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Foto de un área atacada por la corrosión en un álabe de Armazón 5 con 40,000 horas de servicio

Modos de Falla

Para evaluar la vida útil de los componentes, resulta esencial identificar los modos de falla probables en un componente determinado. Los modos de falla probables en los componentes de sección caliente incluyen fatiga termo-mecánica (TMF, por sus siglas en inglés), corrosión caliente, fractura intragranular [creep] y oxidación / degradación del recubrimiento.

Los ingenieros del SwRI inspeccionan las piezas utilizando las instalaciones de laboratorio más avanzadas. Examinan las piezas de la sección caliente en falla e identifican la causa más probable de la misma.

Oxidación de Recubrimiento	Degradación de Recubrimiento
Microfotos mostrando oxidación y degradación de la adherencia del recubrimiento

Metodología de Evaluación de Vida Útil

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Flow diagram shows the tasks required to develop a life management system for determining the life of gas turbine components. SwRI is one of the few organizations capable of performing each step in the development of these systems.

En las turbinas de gas, lo que determina la vida útil y los intervalos de mantenimiento de los componentes de la sección caliente reside en la integridad de los recubrimientos que se aplican a los componentes para protegerlos de ataques ambientales y degradación. El SwRI ha desarrollado los más avanzados métodos de predicción de vida útil y TMF de diversos sistemas de substrato / recubrimiento. El modelo de TMF se ha calibrado mediante la experiencia en servicio y puede utilizarse para predecir la vida útil de un recubrimiento específico para álabes de turbina en servicio. Mediante un programa industrial conjunto se desarrolló el software GTD LIFE para calcular el remanente de vida útil de los cubos de primera etapa de una GE MS5002. Este software está a disposición de los usuarios de turbinas.

Resultados de Metalografía
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Degradación en servicio de recubrimiento de 7FA (izq.) y uno 9FA (der.) después de 21,000 horas de servicio

Cálculo de Vida de Recubrimiento

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Validación de vida útil de recubrimiento para álabes en Armazón 7/9FA (recubrimiento GT29+). La predicción del modelo coincide con los resultados metalográficos

Resultados de Metalografía
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Álabe 7FA después de 21,000 horas de servicio	Álabe 9FA después de 17,000 horas de servicio

Cálculo de Vida de Recubrimiento

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Fisuras en la interfase de adherencia del recubrimiento de barrera térmica (TBC) generando fisuras. Los resultados del SwRI muestran que estas fisuras se forman en etapas tempranas de la vida útil de componente. Abajo se muestra la típica interfase de fisuramiento y su crecimiento en función del tiempo.

Si tiene alguna pregunta sobre tecnología de turbinas de gas o aseguramiento de diseño, sírvase enviar un correo electrónico a Klaus Brun o llamar al (+210) 522-5449.

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October 01, 2008