Cerca nel sito per parola chiave

rapporti - Deliverable

1.2.2.1-Applicazione della metodologia LMS a casi reali di palette di turbine a gas esercite confrontando i risultati con le osservazioni sperimentali ottenute mediante tecniche non distruttive e analisi metallografiche

rapporti - Deliverable

1.2.2.1-Applicazione della metodologia LMS a casi reali di palette di turbine a gas esercite confrontando i risultati con le osservazioni sperimentali ottenute mediante tecniche non distruttive e analisi metallografiche

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 12:41 pm

Allo scopo di eseguire verifiche di funzionamento del codice Life Management System (LMS) sviluppato al CESI per ottenere previsioni di vita residua di componenti critici di turbine a gas, si è individuato un componente di una turbina a gas molto diffusa in Italia, che aveva presentato alcuni problemi di scarsa durabilità in diversi impianti e svariate condizioni di esercizio, e su tale componente (pala rotante di 1°stadio) è stato applicato il sistema LMS. Si sono investigate una serie di condizioni di esercizio rappresentative sia delle condizioni base-load che di flessibilizzazione settimanale e giornaliera; le previsioni calcolate hanno evidenziato le variazioni di vita ammissibile del componente associate alle diverse modalità operative e le regioni del componente in cui il danno è maggiore; queste regioni sono diverse per i diversi meccanismi di danno e le diverse modalità di esercizio. Inoltre sono stati effettuati i confronti tra i livelli di danno calcolati con l’LMS nelle diverse posizioni del componente e causati dai singoli meccanismi di degrado: ossidazione ciclica, creep e fatica termomeccanica (Thermo-Mechanical Fatigue, TMF). Le previsioni del codice LMS per alcune specifiche modalità di esercizio sono state confrontate con i risultati delle campagne di misura effettuate con la tecnica a correnti indotte a scansione di frequenza (F-SECT); ne è scaturita una interessante convalida della capacità predittiva del livello di degrado del rivestimento nelle diverse regioni del componente. La posizione del componente al bordo della piattaforma viene in particolare indicata dal codice LMS come la più critica per l’ultimo dei tre meccanismi sopra citati (TMF), soprattutto nel caso di esercizio flessibile. In effetti le risultanze di studi di failure analysis svolti su componenti di questa macchina in passato confermano tale previsione sia in termini di posizione che come ordine di grandezza del numero massimo di cicli ammissibili prima della formazione della prima cricca. E’ stato effettuato lo studio di un caso di funzionamento anomalo nel quale si è avuto degrado precoce e irreversibile delle parti calde; la temperatura effettivamente avvertita dal componente durante l’esercizio è stata stimata con metallografia quantitativa, tramite analisi al microscopio ottico del degrado del rivestimento e analisi al microscopio elettronico a scansione dell’ingrossamento della fase rafforzante gamma primo. E’ stato possibile introdurre nel codice di previsione una modifica aggiuntiva in grado di tener conto di tali eventuali anomalie, in modo che se ne possa tener conto principalmente nel calcolo del danno del rivestimento dovuto a ossidazione ciclica. Con questo studio applicativo si è avuta la conferma della validità della metodologia di previsione di vita residua delle parti calde delle turbine a gas denominata LMS; essa risulta utile per individuare sia il meccanismo di danno limitante la vita del singolo componente al variare delle condizioni di esercizio (base load, flessibilizzazione giornaliera o settimanale) sia le posizioni del componente più critiche, sulle quali vanno concentrati i controlli non distruttivi durante le ispezioni periodiche, per aumentare l’affidabilità dell’esercizio della turbina a gas e contenere i costi di manutenzione, riducendo il rischio di danneggiamento irreversibile e precoce delle parti calde tipicamente causato dall’esercizio flessibile.

Progetti

Commenti