Пользовательская информация по использованию устройств Petzl CROLL B16 & B16AAA в агрессивных средах
Эта информация предназначена специально для тех, кто по роду своей профессиональной деятельности интенсивно использует зажим Petzl CROLL. Это дополнение к информации, опубликованной на сайте Petzl 17 марта 2014.
Краткое описание фактов
Как было отмечено в предыдущем коммюнике, опубликованном на сайте Petzl 17 марта 2014, два различных пользователя уведомили нас о недавних поломках головок заклёпок на двух устройствах Petzl CROLL; в обоих случаях никто не пострадал. Оба упомянутых устройства использовались для работ на платформах в Северном море. Не было выявлено никаких признаков неправильного использования или повреждения устройств до поломки.
Поиск возможных причин
- Анализ материала заклёпок
Методика: Тесту Викерса на прочность подвергли повехность и поперечный срез заклёпки.
Результат: Отклонений от наших технических требований не выявлено.
Методика: Химических аналих заклёпок
Результат: Помимо компонентов, входящих в состав стали (C+Fe+Cr), мы обнаружили кальций (Ca), магний (Mg), натрий (Na) и хлор (Cl) (они входят в состав морской воды) - продукты среды, в которой работали устройства.
(Химический анализ сломанной заклёпки)
- Анализ коррозии:
Методика: Осмотр заклёпки в микроскоп с увеличением от x50 до x200.
Результат: Признаки коррозии заметны по всей длине заклёпки.
Увеличение = x50 Увеличение = x200 Увеличение = x200
(На микроснимках сломанной заклёпки заметны трещины, вызванные коррозией)
- Причины поломки:
Первый видимая причина = следы разрушения вследствие усталости металла по краям поверхности излома:
Методика: Обследование сканирующим электронным микроскопом (S.E.M) поверхности излома.
Результат: Замечено присутствие трещин, вызванных усталостью материала.
Во всех устройствах типа CROLL, при каждом шаге возникают резкие динамические нагрузки, вызванные действием веса пользователя на зажим. В зажимах другого типа - например ASCENSION - нагрузки получаются более плавными. Подобные резкие нагрузки в сочетании с эффектом "йо-йо" могут привести к возникновению динамических усилий до 2.5 kN. Зажим подвергается циклическому воздействию сил от 0 до 2.5 kN. Сочетание подобных циклических нагрузок с коррозией может привести к образованию характерных микротрещин, которые постепенно расширяются вследствие усталлости материала.
(На снимках поверхности излома видно распространение трещин)
Вторая видимая причина = след скола на двух третях поверхности излома:
Методика: Обследование сканирующим электронным микроскопом поверхности излома.
Результат: Проверка выявила слоистость поверхности, являющуюся характерным признаком раскола.
Это также подтверждает внезапный характер поломки. Примерно две трети поверхности излома имеют очень "гладкую" слоистость, связанную со вторичными трещинами, свидетельствующую о хрупкости слома. Можно заключить, что финальная поломка произошла вследствие резкой перегрузки уже повреждённой к этому моменту заклёпки.
(Микроснимок поверхности излома демонстрирует слоистость поверхности - характерный признак скола)
- Тесты на усталость материала:
Методика: Тестирование методом циклических нагрузок проводится в нашей лаборатории с целью воспроизвести условия эксплуатации (за исключением коррозии) чтобы попытаться вызвать подобную поломку. Зажим CROLL подвергается циклическим нагрузкам в 100 кг.
Результат: Корпус зажима CROLL разрушается раньше, чем становятся заметны признаки повреждения заклёпки. До настоящего момента в лаборатории не удалось воспроизвести поломки, имевшие место в полевых условиях.
(Тест с циклической нагрузкой массой 100 кг)
- Выводы
Наиболее вероятное предположение подразумевает, что поломка головки заклёпки произошла из-за сочетания трёх факторов:
1 - Начало : Коррозия (морские платформы) => Использование в морской среде привело к корродированию тела и основания головки заклёпки в местах, недоступных для наблюдения.
2 – Развитие : Циклические нагрузки => Зажим подвергался воздействию циклических нагрузок от 0 до 2.5 kN, постепенно расширявших трещины, образовавщиеся вследствие коррозии.
3 – Поломка: Усталостное растрескивоние развилось достаточно, чтобы вызвать полную поломку под действием внезапной нагрузки.
Заключения
- Наблюдения
- Исторически сложилось так, что детали из используемой фирмой Petzl нержавеющей стали часто использовались в агрессивных средах (в т. ч. в морском климате, в нефтехимической промышленности и т. д.). Опыт их эксплуации показал, что в подавляющем большинстве случаев это не приводит к поломкам.
- Однако, при определённых условиях срок эксплуатации изделия может сократиться из-за воздействия корродирующих факторов, особенно при использовании преимущественно в агрессивных средах. Подробнее в техническом примечании ниже:
- Кроме того, коррозию нержавеющей стали (а ей подвержены все виды нержавеющей стали) очень трудно обнаружить, постольку она развивается путём образования микротрещин, труднозаметных невооруженным взглядом. Обнаружение коррозии может быть дополнительно затруднено развитием её в скрытых от взгляда местах.
- Увеличение коррозионной стойкости используемой нами стали для противостояния разрушающему действию особо агрессивных сред (напр. морской климат, нефтехимия и т.д.) потребует использования стали марки HCR (High Corrosion Resistance), имеющей меньшую механическую прочность. Следовательно, потребуется значительное увеличение размеров стальных деталей, чтобы они удовлеворяли требованиям и ограничениям стандартов. Кроме того, алюминиевый корпус может мыть недостаточно стойким для того, чтобы выдержать коррозионную нагрузку подобных сред. Таким образом, для увеличения коррозионной стойкости стальных деталей может потребоваться переработка всего продукта.
- Заключение
Нержавеющая сталь, используемая Petzl не предназначена быть "некорродирующей". Однако использование её в агрессивных средах (напр. морской климат, нефтехимия и т.д.) возможно при соблюдении следующих условий:
- Требуется более внимательное отношение и регулярные проверки снаряжения.
- Требуется более частое обслуживание.
- Срок службы снаряжения может значительно сократиться.
- При анализе пользовательского риска нузно учитывать специфицескую опасность коррозии материалов в агрессивных средах.
Эксплуатационные рекомендации Petzl
Вероятность подобных поломок исчезающе мала (два случая на сотни тысяч). Тем не менее Petzl рекомендует:
- 4-1: При использовании в агрессивных средах промывайте и высушивайте устройства Petzl, содержащие детали из нержавеющей стали после каждого использования во избежания возможной коррозии (особенно в скрытых от глаз местах).
- 4-2: В соответствии с действующими рекомендациями Petzl всегда используйте дублирующий зажим или дублирующую страховочную линию.
- 4-3: Осмотрите свой зажим CROLL B16 & B16AAA на предмет целостности головки заклёпки.
Petzl просит довести эту информацию до сведения всех кто обслуживает, проверяет или работает с устройствами Petzl CROLL, и надеется, что вышеприведённые рекомендации будут приведены в исполнение.