ガスタービン遮熱コーテイングの健全性評価技術

摘要

火力発電プラントの主力となっているコンバインドサイクル発電設備において，エネルギーの有効利用及び排出CO_2（二酸化炭素）量削減などの観点から，ガスタービン燃焼ガス温度の高温化へのニーズは高い。 この燃焼ガス温度高温化のためのキー技術として，冷却技術とともに挙げられるのがTBCである。 このTBCは，燃焼器などの静止部品には適用されていたが，最近では回転体である動翼にまで適用拡大されている。 　 図1は，一般的なTBCの構成と効果を模式的に示したものである。TBCは,耐環境性に優れた金属ボンド層と，低熱伝導性のセラミックストップ層から構成されるのが一般的であり，ガスタービン高温部品の金属基材上に施工される。 このように，熱伝導率の低いセラミックス層をガスタービン高温部品の燃焼ガス通路面に施工することにより，強度部材の金属基材温度を数十℃程度低下させる効果があり，基材寿命の延伸が可能である。一方,セラミックトップ層が脱落した場合脱落部で局所的に金属基材温度が上昇するために，特にクリープ強度低下による部品損傷の危険性が高くなる。 そのために，TBCの健全性評価技術が梅めて重要となっている。