Uma turbina a vapor podem ter vários fatores que podem causar danos graves, para isso é necessário olhos atentos para todos os sinais de anormalidades na máquina, vamos descrever os principais parâmetros para a segurança da máquina.
Excentricidade
Esse parâmetro mede o desvio do eixo em relação ao centro de rotação, sintoma de um eixo que pode estar arqueado, isso pode acontecer devido a não operação do giro lento após uma parada, acesse nesse link para uma explicação mais detalhada.
Operar com excentricidade fora do normal pode causar vibração e risco de contato entre partes móveis e fixas, o ideal em caso de anormalidades é aguardar a normalização desse parâmetro antes de seguir com a partida.
Deslocamento Axial
Mede o deslocamento do rotor em relação a carcaça no sentido axial (Sentido do eixo), operar com esse parâmetro fora da normalidade pode causar contato entre partes móveis e fixas.
Durante operação se for admitido vapor com temperaturas baixas a máquina poderá ter alteração nesse parâmetro levando ao trip, isso acontece devido a condensação prematura do vapor e choque das gotículas de água contra as palhetas forçando o rotor no sentido da exaustão.
Expansão Diferencial
Mede a relação de expansão entre rotor de carcaça, devido a diferença de materiais e massa entre rotor e carcaça cada um terá uma velocidade de expansão diferente. Normalmente o rotor tem menor massa em relação a carcaça, com isso terá maior facilidade de aquecimento e consequentemente sua dilatação será mais rápida.
Toda máquina tem sua curva de partida que sempre deve ser respeitada, pois contempla a expansão segura entre rotor e carcaça. Caso desrespeite a curva de partida o rotor poderá expandir mais rápido correndo o risco de choque entre parte fixa e móvel.
Temperatura do Vapor
A temperatura do vapor é um ponto muito crítico. Trabalhar com temperatura abaixo do recomendado em projeto poderá causar erosão das palhetas conforme artigo nesse link e variações em outros parâmetros como deslocamento axial.
Velocidade Crítica
Quando a frequência natural do rotor entra em ressonância com a rotação causando aumento de vibração, para melhor entender acesse esse link.
Vídeo sobre velocidade crítica
Pressão do Condensador
O aumento de pressão no condensador pode causar aumento de temperatura nos últimos estágios da turbina a vapor. Aumentando a pressão teremos o aumento da densidade do vapor e consequentemente aumento do atrito entre vapor e palhetas. O condensador também não suportaria aumento de pressão, para proteção o condensador terá disco de ruptura ou válvula de escape livre.
Vibração
A vibração pode ser fruto de desalinhamento, desbalanceamento, falhas em mancais, entre outros fatores.
Caso a vibração fique em valores elevados pode causar degaste prematuro nos mancais, desalinhamento, falha nos acoplamentos ou dano ainda mais severos.
Óleo de Lubrificação
O sistema de óleo de lubrificação tem que estar impecável, principalmente a disponibilidade das bombas de óleo.
Acima de tudo nunca deve-se partir uma turbina sem sua bomba de emergência disponível, em caso de falha das demais bombas ela que entrará e permitirá uma parada segura da unidade, caso não esteja disponível os danos podem ser irreparáveis.
Sobretudo qualidade do óleo também é fundamental para uma boa lubrificação, manter análise periódicas e tratamento do óleo quando necessário é de grande importância.
Sobrevelocidade
Quando a turbina opera em velocidade acima da velocidade recomendada em projeto, normalmente por volta dos 10%, isso coloca a integridade da turbina em risco.
Em caso de sobrevelocidade as vávulas de admissão devem fechar imediatamente cortanto fluxo de vapor para a turbina evitando o colapso da turbina. Para mais detalhes acesse esse link.
Stress Térmico
Leia um artigo específico para esse tema aqui.
Graduando em Administração pela Faculdade Cruzeiro do Sul, Curso Técnico em Eletrotécnica. Mais de 10 anos de experiência em operação de termelétricas.
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