Utætheder i firevejssamlinger i gasturbiner opstår typisk over tid, når ekstreme temperaturvariationer og opstarter får turbinecylindre til at bøje og forvrides. Cylinderforskyd[1]ninger forværrer problemet, fordi flangeoverflader ikke opretholder det maksimale kontaktområde, der er nødven[1]digt for at sikre korrekt tætning, så utætheder kan opstå.

Utætheder kan forårsage betydelig skade på turbineinstru[1]menter og -isolering og kan bringe driften og arbejdsplad[1]sens sikkerhed i fare. For nylig indgik Nord-Lock Group partnerskab med en ejer af en 501F- gasturbinemaskinpark, som havde oplevet sådanne utætheder i over 20 år. Sammen kørte de et forsknings- og udviklingsprojekt med henblik på at finde en bedre løsning.

Behov for en mere permanent løsning

“De løsninger, der har været tilgængelige for maskinparkejere, har enten været af midlertidig karakter eller har handlet mere om at inddæmme utætheden end at stoppe den,” siger Jeremy Hersom, Business Development Manager, Power Generation, hos Nord-Lock Group.

En populær type inddæmningsløsning er at påsvejse utæthedsbokse. Men ud over at det ikke stopper utætheden, skal de også fjernes og geninstalleres under en afbrydelse, hvilket koster tid og penge i afbrydelsestidsplanen.

“Tidligere løsninger fokuserede også gerne på en enkeltstående årsag for at løse problemet med utætheder,” siger Hersom. “Vores løsning kombinerer derimod flere produkter og teknologier i vores produktportefølje for at håndtere alle de årsager, der bidrager til utætheder.”

Mens projektet stod på, havde Nord-Lock Groups Power Generation eksperter fri adgang til maskinparkejerens turbiner, så de kunne studere cylinderkonfigurationer og årsager til utætheder.

“Fri adgang til 501F gasturbiner viste sig at være afgørende for vellykket diagnosticering af flere bidragende faktorer til utætheder,” siger Hersom

“Det var i høj grad en længerevarende læringsproces, hvor flere forskellige løsninger blev udviklet og testet.”

 

Genial kombination af teknologier

Efter omfattende test viste den mest effektive løsning sig at være en kombination af Nord-Lock Group produkter og teknologier. Først bruges et Boltight HCS (Hydraulic Closure System) til hurtigt og midlertidigt at sikre, at cylindrene er korrekt positioneret, og at firevejs-samlingen er tilspændt. Hvis et boltehul eller en flange stadig er ude af position, efter cylinderen er blevet klemt af HCS’et, anvendes et CamAlign tensioner-system til at justere cylinderens position. Dette kan reducere et indvendigt mellemrum med 2-4 millimeter, hvilket sikrer det mindste mulige mellemrum.

HCS’et er under tryk for at kunne klemme turbinecylinderen ensartet rundt om firevejs-samlingen, så området isoleres. Flere hydrauliske tensioners opretholder trykket, mens indvendige og udvendige mellemrumsaflæsninger registreres, og cylinderens position kontrolleres.

Når disse justeringer er fuldført, og firevejs-samlingen er korrekt positioneret, klemmes samlingen igen med HCS’et, hvilket gør, at belastningen kan overføres til Superbolt Multi-Jackbolt tensioners for at tilspænde samlingen permanent. I stedet for at spænde boltene en ad gangen, hvilket kan skabe bevægelse i belastningen, blokerer HCS’et hele samlingen og opretholder fuldkommen stabilitet, mens hver enkelt bolt spændes.

Til sidst monteres en indvendig tætning som et ekstra beskyttende lag i det område, hvor brændkammercylinderen og turbinesektionerne mødes. Dette eliminerer eventuelle utætheder, der ikke er blevet forhindret af justeringen af cylindrene.

Den bedste løsning på markedet

Kombinationen af Nord-Lock Groups løsninger – herunder multi-jackbolt tensioners, hydrauliske closure systems og positionerings-tensioners – er siden blevet testet og afprøvet i maskinparkejerens drift og har vist sig at være effektiv til at forhindre utætheder i firevejs-samlinger. Der har ikke været nogen tvungne nedlukninger på grund af beskadiget instrumentering eller isolering, og det har givet et sikrere arbejdsmiljø inde i turbineindkapslingen

Den overordnede feedback fra maskinparkejeren er, at “det er markedets bedste løsning til utætheder i firevejssamlinger.

Denne specifikke løsning er unik for 501F-maskinparkejere og deres specifikke turbiner, men den viden og de erfaringer, der følger med, bliver værdifuld for Nord-Lock fremover.

“Turbiner har et fælles princip: Et hjul eller en rotor drejer rundt for at generere el gennem bevægelse,” forklarer Peter Miranda, Regional Sales Director, Nord-Lock Group. “De erfaringer, vores elproduktionseksperter har gjort sig, øger vores ekspertise og kan anvendes på lignende problemer med utætheder.”