T E M AT N U M E R U : U T R Z Y M A N I E R U C H U
KORZYŚCI ZE STOSOWANIA ZAAWANSOWANEGO SYSTEMU MONITOROWANIA Wpływ na koszty UR hydrozespołu dr inż. Ryszard Nowicki
niezależny ekspert w obszarze systemów zabezpieczenia maszyn i urządzeń, diagnostyki stanu technicznego oraz systemów wspomagania UR na poziomie przedsiębiorstwa i koncernu
Hydrozespoły większej mocy, a więc takie, które mają szczególne znaczenie dla systemu energetycznego, winny być wyposażone w system monitorowania i zabezpieczeń, a te ważniejsze – także w system diagnostyki. W artykule zostanie pokazane, jak umiejętne korzystanie z systemu monitorowania może przyczynić się do minimalizacji kosztów utrzymania ruchu.
D
la oceny stanu technicznego wykorzystywane mogą być bardzo zróżnicowane pomiary. Poniżej wyspecyfikowano te, które bywają używane na okoliczność monitorowania hydrozespołów pionowych. Oto one: • Nadzór łożyska nośnego; wymaga on zróżnicowanej implementacji czujników (bezkontaktowych, wiroprądowych) w zależności od celu monitorowania; potrzeba zróżnicowania pomiarów może także wynikać z jego zróżnicowania konstrukcyjnego: – zużycie segmentów łożyska nośnego; – w przypadku stosowania mieszków jako elementów nośnych segmentów pomocny może być pomiar położenia tarczy nośnej w stosunku do wanny olejowej; pomiar ten jest również potrzebny dla rozpoznania rozszczelnienia układu hydraulicznego mieszków; – grubość filmu olejowego między segmentami a tarczą nośną wirnika; • Monitoring położenia wirnika mierzony poniżej najniższego sprzęgła; pomiar ten pozwala ocenić pogorszenie stanu konstrukcji wsporczej łożyska nośnego. • Położenie promieniowe i drgania promieniowe wirnika w łożyskach prowadzących. – Przy znacznej odległości położenia dwóch dolnych łożysk prowadzących pomiary XY (jeśli jest taka możliwość techniczna) można również realizować dla wału w połowie wysokości między łożyskami; wystarczające w tym celu może być zastosowanie pojedynczego czujnika z pary XY. • Monitorowanie integralności pierścieni uszczelniających wirnika turbiny Francisa. • Monitorowanie odległości między szczytem
16 ECiZ 6/2021
• •
•
•
•
•
łopatki a komorą w przypadku turbiny Kaplana (lub podobnej). Monitorowanie położenia promieniowego płyty, na której spoczywa stojan. Sejsmiczne pomiary drgań w dziedzinie prędkości/ przemieszczeń wybranych komponentów hydrozespołu (węzły łożyskowe oraz wybrane elementy konstrukcji); rodzaj dziedziny jest uzależniony od nominalnej prędkości obrotowej wirnika. Sejsmiczne pomiary drgań w dziedzinie przyspieszeń/prędkości dla wybranych elementów stojana; monitorowanie może obejmować: segmenty stojana, ramy, drgania końcówek uzwojeń, drgania prętów uzwojeń. Pomiary mające na celu identyfikację intensywności kawitacji; w tym celu mogą być wykorzystywane czujniki pulsacji ciśnienia w wodzie lub ewentualnie czujniki przyspieszeń drgań. Pomiary temperatury: – segmentów łożyska nośnego, – łożysk prowadzących, – wybranych elementów stojana, – medium chłodzącego generator, – biegunów wirnika, – pierścieni ślizgowych obwodów elektrycznych, – oleju na wpływie/spływie z łożysk (lub w wannach łożyskowych). Pomiary dotyczące prędkości obrotowej: – znacznik fazy, – czujniki kontrolujące nadobroty wirnika, – pełzanie wirnika (czyli małe ruchy w sytuacji, w której winien on być w spoczynku), – swing wirnika (czyli małe pulsacje prędkości obrotowej wirnika).
