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Anwendungsbeispiele
Hochtemperaturkorrosion an Turbinenschaufeln

Erkennung von Hochtemperaturkorrosion an Turbinenschaufeln

Hochtemperaturkorrosion an Turbinenschaufeln kann das Material unbemerkt schwächen und die Betriebssicherheit beeinträchtigen. Die Permeabilitätsmessung mit MAGNETOSCOP erkennt selbst kleine Sulfidationen und unterstützt eine zuverlässige Zustandsbewertung.

Die Herausforderung

Turbinenschaufeln in Flugzeugtriebwerken und Energieanlagen sind während des Betriebs extrem hohen Temperaturen und anspruchsvollen Einsatzbedingungen ausgesetzt. Obwohl die verwendeten Nickelbasislegierungen speziell für diese Belastungen ausgelegt sind, kann die dauerhafte thermische Beanspruchung zu einer Form der Hochtemperaturkorrosion führen – der sogenannten Sulfidation.

Bei Temperaturen ab etwa 700 °C können schwefelhaltige Verbindungen mit dem Material der Turbinenschaufel reagieren. Die fortschreitende Sulfidation kann die Nickelbasislegierung zunehmend schwächen und dadurch das Risiko von Rissbildung und letztlich eines Bauteilversagens erhöhen.

Eine besondere Herausforderung: Sulfidation ist insbesondere in frühen Stadien nicht ohne Weiteres visuell erkennbar. Für eine zuverlässige Zustandsbewertung während der Wartung ist daher ein empfindliches Messverfahren erforderlich, das die damit verbundenen Materialveränderungen zuverlässig erfassen kann.

Die Lösung

Sulfidation verändert die magnetischen Eigenschaften des betroffenen Materials. Geschädigte Bereiche können ferromagnetische Eigenschaften aufweisen und dadurch mithilfe einer Permeabilitätssonde detektiert werden. Mit zunehmender Schädigung steigt auch das von der Sonde erfasste Signal. Auf diese Weise lässt sich der Zustand der Turbinenschaufel anhand der lokalen magnetischen Veränderungen beurteilen.

Für die manuelle Prüfung während der Wartung kommt das mobile MAGNETOSCOP 1.070 in Kombination mit der Permeabilitätssonde P-P-2-5 zum Einsatz. Die relevanten Bereiche der Turbinenschaufel können gezielt untersucht und selbst geringe magnetische Veränderungen erfasst werden.

Für automatisierte Prüfprozesse bietet der MAGNETOMAT 1.790 eine alternative Lösung. Bis zu vier Messsonden können parallel betrieben werden, um mehrere Prüfpositionen effizient zu erfassen und die Prüfgeschwindigkeit in automatisierten Anwendungen zu erhöhen.

Das Ergebnis

Die Permeabilitätsmessung ermöglicht es, selbst kleine, durch Sulfidation geschädigte Bereiche zu erkennen, die visuell nicht erkennbar sein können. Damit unterstützt das Verfahren eine zuverlässige Zustandsbewertung von Turbinenschaufeln und hilft, kritische Materialveränderungen frühzeitig zu identifizieren.

Die Messung erfolgt zerstörungsfrei und lässt sich sowohl manuell als auch automatisiert durchführen. Während das MAGNETOSCOP eine flexible, lokale Prüfung im Rahmen von Wartungsarbeiten ermöglicht, unterstützt der MAGNETOMAT automatisierte Prüfabläufe mit bis zu vier parallel betriebenen Messsonden.

So werden ansonsten verborgene magnetische Veränderungen messbar und Hochtemperaturkorrosion kann erkannt werden, bevor sie zu einer weiter fortschreitenden Schädigung des Bauteils führt.