Ja har lite funderingar angående smältpluggarna som sitter i fyrboxen på ånglokspannor. Är det någon som vet hur ofta man rekomenderar att man gjuter om dom? Efter en liten studie i smält punkter så kom jag fram till att tenn borde vara lämpligt som det står i ångloklära, men har man exprimenterat med olika blandningar nån gång?
Tenn´et behagar förbrukas med tiden. Vi brukar kolla hur djupt det sjunkit genom att mäta avståndet från änden på smältpluggen till tenn´et och sen jmf hurlångt det är mellan smältpluggen och fyrboxplåten, när sen värden blir för lika brukar vi gjuta om.
Anders menar alltså att tennet kristalliserar om sej - det förvandlas till vitt pulver (som varken bär eller brister).
Tyvärr kan jag inte svara på hur pass mycket varje uppeldning snabbar på denna process. Det kan kanske räcka med att kolla precis som Anders föreslår, alltså dra några varv med en klen borr i ett borrskaft o se om du får metalliska spån eller inte ur insatsen - samtidigt som medhjälparn markerar m spritpenna hur långt in borren gått.
Annars är det en god regel att (på lok som går mycket) gjuta om insatsen minst vartannat år. Gänga då gärna det ursmälta och renborrade hålet före ny förtenning, innan själva omgjutningen, så håller tennpluggen ännu bättre - M8 eller 5/16" eller så...
Heisann - alt annet enn rent bly (327 grader) er helt utenkelig her i Norge. Alle tinnlegeringer har lavere smeltetemperatur enn rent bly såvidt jeg kjenner til.
Slik som loddetinn smelter jo ved så lav temperatur at det holder med kjel.. unskyld panntrykk på rundt 10 bar.
Hva slags tinn benyttes og hvilke smeltetemperaturer benyttes?
Mvh Ragnar Andenæs
av Dag Bonnedal 
, Wednesday, April 16, 2008, 08:07 (5855 dagar sedan) @ RaA
Bara rent, olegerat tenn, smältpunkt 232 grader.
Är måhända något mer miljövänligt än bly.
Men oxiderar som sagt rätt snabbt och oxiden kan plugga igen hålet och göra att den inte fungerar som avsett.
Dag B
Jag kan inget om smältpluggar i sig, men fenomenet är väl det som vanligen kallas "Tennpest" Det utlöses av att tennet förvarats under daggpunktstemperatur, dvs 13 grader då luften kondenserar. Det är möjligt att processen även påskyndas av varmt vatten då kondensen dryper. Det kanske blir bättre med blyplugg? Eller öka halten bly i tennet avasevärt?
Jag kan inget om smältpluggar i sig, men fenomenet är väl det som vanligen kallas "Tennpest" Det utlöses av att tennet förvarats under daggpunktstemperatur, dvs 13 grader då luften kondenserar. Det är möjligt att processen även påskyndas av varmt vatten då kondensen dryper. Det kanske blir bättre med blyplugg? Eller öka halten bly i tennet avasevärt?
13 grader stämmer, men det har ingenting med daggpunkten att göra.
Daggpunkten beror på luftfuktigheten och den kan variera kraftigt.
av Henrik Mundt , Skåne, Wednesday, April 16, 2008, 17:02 (5855 dagar sedan) @ Lars-Henrik Eriksson
Det finns en annan sak som kanske har en viss betydelse.
Olika kol innehåller olika halter svavel. Kan svavelsyra i dets olika stadier ha någon betydelse i sambandet med tenn. Bly har bättre korrotionsbeständighet.
Någonstans i mitt minne finns att forsök med bly/tenn legeringer blev provat. Resultatet minns jag inte
av Martin Kolseth , Wednesday, April 16, 2008, 20:07 (5855 dagar sedan) @ Kristoffer Johansson
Den 14:e juli 1991 torrkokades Thor på ULJ varvid eldstadstaket som slets loss från ett antal takstag trycktes in uppemot 50mm på en yta av ungefär 300x300mm.
Den påföljande utredningen visade, förutom att en rad olyckliga omständigheter och felbedömningar lett till haveriet, att säkerhetspluggen inte hade smält. När den senast hade gjutits om var oklart eftersom den då gällande teorin var att så länge den var tät så är det inget problem.
Innehållet föreföll vara en blandning av tenn, tennoxid och kalksten, men någon kemisk analys gjordes dock inte. Helt klart var att smältpunkten vida översteg vad kopparn tålde.
Efter denna tråkiga incident infördes rutinen att säkerhetspluggarna gjuts om före varje trafiksäsong.
När loket som då var känt som NVHJ 22 lånades upp till ULJ 1993 försökte undertecknad smälta ur innehållet ur säkerhetspluggen för att gjuta om den. Trots att pluggen värmdes till rödvärme och försök gjordes att medelst dorn och hammare slå ut innehållet så förblev detsamma kvarsittandes i pluggen.
Enligt ångloksläran ska rent tenn användas vid ångtryck över 12kp/cm2, medan en blandning av 5 delar ten noch en del bly ska användas för ångtryck därunder.
Blandningen avgör smältpunkten. Rent tenn har smältpunkt 232'C medan rent bly har 328'C. Blandningar får lägre smältpunkt med lägst smältpunkt, ca 175'C, vid en blandning av 40% bly och 60% tenn.
Jag rekommenderar att, förutsatt att pluggen inte är väldigt liten, gänga med 1/2"W invändigt, eftersom det då pga samma gängstigning är möjligt att gänga upp till 9/16" (W eller UNC kvittar) om det efter ett antal omgjutningar blir mycket oxid i gängan.
Slutligen vill jag uppmana alla som ännu inte gör det att regelbundet gjuta om säkerhetspluggarna varje år!
//Martin
Du verden - en riktig rufsete erfaring med fyrkassehavari der.
Men her på berget har en altid satset på rent bly - og det er ikke noe miljøproblem som andre antyder her. Selv svært gamle blyplugger fungerer - det har vi erfart og da slokket fyren sakte men sikkert. Den gang var det feilindikasjoner ved vannstandsarmaturen som utløste pluggene. Personalet og kjelen ( pannan ) kom helt uskadd fra hendelsen. For meg ser det ut til at rent bly gir en sikrere plugg enn tinn og alsken legeringer. Med rent bly så slipper en årlige omstøpinger ( ommgjutning).
Mvh Ragnar Andenæs
Jo. Med en viss legering kan man kanske lyckas styra det så att om säkerhetsventilerna inte öppnar och ingen tittar på manometern utan glatt eldar vidare, ja då tar pluggen också hand om det, om legeringen är rätt blandad. Men är nyttan av det värd nackdelarna med legeringen? Läge för en riskanalys! Blyets nackdel är väl då möjligen att man aldrig behöver ta ur pluggen och då kan det hända att pannsten håller den tät istället.
Huvudsyftet med pluggen är att smälta vid torrkok. Hellre en plugg som garanterat smälter än en plugg som ska lösa flera problem men p g a detta måste omgjutas ofta. Antar jag... Behöver vi verkligen säkra av panntrycket med en katastroflösning?
Vilken metall som använd som säkerhetsmetall har inget med säkerhetsventiler att göra utan beror på vilken maxtemperatur man kan tänka sig för att inte skada (eller minimera skadan på) eldstadstaket vid torrkokning.
Högre tryck ger högre drifttemperatur i pannan, så då krävs en högre smältpunkt.
Som bekant kan inte koppar användas vid högre tryck eftersom temperaturen sänker hållfastheten.
Används kopparfyrboxar i Norge??? Kanske finns skälet till val av metall där.
//Martin
Vilken metall som använd som säkerhetsmetall har inget med säkerhetsventiler att göra utan beror på vilken maxtemperatur man kan tänka sig för att inte skada (eller minimera skadan på) eldstadstaket vid torrkokning.
Högre tryck ger högre drifttemperatur i pannan, så då krävs en högre smältpunkt.
Jo precis. Och om tenn/bly kan smälta vid 175 C, och 12 atö motsvarar en kokpunkt på 186 C, då kan man få en "säkerhetsventilsfunktion" från smältpluggen, d v s en engångsventil.
Fast jag kanske missförstår syftet med att välja en legering vid lägre tryck? Är det materialet man vill skona enbart? Förvånar mig lite, det har ju pratats om den verkliga materialtemperaturen här tidigare och det har jag tagit intryck av. Fyrboxens materialtemp som något medelvärde mellan fyrens och ångans, efter hänsyn till många variabler någonstans i trakten av dryga 300 grader kanske.
Utan kontakt med pannvattnet skulle alltså såväl bly som tenn smälta.
Båda är väl mycket bra värmeledare så därför kan de hållas kallare än omgivande fyrboxmetall. (Plugg som täppts av pannsten på vattensidan ser ut som en "spik", allt närmast pluggväggarna smälter bort medan en hatt med skaft återstår, endast fäst i pannstensproppen. Upptäcks vid kontroll av "pyspunka" i pluggen.)
Och om denna gissning är korrekt, då spelar det ingen större roll vilken pluggmetall man väljer, om man inte dessutom vill välja en legering som smälter om ångan överstiger en viss temperatur. Något man i Norge valt bort men som man i Sverige kanske valt in som en extra skyddsåtgärd mot t ex Hultenheimare? Det är iallafall möjligt att styra legeringen till ett panntryck som inte får överskridas.
Det kan då vara frågan om att ha skapat en skyddsåtgärd som skapar nya risker alt. blivit relativt underhållsintensiv, knappast något unikt. Alltså läge för riskanalys.
Används kopparfyrboxar i Norge??? Kanske finns skälet till val av metall där.
Ja, det har du nog rätt i!
Vad gör Britterna och andra kopparfantaster?
Fast jag kanske missförstår syftet med att välja en legering vid lägre tryck? Är det materialet man vill skona enbart? Förvånar mig lite, det har ju pratats om den verkliga materialtemperaturen här tidigare och det har jag tagit intryck av. Fyrboxens materialtemp som något medelvärde mellan fyrens och ångans, efter hänsyn till många variabler någonstans i trakten av dryga 300 grader kanske.
Nja fyrboxens temperatur har beräknats. Ta Gp-loket som exempel. Trycket 11 bar ger temperaturerna 221 grader C på eldsidan och 212 på vattensidan
Trycket 13 bar ger 227 grader resp 219 grader.
Detta gäller för en kopparfyrbox med tjockleken 9/16 "
OK! Lägre än väntat. Och vilken temperaturgräns är det man vill skydda kopparn mot?
OK! Lägre än väntat. Och vilken temperaturgräns är det man vill skydda kopparn mot?
Det finns en krypbrottgräns som man inte vill överskrida.
Vid beräkning av kopparfyrboxen måste man använda ett schablomvärde om man inte kan visa temperaturen på kopparens båda sidor.
Deformation under kombinationen tryck/temp?
Det måste ju vara materialkvalitetsberoende (?), var finns kopplingen till panntrycket?
Krypbrottgränsen måste vara olika i olika tillämpningar, eller? Jag fann ett värde för koppar på 150 C, avseende kylanläggningar.
Man måste veta vid vilken temp just detta fyrboxmaterial sviktar oacceptabelt.
Sedan måste man veta driftstempen i godset. (kan schablonberäknas)
Hur leder detta fram till att vi väljer olika plugglegering beroende på panntryck?
Är godstjocklek en faktor som påverkar krypbrottgräns i en och samma tillämpning? Då kan det ju finnas en koppling till trycket och tempen.
Vill "vi" alltså att pluggen smälter innan krypbrottgränsen, helt oaktat om vi kokat torrt eller inte? (=vilket värde är egentligen dimensionerande, vattennivån eller temperaturen)
Hur pass långt hade metallurgin kommit kring detta 50 eller 100 år bakåt i tiden, när receptet på smältpluggar skrevs?
Tycker frågan är ganska relevant för att avgöra varför vi gör som vi gör, är det någon som egentligen vet mer än att "så ska det vaara"
Deformation under kombinationen tryck/temp?
Det måste ju vara materialkvalitetsberoende (?), var finns kopplingen till panntrycket?
Krypgränsen varierar självklart med materialet. Har inga värden framför mig nu, men jag vill minnas att krypbrottgränsen för olegerad koppar sjunker väsentligt någon stans mellan 200 och 260'C. Fyrboxkoppar var, iallafall efter slutet av 40-talet arseniklegerad, så krypgränsen på denna dyker nog inte vid riktigt lika låga temperaturer.
Kopplingen mellan tryck och krypgränsen är att ett högre tryck ger en högre temperatur, vilken sänker krypgränsen. Krypgränsen är alltså ingen temperatur utan den spänning varvid materialet kryper vid en viss temperatur. Denna sjunker med ökande temperatur.
Vilken spänning som uppstår i materialet är beroende av dels pannans tryck och stagbultsdelning men även av spänningar pga temperaturutvidgning och möjligen även restspänningar från tillverkningen.
Så länge spänningen som skapas av trycket hålls konstant genom ändrad stagdelning påverkar tjockleken på materialet egentligen bara temperaturskillnaden (och således även av temperturdiffen skapad spänning) samt i liten utsträckning även grundhållfastheten, men det senare är troligen försumbart inom de tjockleksområden som fyrboxplåt varierar inom.
Vill "vi" alltså att pluggen smälter innan krypbrottgränsen, helt oaktat om vi kokat torrt eller inte? (=vilket värde är egentligen dimensionerande, vattennivån eller temperaturen)
Med hänsyn till vad jag skriver om krypgränsen ovan är jag övertygad om att avsikten med säkerhetspluggen är att förhindra överhettning, oavsett vid vilken vattennivå det inträffar.
Jag har en teori att man har valt att välja en tenn/blyblandning för lägre tryck än 12kp/cm2 för att få pluggen att (iallafall vid ordentlig fyr) smälta medan det fortfarande finns tillräckligt med vatten för att släcka fyren ordentligt.
Har dock inget stöd för den teorin, så det kan ju lika gärna vara så att "någon" har fått för sig att det är bra och sedan har det fortsatt som du skriver för "så ska det vaara"...
Däremot skulle inte jag, men hänsyn till krypgränsens beroende av temperaturen, våga byta tennet mot en mer svårsmält metall.
Ärligt talat förstår jag inte riktigt vad problemet är att lägga 30 minuter varje vår på att gjuta om pluggen.
Hur pass långt hade metallurgin kommit kring detta 50 eller 100 år bakåt i tiden, när receptet på smältpluggar skrevs?
Tror att den var relativt välutvecklad även för 100 år sedan, men definitivt för 50 år sedan. Det finns dock läsare av detta forum som kan skriva betydligt mer om metallurgi än vad jag kan.
//Martin
av Dag Bonnedal , Friday, April 18, 2008, 20:14 (5853 dagar sedan) @ Martin Kolseth
Med all respekt för teorierna så kollade jag dock med mina moderna lok/pannböcker, dvs. 60-talet och framåt.
I Tyskland säger man naturligtvis rent bly, men många böcker tar inte ens upp denna detalj (för självklar?). Men samtliga engelska böcker (och det är ett avsevärt antal) anvisar bly. Detta trots att det normala har varit kopparfyrboxar där! Min Indiska loklära säger 90% bly och 10% tenn.
Endast boken Damplokomotivkedelen utgiven av DJK 2003 säger tenn (som i Sverige).
Av denna föga vetenskapliga undersökning drar jag slutsatsen att traditionerna styr en hel del här.
Den viktigaste slutsatsen är nog att se till att arbeta in rutinerna att gjuta om pluggarna och dokumentera när det görs.
Dag B