《重型燃气轮机高温部件热障涂层局部剥落损伤程度判定准则》编制说明.pdfVIP

团体标准 《重型燃气轮机高温部件热障涂层局部剥落损伤 程度判定准则》 编制说明 XXXX 年X 月 《重型燃气轮机高温部件热障涂层局部剥落损伤程度判定准 则》编制说明 一、标准制定的必要性 重型燃气轮机（燃机） 作为重要的发电和动力装备， 广泛应用于清洁能源、 电力调峰、 船舰动力、 空天动力等领域， 具有极高的战略地位。在能源革命的驱动下， 以重型燃气轮 机为代表的能源技术进入科技创新的高度活跃期， 重型燃气轮机内高温叶片等核心热端部 件的自主设计、 试验验证及寿命评估等关键瓶颈技术的突破已成为我国的发展重点。为了 开发更高效率的重型燃气轮机， 需要不断提高燃烧器及透平进口温度， 由此将导致燃机高 温部件在远超金属允许温度的环境中运行， 严重影响高温部件的使用寿命。目前， 在高温 叶片的热防护技术中， 可设计性强的热障涂层 ( Thermal barrier coatings , TBCs) 作为 目前高温防护性能最佳、 应用前景最好的表面高温防护技术之一， 已成为研制先进重型燃 气轮机关键技术。为了保障高温部件安全稳定服役， 延长重型燃气轮机的生命周期， 需要 在高温部件表面制备热障涂层， 以起到隔热、 抗腐蚀、抗冲蚀等功能， 为高温部件提供热 防护， 使其温度处于合理范围。 然而， 热障涂层在极端高温、 氧化、 粒子冲蚀等严酷环境下工作时， 极易产生界面裂 纹、表面凹坑等不同程度的局部损伤， 并最终导致涂层局部剥落。这种局部剥落会不同程 度地降低热障涂层的热防护能力， 导致高温叶片局部超温损伤， 甚至整体烧损失效。因此， 热障涂层的结构完整性评价被认为是燃机高温部件热寿命管理的重要一环。研究者们认为， 存在一个临界局部剥落尺寸值： 当剥落区域小于此值时， 热障涂层损伤程度较小， 仍然能 够为高温部件提供热防护； 一旦热障涂层隔热陶瓷层剥落面积大千此值， 其热防护性能将 急剧退化， 导致高温部件超温、 烧损失效。 目前， 工程界从经验出发定义了若干种涂层局部剥落的临界面积占比， 比如5%、 1 2%、 20％等， 但由于缺少理论和模拟支撑， 这些临界剥落尺寸尚未得到统一认可， 严重制约了 对热障涂层服役状态及剩余使用寿命的评估。在实际使用中， 一旦发现热障涂层发生剥落， 会立即进行剥落区域涂层的去除再喷涂， 极大地提高了燃气轮机的运行成本。因此需要编 写团体标准， 指明热障涂层局部剥落后的损伤程度判断方法。 二、标准编制原则及依据 l 、 按照GB/T 1 . 1 -2020 《标准化工作导则第1 部分： 标准化文件的结构和起草规则》 要求进行编写。 2 、 参照相关法律、 法规和规定， 在编制过程中着重考虑了科学性、 适用性和可操作性。 三、项目背景及工作情况 （一）任务来源 根据《中国国际科技促进会标准化工作委员会团体标准管理办法》的有关规定， 经中 国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术审核，