Problem Tespiti:
Yurt içi bir hidroelektrik santralinde (HES) Ünite-1 türbin–jeneratör grubunun devreye alma sürecinde gözlemlenen yüksek titreşim seviyeleri, ekipmanın güvenli ve sürdürülebilir işletimi açısından kritik bir teknik müdahaleyi zorunlu kılmıştır.
Üniteye daha önce farklı firmalar tarafından yapılan müdahalelerde, dikey şaft mimarisi üzerinde düzeltme kütlesi atılabilecek herhangi bir mekanik yüzey, balans düzlemi veya erişilebilir alan tespit edilememiş; çalışmalar yarıda bırakılarak ünite çözümsüz teslim edilmiştir.
Bu noktada Resonance Institute teknik ekibinden destek talep edilmiştir. Sahaya intikal edilerek ekipmanın mevcut izleme sistemine çok kanallı TWave-T8 analizörü entegre edilmiş ve dikey şaftlı hidroelektrik üniteye özgü rotordinamik ölçüm prosedürü devreye alınmıştır. İvmeölçer ve relatif şaft deplasman sensörleri kullanılarak; full spektrum, shaft centerline ve orbit analizleri ile kapsamlı veri toplanmıştır.
Teşhis:Şiddetli Balanssızlık
1X Senkron Frekansında Baskın Bileşen
-
Ünitenin 7 MW yük altında gerçekleştirilen çok kanallı titreşim ölçümlerinde, sistemin senkron çalışma frekansı 1X bileşeninde baskın bir titreşim karakteri tespit edilmiştir. Türbin kılavuz yatağında konumlandırılmış relatif şaft deplasman sensörü P7 ölçüm noktasında, 1X frekansında 740 µm Pk-Pk genliğe ulaşan bir bileşen ortaya koyulmuştur.
-
Baskın 1X bileşeni, sabit faz açısı ve yük değişimi ile genlik korelasyonu birlikte değerlendirildiğinde, sistemde klasik bir rotordinamik balanssızlık problemi olduğu açık şekilde teyit edilmiştir.
Mühendislik Çözümü
Özel Tasarım Balans Diski
-
Mevcut dikey şaft geometrisinde standart bir düzeltme düzlemi bulunmaması, problemin yalnızca ölçüm değil; aynı zamanda mekanik tasarım odaklı ele alınmasını zorunlu kılmıştır. Alt türbin çarkında balans işleminin yapılamaması veya operasyonel olarak çok uzun sürmesi problemi üzerine, çark tarafındaki balanssızlığı gidermek amacıyla Resonance Institute mühendislik ekibi tarafından özel bir çelik balans diski konsepti önerilmiştir. Bu öneri doğrultusunda, ekipman geometrisi ve şaft dinamik özellikleri esas alınarak şaftı tam kavrayan diskin tasarımı, imalatı ve montajı müşteri tarafından gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen bu çözüm sayesinde, türbine ağırlık atma işlemi 4 saatten 15 dakikaya indirilerek büyük bir zaman tasarrufu sağlanmıştır.
-
Vektörel Açılı Delikler
Rotor referans açısına göre kalibre
edilmiş çoklu düzeltme delikleri ile modal balans prosedürüne uyumlu, fazsal hassasiyetli düzeltme zemini.
Tam Mekanik Bütünleşme
İki parçalı kelepçe geometrisinde imal edilen disk, sıkı geçmeli bağlantı ile şafta rijit biçimde entegre edilmiş; dinamik koşullarda kayma riski elimine edilmiştir.
Operasyonel Erişim Kolaylığı
Disk pozisyonu, devreye alma sonrası ince ayar iterasyonlarında ağırlık ekleme/çıkarma müdahalesini operatör için kolaylaştıracak şekilde konumlandırılmıştır.
Sonuç: %93 İyileşme
Balans Öncesi ↔ Sonrası Karşılaştırması
-
Generatör tarafındaki ölçüm noktalarında balans işlemine bağlı negatif etkileşim gözlemlenmemiş; etki tasarlandığı şekilde türbin tarafı modal yanıtına lokalize kalmıştır. Bu davranış, balans diski pozisyonu ve düzeltme açılarının modal etki vektörü ile doğru hizalandığını saha verisi ile doğrulamıştır.
Ek-1: ISO 20816-5 Titreşim Standartları
Türkçe (Turkish)
English (İngilizce)