بررسی علل تخریب قطعات مسیر داغ توربین های گازی و ارائه راه حل مناسب جهت جلوگیری از آن

تخریب عمده قسمتهای مسیر داغ توربین های گازی از جمله پرده های توربین و محفظه احتراق در اثر حضور آلاینده های نمکی موجود در سوخت و هوای ورودی یکی از مشکلاتی است که صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است . این فرایند تخریب تحت عنوان پدیده خوردگی داغ، نوعی از اکسیداسیون شتاب یافته است که در درجه حرارتهای بالا و در محیطهای اکسید کننده گازی در روی ماده ای که سطحش با فیلم نازکی از نمک مذاب پوشیده شده است ، اتفاق می افتد. سوپر آلیاژهای پایه نیکل in738lc و hastelloy x، آلیاژهای بکار رفته در تحقیق حاضر می باشد که بطور گسترده ای در ساخت قسمتهای مسیر داغ توربین های گازی پیشرفته بکار می رود. رفتار خوردگی داغ نمونه های آزمایش پوشش داده شده با نمک به طریقه پاششی و غوطه وری در دماهای 900 و 1000 درجه سانتیگراد و در اتمسفر سولفید ئیدروژن رقیق شده با هوا (h2s 50 درصد) در فشار یک اتمسفر مورد مطالعه قرار گرفت . نمکهای na2so4، nacl، na2so4 65 درصد + nacl 35 درصد، na2so4 80 درصد + v2o5 20 درصد و na2so4 70 درصد + nacl 25 درصد + v2o5 57 درصد با این دو روش روی نمونه ها پوشش داده شدند (درصدها مولی هستند). آزمایشاتی نیز بدون پوشش نمکی در دو: اتمسفر اکسیژن خالص و اتمسفر سولفید ئیدروژن رقیق شده با هوا (50 درصد حجمی h2s) جهت مقایسه انجام گردید. رفتار خوردگی داغ پوششهای نفوذی آلومینایدی و کروم - آلومینایدی ایجاد شده بر روی دو آلیاژ مذکور نیز مورد مطالعه قرار گرفت . منحنیهای سینتیکی بصورت تغییرات وزنی نمونه های مورد آزمایش با استفاده از ترموبالانس بدست آمد و محصولات خوردگی و مورفولوژی پوسته بوسیله تجهیزات متالوگرافی معمول، میکروسکوپ الکترونی (sem) و پراشه اشعه ایکس (xrd) مورد ارزیابی قرار گرفت . حساسیت به خوردگی داغ، به نوع پوسته ایجاد شده در طول اکسیداسیون شتاب یافته مربوط می شود. میزان و نوع نمک ، دما، نوع اتمسفر و ترکیب آلیاژ و در حالت خاص عناصر آلیاژی مولیبدن و تنگستن، طبیعت تهاجم را تحت الشعاع خود قرار می دهد. مکانیزم خوردگی داغ بسته به شرایط منحنی مورد بررسی قرار گرفته است .