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Valutazione della vita residua di rivestimenti metallici per pale di turbogas mediante tecnica a correnti indotte a scansione di frequenza e modello previsionale

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Valutazione della vita residua di rivestimenti metallici per pale di turbogas mediante tecnica a correnti indotte a scansione di frequenza e modello previsionale

I rivestimenti metallici delle parti calde delle turbine a gas sono costituiti di leghe a base Ni e Co, contenenti Cr e Al perché siano in grado di resistere a ossidazione/corrosione ad alta temperatura; il loro potere protettivo è dovuto alla formazione della fase beta ricca di alluminio, che consente dà origine ad uno strato d’ossido stabile sulla superficie del componente. La metodologia di controllo non distruttivo a correnti indotte a scansione di frequenza (F-SECT = frequency scanning eddy current technique) è in grado di misurare in modo non distruttivo il contenuto residuo di fase beta in tali rivestimenti dopo un periodo di esercizio. In questo lavoro viene mostrato come i risultati delle misure effettuate con il metodo F-SECT su tali rivestimenti possano dare una stima quantitativa della temperatura media cui è stata sottoposta la singola zona del componente durante il periodo di esercizio. Infatti, studiando l’evoluzione della fase beta ricca di alluminio in prove di ossidazione ciclica in laboratorio su campioni rivestiti è stato possibile formulare un modello di previsione di vita di tali rivestimenti. Tale modello, unitamente a tecniche di analisi inversa, consente di stimare la temperatura di esposizione delle singole regioni del componente a partire dallo spessore di fase beta residua ivi rilevato dalla misura F-SECT. Utilizzando il modello citato si è inoltre in grado di prevedere quantitativamente le ulteriori ore di esercizio ancora effettuabili, nelle stesse condizioni operative o in condizioni operative anche diversamente severe (ad es. esercizio flessibile o carico di base). Viene presentato infine un caso di applicazione a componenti eserciti nel quale, tramite analisi metallografiche distruttive, si è ottenuta la conferma delle stime effettuate combinando la tecnica di analisi inversa con il modello previsionale. Antonelli@cesi.it, Rinaldi@cesi.it

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