چالش صنعتی: بررسی، شناسایی و برطرف کردن ارتعاشات واحد بخار نیروگاه شهید سلیمی نکاء، مازندران

این مقاله، یک مطالعه موردی عملی و تحلیلی را پیرامون شناسایی و رفع یک مشکل پیچیده ارتعاشی در توربوژنراتور واحد بخار نیروگاه حرارتی شهید سلیمی نکاء ارائه می دهد. در بازرسی دوره ای سال ۲۰۱۵، رفتار ارتعاشی غیرعادی و افزایش ناگهانی دامنه ارتعاش در یاتاقان شماره ۳ منجر به خروج مکرر واحد از مدار در بار حدود ۲۴۰ مگاوات شد. تحلیل اولیه طیف های فرکانسی، نشانه های آشکار «عدم تعادل» (پیک در ۵۰ هرتز) و «ناهم محوری/خمش شفت» (پیک در ۱۰۰ هرتز) را نشان داد. با وجود انجام اقدامات اصلاحی متداول مانند بازرسی و تنظیم یاتاقان ها، آب بندهای روغن و تیغه های آب بند LP، مشکل کماکان باقی بود. عیب یابی عمیق تر با تمرکز بر پایش «حرکت انبساطی حرارتی» پوسته های توربین HP و IP انجام شد. داده های ثبت شده توسط خط کش های اندازه گیری و تحلیل سیکل های رفت (گرمایش) و برگشت (سرمایش)، یک ناهنجاری حیاتی را آشکار ساخت: پوسته توربین IP عملا هیچ حرکتی نداشت (انبساط صفر) و پوسته HP-IP نیز رفتاری غیریکنواخت و همراه با آزادسازی تنش های بزرگ نشان می داد. این امر نشان دهنده وجود یک مهار فیزیکی در مسیر حرکت آزادانه پوسته ها بود. بررسی سیستماتیک اجزای مرتبط، ریشه اصلی خرابی را نقص در پنجه های مهار عمودی با مکانیسم فنری پوسته HP شناسایی کرد. جدا شدن فنر در سه سمت از چهار سمت پوسته، منجر به از بین رفتن «لقی کنترل شده» (حدود ۰.۱-۰.۵ میلی متر) و قفل شدگی پوسته تحت فشار نامتقارن شده بود. این قفل شدگی باعث اعوجاج مکانیکی، ایجاد ناهم محوری اجباری در خط محور، تماس روتور - استاتور (هم در توربین LP و هم در یاتاقان ۱)، و در نهایت تشدید ارتعاشات به سطح خطرناک گردید. همچنین، اثر ثانویه این مشکل، حرکت ۱۲ میلی متری پدستال یاتاقان شماره ۱ و افزایش بار ترنینگر در حین سرد شدن بود. نتیجه گیری نهایی این پژوهش تاکید می کند که در سیستم های دوار بزرگ، تنظیمات بسیار دقیق و نگهداری پیشگیرانه اجزای به ظاهر کوچک (مانند پنجه های مهار) از اهمیت حیاتی برخوردار است. راه حل ارائه شده، مبتنی بر رویکرد عیب یابی ریشه ای با تلفیق آنالیز داده های ارتعاشی و انبساطی بود که در نهایت با تعمیر پنجه های معیوب و بازسازی هم راستایی، منجر به راه اندازی پایدار و بدون مشکل واحد نیروگاه گردید. این مطالعه، الگویی عملی برای تشخیص و رفع مشکلات مشابه در صنایع نیروگاهی ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

آنالیز ارتعاش ، توربین بخار ، عیب یابی ریشه ای ، انبساط حرارتی پوسته ، پنجه مهار فنری