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1.2.4.3-Misure preliminari con la tecnica piezospettroscopica mediante strumentazione commerciale su campioni significativi al fine di valutare correlazioni con il degrado del rivestimento.

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1.2.4.3-Misure preliminari con la tecnica piezospettroscopica mediante strumentazione commerciale su campioni significativi al fine di valutare correlazioni con il degrado del rivestimento.

Il presente rapporto illustra i primi risultati di un’attività, intrapresa nell’ambito del 2° periodo della Ricerca di Sistema, il cui specifico obiettivo è valutare le prospettive di applicabilità di tecniche innovative per il controllo non distruttivo, dell’integrità e dell’idoneità all’esercizio di rivestimenti ceramici con funzione di barriera termica delle palette mobili e fisse di 1° e 2° stadio delle turbine a gas dell’ultima generazione. Questi rivestimenti condizionano attualmente le strategie e i costi di manutenzione di tali macchine. L’interesse per la diagnostica di questi componenti soddisfa la necessità di individuare precocemente e in modo affidabile distacchi della barriera termica dovuti alle alte temperature di esercizio e ai frequenti transitori di fermata e avviamento della macchina, prima che tali difettosità possano compromettere il corpo metallico della pala. L’attività in oggetto ricade nel progetto mirato GEN21 (“Cicli combinati a gas ad alta efficienza e basse emissioni”), Sottoprogetto “Gascomp” (“Ottimizzazione del ciclo di vita di componenti di turbine a gas”), ed è identificata come Work Package 1.2.4. Nel presente documento, a completamento della seconda fase di attività (Milestone 1.2.4.3), sono riportati i risultati di misure preliminari con la tecnica piezospettroscopica mediante strumentazione commerciale su campioni significativi, al fine di individuare correlazioni con lo stato di degrado del rivestimento. L’obiettivo di questa attività è quello di acquisire confidenza nell’applicazione della metodologia piezospettroscopica a problemi diagnostici attuali in campo industriale (ad es: analisi dell’evoluzione del profilo di interfaccia ossido (TGO) e rivestimento metallico MCrAlY semplice o duplex) ed estendere la caratterizzazione a rivestimenti innovativi con top-coat ceramico (degrado della barriera termica). Le azioni svolte ed i principali risultati ottenuti sono i seguenti: – È stato approvvigionato un sistema sperimentale per misure di laboratorio (sistema S100 Renishaw) con sonda compatta; questo sistema è stato fornito con software di elaborazione dei dati spettrali (GRAMSA32). Tale software è stato “implementato” con un programma di multifitting degli spettri acquisiti su aree estese per velocizzare la procedura di analisi; – è stata eseguita la caratterizzazione di rivestimenti monostrato MCrAlY e di rivestimenti duplex (GT33+) sottoposti a ossidazione ciclica (e a diverse temperature di esercizio). I risultati ottenuti indicano una buona correlazione tra i dati di “shift e di allargamento spettrale” e la variazione della morfologia dell’interfaccia TGO/BC (evidenziata con analisi metallografiche) – è stata eseguita la caratterizzazione di 2 campioni di pala rivestiti con Sicoat 2453 e con top-coat ceramico EB-PVD, di cui uno nuovo e uno sottoposto a reali condizioni di esercizio (25000 EOH con avviamenti). I risultati ottenuti mostrano una buona capacità della tecnica di discriminare aree integre da

aree critiche (aree in cui è evidente una modifica del profilo di interfaccia ” dell’interfaccia per effetto di un corrugamento superficiale del rivestimento metallico( “ratcheting”) e/o di microcriccature del TGO) – è stata effettuata la caratterizzazione di rivestimenti multistrato con barriera termica di tipo pseudocolonnare o segmentata. I risultati ottenuti hanno confermato l’applicabilità della tecnica piezospettroscopica a questo nuova tipologia di rivestimenti. I risultati ottenuti, pur dovendo essere consolidati su una più ampia base sperimentale, confermano l’applicabilità della tecnica al controllo della palettatura delle nuove macchine turbogas

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