Schäden an Brennerkomponenten von Heavy Duty-Gasturbinen
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Andreas Neidel
Kurzfassung
Brenner sind Schlüsselkomponenten in Turbomaschinen mit interner Verbrennung. Sie ermöglichen in Großgasturbinen für Kraftwerke eine besonders magere Verbrennung und tragen so wesentlich zum wirtschaftlichen Betrieb bei. Abhängig vom Design sind sie häufig statisch und dynamisch hoch beansprucht. Bei der Fertigung dieser sowohl geometrisch als auch werkstofftechnisch komplexen Bauteile spielen schmelzschweisstechnische Fügeverbindungen eine wichtige Rolle. An drei ausgewählten Schadensbeispielen, die mit gerissenen Schweissnähten in Zusammenhang stehen, wird gezeigt, dass fast immer eine Kombination mehrerer Ursachen schadensauslösend wirkt. Besonderer Wert wird dabei auf die Betrachtung konstruktions-, fertigungs-, montage- und betriebsbedingter Einflüsse und Ursachen gelegt. Die als Datenträger wichtigen Bruchflächen der Schadensteile zeigen in den vorgestellten Fällen Schwingbrüche und Heißrisse als werkstofftechnische Versagensmechanismen.
Abstract
Burners are key components in turbo-machines with internal combustion. In large gas turbines for power stations they permit particularly lean combustion and thus contribute considerably to the economic operation of the turbine. Depending upon the actual design they are often stressed both statically and dynamically. In the fabrication of these both geometrically and materially complex components, fusion welded joints play an important role. With reference to three separate failure investigations involving cracked weld seams it is shown that the failure of the component is almost always the result of a combination of a number of factors. Particular attention is paid to the construction, fabrication, assembly and operating effects and causes. In the examples presented, the fracture surfaces of the failed components, as important sources of information, reveal fatigue fractures and hot cracking to be the modes of failure.
References/Literatur
[1] Neidel, A.; Yao, C.: Practical Failure Analysis 2003, Volume 3 (6), 41–46.10.1007/BF02717508Search in Google Scholar
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[3] Seume, J.; Lechner, C. (Ed.): Stationäre Gasturbinen, Springer-Verlag, Berlin, Heielberg, Deutschland, 2003.10.1007/978-3-662-10016-5Search in Google Scholar
© 2010, Carl Hanser Verlag, München
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