Należy za wszelką cenę zapobiegać sytuacjom nadmiernej prędkości w maszynach wirujących. Nawet najmniejsze przekroczenie prędkości może prowadzić do obciążenia mechanicznego, które powoduje odkształcenie części maszyn wirujących. Poważniejsze sytuacje nadmiernej prędkości mogą spowodować ocieranie się końców łopatek o obudowę. Najpoważniejsze przypadki nadmiernej prędkości mogą spowodować poluzowanie łopatek turbiny, co skutkuje przebiciem obudowy przez części maszyny. W niniejszym artykule opisano najczęstsze przyczyny nadmiernej prędkości.
1. Złamany wał
Gdy wał napędowy pęknie (np. z powodu niewspółosiowości), turbina nagle doświadczy minimalnego oporu. Przy pozostałej sile napędowej (paliwo lub para) wirnik będzie w stanie gwałtownie przyspieszyć i przekroczyć mechaniczne ograniczenia maszyny. Zaawansowany system wykrywania nadmiernej prędkości wykryje, kiedy maszyna wirująca przekroczy maksymalny dopuszczalny próg przyspieszenia, uruchomi alarm i zainicjuje funkcję wyzwalania, nawet zanim wystąpi rzeczywista sytuacja nadmiernej prędkości. Jednak zanik siły napędowej zajmie trochę czasu, podczas którego maszyna może nadal osiągnąć niebezpieczny poziom prędkości. Dlatego ważne jest, aby mieć dogłębną wiedzę na temat swojej maszyny i wiedzieć, jakie przyspieszenia są dopuszczalne przy każdej prędkości.
"Zaawansowany system wykrywania nadmiernej prędkości zainicjuje funkcję wyzwalania przy przyspieszaniu prędkości nawet przed wystąpieniem rzeczywistej sytuacji nadmiernej prędkości".
2. Nieprawidłowe działanie zaworu
Zawory regulacyjne/zawory bezpieczeństwa są ważnymi elementami mechanicznymi maszyny. Konsekwencje awarii zaworów regulacyjnych mogą być poważne. Gdy zawór regulacyjny turbiny parowej zablokuje się lub gdy jeden z jej zaworów ciśnieniowych pozostaje otwarty, może to doprowadzić do nadmiernej siły napędowej działającej na wał. Podobnie jak w przypadku pękniętego wału, może to spowodować nadmierne przyspieszenie i przekroczenie prędkości obrotowej.
3. Testowanie mechanicznych urządzeń zabezpieczających przed nadmierną prędkością
Mechaniczne/hydrauliczne zabezpieczenia przed nadmierną prędkością mogą zawieść podczas testu nadmiernej prędkości. Systemy te charakteryzują się trybami awarii, które można przetestować wyłącznie podczas rzeczywistego wyzwolenia zabezpieczenia przed nadmierną prędkością. Gdy system zablokuje się z powodu osadu lub zanieczyszczeń, mechaniczne zabezpieczenie przed nadmierną prędkością nie będzie w stanie wyłączyć maszyny w razie potrzeby.
4. Błąd ludzki
Mimo że większość systemów jest zautomatyzowana, nadal istnieje możliwość ingerencji człowieka. Na przykład: pozostawienie nadpisania na miejscu po zatrzymaniu konserwacji. Innym przykładem jest błąd operatora. Stało się to coraz mniej prawdopodobne ze względu na rozwój technologiczny, który wymaga minimalnego udziału człowieka, ale pozostaje jedną z głównych przyczyn nadmiernej prędkości maszyn wirujących.
5. Nieprawidłowe dane wejściowe z czujnika
Sygnał prędkości może zostać zakłócony przez nieprawidłowo zamontowany lub wyregulowany czujnik lub błędy konfiguracji systemu, co powoduje nieprawidłowe wejście w logice systemu. Nieprawidłowe wejście czujnika może również wpływać na system sterowania, co może następnie prowadzić do sytuacji nadmiernej prędkości. W ten sposób obracająca się maszyna byłaby podatna na niewykryte sytuacje nadmiernej prędkości.
6. Awaria systemu sterowania
Awaria systemu kontroli prędkości może prowadzić do przekroczenia prędkości obrotowej. System kontroli prędkości służy do regulacji prędkości obracającej się maszyny. Nieprawidłowy sygnał wejściowy lub błąd programowania może spowodować awarię systemu kontroli prędkości, co z kolei może doprowadzić do nadmiernej prędkości.
Jak zapobiegać zdarzeniom związanym z nadmierną prędkością
System wykrywania nadmiernej prędkości (ODS) ma kluczowe znaczenie dla poprawy bezpieczeństwa i niezawodności maszyn wirujących. Jak wspomniano wcześniej w artykule, system wykrywania nadmiernej prędkości zapobiega wystąpieniu zdarzenia związanego z nadmierną prędkością już na samym początku. W firmie Istec dostarczamy renomowanym przedsiębiorstwom przemysłowym nasze systemy ODS, zapewniając szybkie i skalowalne rozwiązania. Nasze dwa rozwiązania to SpeedSys 200 i 300, odpowiadające odpowiednio poziomom bezpieczeństwa SIL 2 i SIL 3.
