Il presente Rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto 1: Flessibilizzazione e affidabilità dei cicli combinati, dell’Area PRODUZIONE e FONTI ENERGETICHE, con la principale finalità di fornire metodologie di controllo non distruttivo e modelli di previsioni di vita delle parti calde delle turbine a gas. Nonostante i progressi tecnologici in atto questi componenti infatti rimangono i più critici dell’impianto a ciclo combinato per quanto riguarda l’affidabilità e i costi di manutenzione, come risultato dalla recente rassegna reperibile nel deliverable 1.5 di questo stesso progetto. Nei tre primi capitoli vengono trattate le attività svolte su tre tecniche di controllo non distruttivo, la prima delle quali è ancora allo stadio di studi di laboratorio, ma è stata presa qui in considerazione per la prima volta in Italia per applicazioni alle barriere termiche ceramiche. Le altre due tecniche sono già state trattate in passato, ma ne vengono presentati alcuni sviluppi che risultano interessanti perché ne accrescono l’applicabilità a componenti reali. In particolare la piezospettroscopia di fluorescenza per la diagnosi precoce di distacchi incipienti alla base della barriera termica ceramica colonnare è stata automatizzata, in modo da poter effettuare rapidamente numerose serie di misure ed eventualmente poterle ripetere, senza che l’operatore debba muovere il sensore manualmente. Nel rapporto vengono descritti sia l’hardware che il software realizzati a tale scopo, oltre alle verifiche di riproducibilità effettuate e ad alune applicazioni ad aree estese di componenti reali eserciti. Per quanto riguarda le tecniche termografiche è ad un buon punto di sviluppo una applicazione finalizzata ad individuare lo stato di criccatura dello strato ceramico parallelamente all’interfaccia col substrato nel caso delle barriere termiche termospruzzate, alle quali non si applica la tecnica precedente. Per quanto riguarda lo sviluppo dei modelli di previsione di vita dei rivestimenti l’attività è proseguita con la messa a punto di nuove routine, una per una nuova coppia substrato/rivestimento e l’altra per le condizioni di gradiente termico locale, che è effettivamente presente nello spessore del bond coat a causa del raffreddamento interno delle pale. Quest’ultimo algoritmo consente di migliorare la precisione della stima della temperatura presente alla base dello strato ceramico e quindi anche della durata del rivestimento. E’ stata poi svolta una prova sperimentale nelle condizioni suggerite dal modello, per poter portare a fine vita in tempi ragionevoli i rivestimenti studiati nell’ambito del progetto europeo collaborativo COST 538. Essa ha fornito una significativa convalida delle capacità predittive del modello stesso. Infine viene trattata in dettaglio l’analisi di due componenti eserciti, sui quali è stata fatta la previsione di vita in numerose zone sia mediante i modelli descritti sia mediante il parametro diagnostico basato sulla tecnica PLPS. Positivo l’accordo ottenuto con le due metodologie, completamente indipendenti l’una dall’altra, sia in termini di degrado previsto dai calcoli e misurato con la PLSP, sia in termini di valutazione della vita spesa. Nelle varie regioni esaminate del componente è stato possibile anche effettuare la valutazione della temperatura media di esercizio locale, che ha consentito di evidenziare l’efficacia dei fori di raffreddamento. Si ritiene dunque che le metodologie sviluppate stiano raggiungendo un buon grado di applicabilità a casi reali.