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Life management system per la valutazione della vita residua di pale di turbine a gas: un caso esempio

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Life management system per la valutazione della vita residua di pale di turbine a gas: un caso esempio

Recently updated on Maggio 11th, 2021 at 08:59 am

La criticità ed il costo delle parti calde (pale mobili e fisse di 1° e 2° stadio) delle moderne turbine a gas di grande potenza giustifica l’attenzione e l’interesse rivolti all’ottimizzazione delle politiche di manutenzione e alla possibilità di allungare i periodi di esercizio tra gli interventi di ispezione, rigenerazione e sostituzione delle parti calde. In tale contesto CESI ha sviluppato un sistema di gestione del ciclo di vita (LMS = Life Management System), e quindi di previsione della vita residua, per le parti calde di turbine a gas terrestri. Tale sistema è stato implementato in forma di uno strumento software che aiuta a prevedere la vita dei componenti soggetti sia ai transitori più tipici (standard e di emergenza), sia a periodi di funzionamento a regime. Il sistema utilizza i risultati di precedenti analisi fluidodinamiche e termomeccaniche basate sui metodi dei volumi e degli elementi finiti. I risultati finali delle analisi citate, in termini di temperatura e sollecitazioni agenti nei vari punti del componente, unitamente alle caratteristiche dei materiali e alle corrispondenti leggi di evoluzione del danno ad alta temperatura costituiscono la base di dati utilizzata dall’algoritmo implementato. Il sistema, partendo dai dati storici di funzionamento della macchina forniti dall’utente, è così in grado di valutare il danno accumulato e di stimare la vita residua del componente in esame. Il presente lavoro dopo un cenno alla struttura generale dei sistemi LMS, in linea di principio applicabile a tutti i modelli di turbina a gas, descrive il sistema sviluppato da CESI, che fa riferimento in via dimostrativa alle geometrie e ai materiali di una turbina FIAT – Westinghouse TG50D5 della potenza di 125 MW. Vengono illustrati alcuni esempi di applicazione concreta di tale sistema LMS a casi reali, confrontando i risultati delle previsioni con quelli di esami non distruttivi e di analisi distruttive svolte su componenti scartati dopo l’esercizio. Essi provano la fattibilità, l’utilità e l’affidabilità dei sistemi LMS, se costruiti e convalidati in modo appropriato. Rinaldi@cesi.it; ppacolombo@cesi.it PUBBLICATO A5045489 (PAD – 708141)

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