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Monitoringverfahren fuer die Degradierung von Gasturbinen-Verdichterschaufel-Schutzbeschichtung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000023763D
Original Publication Date: 2004-Apr-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Apr-25
Document File: 1 page(s) / 25K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Turbineninnenbauteile von Gasturbinen werden gegen physikalische und chemische Einfluesse durch spezielle Beschichtungen geschuetzt. Diese Schutzschichtsysteme sind zumeist anorganischer Natur. Sie unterliegen im Betrieb einer Abnutzung bzw. Degradierung. Dies trifft insbesondere auf die Beschichtungen der Verdichterbeschaufelung zu. Ein teilweises oder gaenzliches Fehlen dieser Schutzbeschichtung bzw. deren ploetzliches Versagen kann zu Zerstoerungen an den betroffenen Schaufeln und sogar zur Zerstoerung der Beschaufelung fuehren. Eine Zustandsueberwachung dieser Schutzbeschichtungen im Turbinenbetrieb schuetzt die Turbine vor derartiger Problematik und verhindert unnoetige bzw. verfruehte Wartungsarbeiten. Heutige Beschichtungssysteme bestehen aus mehreren Lagen an Schutzschichten. Derzeit werden Schutzbeschichtungen mit verschiedenen Zusammensetzungen eingesetzt. Diese koennen aus speziellen phosphatgebundenen Beschichtungsmaterialien bestehen. Fuer die Ueberwachung des Zustandes dieser Schutzschichten existieren zumeist direkte physikalische Messverfahren fuer einzelne Turbinenschaufeln im Turbinenbetrieb, die den jeweiligen Zustand der Schaufelbeschichtung charakterisieren. Diese Monitoringverfahren sind ueberwiegend fuer Waermedaemmbeschichtungen der Beschaufelung im Brennkammerbereich konzipiert, lassen sich jedoch auch fuer die Schutzbeschichtungen im Kompressor- bzw. Verdichterbereich anpassen.

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Monitoringverfahren fuer die Degradierung von Gasturbinen- Verdichterschaufel-Schutzbeschichtung

Idea: Ralf Reiche, DE-Berlin; Jan Steinbach, DE-Berlin; Dr. Ursus Krueger, DE-Berlin; Raymond Ullrich, DE-Berlin; Daniel Koertvélyessy, DE-Berlin; Michael Rindler, DE-Berlin; Rene Jabado, DE-Berlin

Turbineninnenbauteile von Gasturbinen werden gegen physikalische und chemische Einfluesse durch spezielle Beschichtungen geschuetzt. Diese Schutzschichtsysteme sind zumeist anorganischer Natur. Sie unterliegen im Betrieb einer Abnutzung bzw. Degradierung. Dies trifft insbesondere auf die Beschichtungen der Verdichterbeschaufelung zu. Ein teilweises oder gaenzliches Fehlen dieser Schutzbeschichtung bzw. deren ploetzliches Versagen kann zu Zerstoerungen an den betroffenen Schaufeln und sogar zur Zerstoerung der Beschaufelung fuehren. Eine Zustandsueberwachung dieser Schutzbeschichtungen im Turbinenbetrieb schuetzt die Turbine vor derartiger Problematik und verhindert unnoetige bzw. verfruehte Wartungsarbeiten. Heutige Beschichtungssysteme bestehen aus mehreren Lagen an Schutzschichten.

Derzeit werden Schutzbeschichtungen mit verschiedenen Zusammensetzungen eingesetzt. Diese koennen aus speziellen phosphatgebundenen Beschichtungsmaterialien bestehen. Fuer die Ueberwachung des Zustandes dieser Schutzschichten existieren zumeist direkte physikalische Messverfahren fuer einzelne Turbinenschaufeln im Turbinenbetrieb, die den jeweiligen Zustand der Schaufelbeschichtung charakterisieren. Diese Monitoringverfahren sind ueberwiegend fuer Waermedaemmbeschichtungen der Beschaufelung im Brennkammerbereich konzipiert, lassen sich jedoch auch fuer die Schutzbeschichtungen im Kompressor- bzw. Verdichterbereich anpassen.

Die Idee besteht nun darin, diese mehrschichtigen Schutzschichtsysteme mit geeigneter Dotierung der einzelnen Lagen zu versehen, um fruehzeitig den Verschleiss der Beschichtungen zu entdecken und die jeweiligen notwendigen Arbeiten in die Revisionsplanung aufzunehmen. Dafuer wird auf die heissgasbeaufschlagten Bauteile bzw. Schaufeln der Gasturbinenverdichterstufen eine duenne Schicht dieser Schutzbeschichtungssysteme aufgebracht, die mit "Marker"- bzw- "Tracer"-Substanzen mit spezifischen physikalischen bzw. chemischen Eigenschaften dotiert sind. Es ko...