Διαδικασίες Εγκατάστασης και Χειρισμός Βλαβών Κατά την Θέση σε Λειτουργία για τους Επτά Κύριους Αισθητήρες TSI των Ατμοστροβίλων

Το σύστημα TSI (Turbine Supervisory Instrumentation) λειτουργεί ως η πιο κρίσιμη γραμμή ασφαλείας για τις μονάδες ατμοστροβίλων· βασικές λειτουργίες προστασίας – όπως η παρακολούθηση της αξονικής μετατόπισης, των δονήσεων του άξονα, της διαφορικής διαστολής, της ταχύτητας περιστροφής και της εκκεντρότητας του άξονα – βασίζονται εξ ολοκλήρου σε σήματα που συλλαμβάνονται από αισθητήρες TSI. Ζητήματα όπως λανθασμένες ρυθμίσεις του κενού του αισθητήρα, χαλαρές βάσεις στήριξης ή υποδεέστερες πρακτικές καλωδίωσης μπορούν να οδηγήσουν σε μετατόπιση της μέτρησης και συχνούς ψευδείς συναγερμούς, ή, σε σοβαρές περιπτώσεις, να οδηγήσουν σε απρογραμμάτιστες διακοπές λειτουργίας της μονάδας. Οι επαγγελματίες στην οργάνωση θερμικού ελέγχου γνωρίζουν καλά ότι δεν υπάρχουν ασήμαντα θέματα σχετικά με την προστασία της μονάδας: η σταθερότητα της κύριας μονάδας εξαρτάται από τη σταθερότητα των σημείων μέτρησης TSI. Όλες οι κρίσιμες λειτουργίες παρακολούθησης, αλληλοσύνδεσης και προστασίας από διακοπή λειτουργίας για τον ατμοστρόβιλο βασίζονται σε αισθητήρες TSI. Τελικά, πολλά προβλήματα επί τόπου – συμπεριλαμβανομένων ψευδών συναγερμών, διακυμάνσεων σήματος και ανωμαλιών στο σύστημα προστασίας – προκύπτουν από ανακριβή κενά εγκατάστασης, μη βαθμονομημένα σημεία μηδέν, ανασφαλή στήριξη ή μη τυποποιημένες πρακτικές εγκατάστασης.

Ι. Εγκατάσταση Αισθητήρα Αξονικής Μετατόπισης (Βασική Προστασία για την Κύρια Μονάδα)

Η παρακολούθηση της αξονικής μετατόπισης παρακολουθεί τη σχετική αξονική θέση μεταξύ του ρότορα και του περιβλήματος για την αποφυγή τριβής μεταξύ περιστρεφόμενων και σταθερών μερών· είναι ένα από τα συστήματα προστασίας υψηλότερου επιπέδου για ατμοστροβίλους.

Η ολοκληρωμένη βαθμονόμηση του αισθητήρα πρέπει να ολοκληρωθεί πριν από την εγκατάσταση: έλεγχος για φυσική ζημιά και επαλήθευση της ακεραιότητας της ηλεκτρικής μόνωσης. Η γραμμικότητα πρέπει να επαληθευτεί σε πάγκο δοκιμών χρησιμοποιώντας δείκτη καντράν, και οι έξοδοι 4–20 mA και 0–10 V, καθώς και οι καταστάσεις ενεργοποίησης των ρελέ συναγερμού και διακοπής λειτουργίας, πρέπει να ελεγχθούν για να διασφαλιστεί καλή γραμμικότητα.

Πρότυπα εγκατάστασης επί τόπου: Διπλοί αισθητήρες εγκαθίστανται στην ίδια πλευρά του κύριου άξονα, αντικρίζοντας το περίβλημα χαμηλής πίεσης. Προδιαγραφές αισθητήρα: Φ14 mm· ευαισθησία: 3,937 V/mm· τροφοδοσία proximitor: -24 V. Η απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και του κολάρου ώσης πρέπει να είναι μικρότερη από 305 mm για να αποφευχθεί παραμόρφωση της μέτρησης λόγω θερμικής διαστολής.

• Εύρος μέτρησης: -2 mm έως +2 mm (ψυχρή κατάσταση).
• Τάση εγκατάστασης: -9,75 ± 0,2 V.

Η λογική διακοπής λειτουργίας διπλού αισθητήρα χρησιμοποιεί διαμόρφωση "ΚΑΙ" για την αποτελεσματική αποφυγή ψευδών διακοπών λειτουργίας που οφείλονται σε αστοχίες ενός σημείου.

II. Εγκατάσταση Αισθητήρα Απόλυτης Διαστολής

Κατά την εκκίνηση, διακοπή λειτουργίας και αλλαγές φορτίου του ατμοστροβίλου, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο περίβλημα προκαλούν θερμική διαστολή. Εάν τα συρόμενα κλειδιά μπλοκάρουν ή η διαστολή είναι άνιση, μπορεί να προκύψουν κίνδυνοι όπως κλίση του περιβλήματος, ανώμαλη τάση θεμελίωσης και ευθυγράμμιση του άξονα.

Δύο αισθητήρες απόλυτης διαστολής LVDT εγκαθίστανται ενώ η μονάδα βρίσκεται σε ψυχρή κατάσταση· τοποθετούνται σε ειδικές βάσεις με τους πυρήνες τους συνδεδεμένους με ασφάλεια στο περίβλημα.

Η διαστολή του περιβλήματος οδηγεί τη μετατόπιση του πυρήνα του αισθητήρα, παράγοντας ένα γραμμικό ηλεκτρικό σήμα. Μετά την επεξεργασία από την πλακέτα κυκλώματος, ένα τυπικό σήμα 4–20 mA εξάγεται για την παρακολούθηση της συνολικής κατάστασης διαστολής του περιβλήματος σε πραγματικό χρόνο. Το σημείο μηδέν εγκατάστασης πρέπει να ευθυγραμμιστεί με το μηδέν της κλίμακας.

III. Εγκατάσταση Αισθητήρα Διαφορικής Διαστολής Περιβλήματος Υψηλής και Χαμηλής Πίεσης

Διαφορική διαστολή αναφέρεται στη διαφορά διαστολής μεταξύ του ρότορα και του περιβλήματος.

Ο ρότορας έχει χαμηλή μάζα, θερμαίνεται γρήγορα και υφίσταται σημαντική διαστολή, ενώ το περίβλημα έχει υψηλή μάζα και θερμαίνεται αργά· κατά συνέπεια, οι ρυθμοί διαστολής τους δεν είναι συγχρονισμένοι. Εάν ξεπεραστούν τα όρια διαφορικής διαστολής κατά την εκκίνηση ή τη διακοπή λειτουργίας, είναι πολύ πιθανό να συμβεί τριβή μεταξύ περιστρεφόμενων και σταθερών μερών (ή επαφή ρότορα-στάτορα). Παράμετροι εγκατάστασης – Προδιαγραφή αισθητήρα: αισθητήρας ρεύματος Eddy Φ25mm

• Ευαισθησία: 0,8V/mm
• Εύρος μέτρησης: -2mm έως 10mm
• Τυπική τάση θέσης μηδέν (εγκατεστημένη αντικρίζοντας τη γεννήτρια):
  • Διαφορική διαστολή υψηλής πίεσης (HP): -11,10V
  • Διαφορική διαστολή χαμηλής πίεσης (LP): -3,80V

Σύμβαση βιομηχανίας: Η διαστολή του ρότορα προς την πλευρά της γεννήτριας ορίζεται ως η θετική κατεύθυνση για τη διαφορική διαστολή, διευκολύνοντας την ενιαία παρακολούθηση και ανάλυση τάσεων.

IV. Εγκατάσταση αισθητήρων ταχύτητας περιστροφής και μηδενικής ταχύτητας

Η ταχύτητα περιστροφής είναι μια βασική παράμετρος για τον έλεγχο του ατμοστροβίλου· η ανίχνευση μηδενικής ταχύτητας χρησιμοποιείται κυρίως για την αλληλοσύνδεση του μηχανισμού περιστροφής κατά τη διακοπή λειτουργίας για την αποφυγή κάμψης του ρότορα λόγω στατικής στάσης.

Τεχνικές παράμετροι

• Εύρος μέτρησης: 0–5000 rpm
• Τιμή ενεργοποίησης μηδενικής ταχύτητας: <4 rpm
• Συναγερμός υψηλής ταχύτητας: 3240 rpm
• Κενό αισθητήρα: 0,8–1,0 mm (βαθμονομημένο με φύλλο μέτρησης)

Δύο αισθητήρες μαγνητικής επαγωγής εγκαθίστανται αντικρίζοντας τον οδοντωτό τροχό· η ταχύτητα περιστροφής υπολογίζεται μέσω της συχνότητας παλμών:

Ταχύτητα περιστροφής = Συχνότητα παλμών ÷ Αριθμός δοντιών * 60

Όταν η ταχύτητα της μονάδας πέσει κάτω από το όριο μηδενικής ταχύτητας, ο μηχανισμός περιστροφής ενεργοποιείται αυτόματα για να διατηρήσει συνεχή αργή περιστροφή του ρότορα.

V. Εγκατάσταση αισθητήρων δονήσεων καλύμματος ρουλεμάν (δονήσεων κελύφους ρουλεμάν)

Ο αισθητήρας δονήσεων κελύφους ρουλεμάν συλλαμβάνει σήματα ταχύτητας δονήσεων από το περίβλημα του ρουλεμάν· αυτά φιλτράρονται και ολοκληρώνονται για να μετατραπούν σε τιμές μετατόπισης δονήσεων κορυφής-κορυφής, παρακολουθώντας το συνολικό επίπεδο δονήσεων του ρουλεμάν.

• Εύρος μέτρησης: 0–100 μm.

Απαιτείται βαθμονόμηση καναλιού πριν από την εγκατάσταση· εισάγεται ένα τυπικό σήμα για να επαληθευτεί ότι ο βρόχος λειτουργεί σωστά, διασφαλίζοντας ακριβή και αξιόπιστη μέτρηση.

VI. Εγκατάσταση αισθητήρων δονήσεων άξονα (Κρίσιμο)

Τα σημεία μέτρησης δονήσεων του άξονα παρέχουν τα πιο ευαίσθητα και άμεσα δεδομένα για τη διάγνωση βλαβών του συστήματος άξονα.

Δύο αισθητήρες ρεύματος Eddy Φ8mm (ευαισθησία: 7,87V/mm) εγκαθίστανται σε κάθε ένα από τα ρουλεμάν της μονάδας (Αρ. 1 έως Αρ. 6).

Οι δύο αισθητήρες τοποθετούνται σε γωνία 90° μεταξύ τους και σε 45° ως προς το οριζόντιο επίπεδο, παρακολουθώντας τις δονήσεις στις κατευθύνσεις X και Y, αντίστοιχα. Πρότυπα Εγκατάστασης

• Τυπική τάση κενού: -9,75 ± 0,2 V
• Αντίστοιχο φυσικό κενό: Περίπου 1,2 mm

Διασφαλίστε ότι η λειτουργία σε όλες τις συνθήκες παραμένει εντός του γραμμικού εύρους του αισθητήρα.

Εμπειρία πεδίου: Ενώ μικρές διακυμάνσεις στο σημείο μηδέν των δονήσεων του άξονα είναι αποδεκτές, η ακριβής βαθμονόμηση του σημείου μηδέν βελτιώνει σημαντικά την ακρίβεια της επακόλουθης ανάλυσης βλαβών.

VII. Εγκατάσταση Αισθητήρων Εκκεντρότητας Άξονα

Η εκκεντρότητα παρακολουθεί την κάμψη του ρότορα και είναι μια κρίσιμη παράμετρος που πρέπει να ελέγχεται πριν από την εκκίνηση· η περιστροφή του στροβίλου απαγορεύεται αυστηρά εάν η εκκεντρότητα υπερβαίνει τα όρια. Τυπική τάση κενού εγκατάστασης: -10 V.

Οι αισθητήρες Key-phasor δεν πρέπει να εγκαθίστανται αντικρίζοντας απευθείας το αυλάκι του κλειδιού.

Τα σήματα Key-phasor παρέχουν επίσης δεδομένα φάσης δόνησης για ανάλυση φάσματος και διάγνωση βλαβών.

VIII. Γενικές Προφυλάξεις Εγκατάστασης για Αισθητήρες TSI (Απαραίτητες για Προσωπικό Πεδίου)

1. Μην στρίβετε το καλώδιο τροφοδοσίας για να σφίξετε τον αισθητήρα
   Χρησιμοποιήστε γαλλικό κλειδί για να κρατήσετε σταθερό το σώμα/πλατφόρμα του αισθητήρα κατά το σφίξιμο· απαγορεύεται το στρίψιμο του καλωδίου σήματος. Η λεπτή εσωτερική καλωδίωση των αισθητήρων ρεύματος Eddy είναι ευαίσθητη σε κρυφές ζημιές, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε ασταθείς αιχμές σήματος ή ασυνεχείς βλάβες σύνδεσης κατά τη λειτουργία – προβλήματα που είναι εξαιρετικά δύσκολο να αντιμετωπιστούν.
2. Τα καλώδια πρέπει να είναι τακτοποιημένα δεμένα και ασφαλώς στερεωμένα
   Διασφαλίστε ότι οι σύνδεσμοι είναι σταθερά συνδεδεμένοι και η εσωτερική καλωδίωση είναι οργανωμένη για να αποφευχθεί η τριβή, η τάση ή οι κίνδυνοι γείωσης.
3. Η όψη του αισθητήρα πρέπει να είναι κάθετη στην επιφάνεια στόχο
   Μέγιστη γωνία κλίσης ≤ 1°; η κλίση προκαλεί άμεσα σφάλματα γραμμικότητας και ανακρίβειες μέτρησης.
4. Ακριβής ευθυγράμμιση για αισθητήρες μετατόπισης και διαφορικής διαστολής
   Ευθυγραμμίστε το κέντρο του αισθητήρα με το κέντρο της φλάντζας στόχου (ή ελαφρώς εκτός κέντρου προς τα έξω) για να διασφαλίσετε αποτελεσματική μέτρηση σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας.

IX. Κοινές Βλάβες Θέσης σε Λειτουργία και Τυπικές Ενέργειες Διόρθωσης

1. Μετατόπιση Σημείου Μηδέν Διαφορικής Διαστολής Υψηλής/Χαμηλής Πίεσης
   Αιτίες: Χαλαρός αισθητήρας, μετατόπιση βάσης λόγω δονήσεων, μετατόπιση θέσης μηδέν άξονα ή άνιση θερμοκρασία κυλίνδρου.
   Ενέργεια Διόρθωσης: Ελέγξτε τη θερμοκρασία κυλίνδρου χαμηλής πίεσης, σφίξτε τη βάση του αισθητήρα, βαθμονομήστε ξανά την τυπική τάση μηδενικού σημείου και ασφαλίστε τη θέση του σημείου μέτρησης.
2. Συνεχής αύξηση της αξονικής μετατόπισης (άνοδος σε ±0,89 mm)
   Πραγματοποιήστε αμέσως ολοκληρωμένο έλεγχο: ελέγξτε το φορτίο της μονάδας, τις θερμοκρασίες ατμού κύριου και επαναθέρμανσης, το κενό του συμπυκνωτή, τις θερμοκρασίες των πλακών ρουλεμάν ώσης, τις τάσεις διαφορικής διαστολής, τοπικούς ακουστικούς ελέγχους, δονήσεις ρουλεμάν και θερμοκρασία εξόδου· συντονιστείτε με το προσωπικό I&C για να επαληθεύσετε την οργάνωση και να προσαρμόσετε άμεσα τις συνθήκες λειτουργίας για να αποτρέψετε την ενεργοποίηση του συστήματος προστασίας.
3. Ανώμαλες δονήσεις που υπερβαίνουν τα όρια (κριτήρια "κόκκινης γραμμής" μονάδας)
   Πριν από τη θέρμανση σε μεσαία ταχύτητα: Εάν οι δονήσεις ρουλεμάν > 0,03 mm, διακόψτε αμέσως τη μονάδα.
   Κατά τη διέλευση κρίσιμης ταχύτητας: Εάν οι δονήσεις ρουλεμάν > 0,1 mm ή οι δονήσεις άξονα > 0,254 mm, επιβάλλετε διακοπή λειτουργίας· απαγορεύεται αυστηρά η εξαναγκασμένη διέλευση από την κρίσιμη ταχύτητα – αντίθετα, μειώστε την ταχύτητα και πραγματοποιήστε θέρμανση.
   Δώστε προτεραιότητα στον έλεγχο της πίεσης λαδιού λίπανσης, της θερμοκρασίας λαδιού και της θερμοκρασίας υδρογόνου· αξιολογήστε τον κίνδυνο τριβής του συστήματος άξονα ή κάμψης του ρότορα.