energetiky.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.