Come già evidenziato nel corso del 2000, attualmente l’unica soluzione in grado d’incrementare il rendimento delle turbine a gas consiste nell’impiego di barriere termiche per proteggerne le parti calde. Questi rivestimenti con funzione di barriera termica (TBC) sono costituiti da zirconia parzialmente stabilizzata con ossido di ittrio depositato mediante tecniche plasma spray in aria o Electron Beam Physical Vapour Deposition (EB-PVD). Il loro spessore varia generalmente a seconda del componente da circa 0.3mm fino a 0.5mm. L’adesione – di tipo meccanico e non metallurgico- di questo rivestimento ceramico al substrato metallico è di grande importanza poiché qualunque distacco della barriera termica espone il metallo a temperature superiori a quelle di progetto provocandone il rapido degrado. Per massimizzare il grado d’adesione delle TBC al substrato metallico, si è soliti interporre tra i due strati un rivestimento metallico (bondcoat) che oltre a migliorare la resistenza a fenomeni di ossidazione/corrosione permette di minimizzare le sollecitazioni di taglio dovute alla differenza tra i coefficienti d’espansione termica del materiale base e del ceramico. Le possibili cause degli scollamenti del rivestimento dal substrato sono: – presenza di sporco all’interfaccia durante le operazioni di deposizione; – mancata o insufficiente sabbiatura del substrato prima della deposizione del rivestimento; – crescita, durante l’esercizio, della scaglia d’allumina all’interfaccia tra bondcoat e barriera termica; – smescolamento dell’ittria dal reticolo cristallino della zirconia con conseguenti trasformazioni di fase e variazioni di volume della barriera termica nel corso dell’esercizio. Il controllo, in occasione della messa in servizio e delle ispezioni durante le fermate programmate, dello stato d’adesione di tutti quei componenti rivestiti con barriere termiche risulta quindi importante in quanto il rilievo precoce di eventuali distacchi evita o riduce al minimo il danneggiamento della parte metallica del componente. Nel corso del 2000 nell’ambito della Ricerca di Sistema, erano state valutate sperimentalmente le potenzialità della termografia impulsata per la rivelazione di difetti d’adesione su alcuni campioni piani con difetti realizzati artificialmente [1]. Inoltre, utilizzando quegli stessi campioni opportunamente sistemati su un simulacro, era stato possibile valutare le potenzialità ispettive di questa tecnica termografica al caso specifico dei tronchi unione. Si desidera rimarcare infatti che la termografia offre molti vantaggi rispetto alle tecniche convenzionali di controllo non distruttivo poiché consente di ispezionare in tempi brevi aree relativamente estese con elevata risoluzione senza necessità di contatto fisico tra sonda e componente. Inoltre, nel caso specifico dei rivestimenti porosi, essa appare al momento l’unica tecnica in grado di essere impiegata utilmente. Nel corso di quest’attività sono state reperite due pale di turbina a gas di primo stadio di una macchina di media taglia (120MW). Sulla base dell’esperienza maturata nel corso degli anni scorsi, durante le operazioni di deposizione della TBC sono stati realizzati difetti di adesione in diverse zone di entrambe le pale al fine di

confrontare le potenzialità ispettive di due tecniche termografiche attive: la termografia impulsata e la termografia modulata o lock-in. Il presente rapporto fornisce i principali risultati dell’attività sperimentale volta alla rilevazione, mediante le due tecniche termografiche, dei difetti realizzati. Infine sono fornite alcune indicazioni circa la convenienza di utilizzare l’una o l’altra tecnica sulla base delle esigenze specifiche del potenziale cliente.