Le perdite dei giunti a 4 vie nelle turbine a gas si verificano tipicamente nel corso del tempo, poiché le variazioni termiche estreme e gli avviamenti causano la deformazione e la distorsione dei cilindri della turbina. I disallineamenti dei cilindri aggravano il problema perché le superfici delle flange non mantengono la massima area di contatto necessaria per assicurare una tenuta adeguata, permettendo il verificarsi di perdite.

Le perdite possono causare danni significativi alla strumentazione e all’isolamento della turbina e possono mettere in pericolo le attività e la sicurezza sul posto di lavoro. Recentemente, il gruppo Nord-Lock ha collaborato con il proprietario di una flotta di turbine a gas 501F che aveva sperimentato tali perdite per oltre 20 anni. Insieme hanno condotto un progetto comune di R&S per trovare una soluzione migliore.

La necessità di una soluzione più duratura

“I precedenti rimedi disponibili per i proprietari di flotte sono stati di natura temporanea o consistono più nel contenere la perdita che nel fermarla”, dice Jeremy Hersom, Business Development Manager, Power Generation, del Nord-Lock Group.

Un tipo popolare di soluzione di contenimento è quello di applicare delle LeakBox (cerca perdite) mediante saldatura. Tuttavia, oltre a non riuscire a fermare la perdita, richiedono anche la rimozione e la reinstallazione durante il fermo macchina, aggiungendo tempo e costi al programma di interruzione.

“Le correzioni precedenti, per risolvere il problema delle perdite, tendevano anche a concentrarsi su una causa singola”, dice Hersom. “Al contrario, la nostra soluzione combina più prodotti e tecnologie del nostro portafoglio di prodotti per affrontare più cause che contribuiscono alle perdite”

Durante il progetto, gli esperti del gruppo Nord-Lock hanno avuto libero accesso alle turbine del proprietario della flotta per studiare le configurazioni dei cilindri e le cause delle perdite.

“Avere libero accesso alle turbine a gas 501F si è rivelato fondamentale per il successo della diagnosi dei molteplici fattori che contribuiscono alle perdite”, dice Hersom.

“Si è trattato di un processo di apprendimento nel tempo, poiché sono state sviluppate e testate diverse soluzioni”

 

Geniale combinazione di tecnologie

Dopo test approfonditi, la soluzione più efficace è stata una combinazione di più prodotti e tecnologie del Gruppo Nord-Lock. Per iniziare, viene utilizzato un sistema di serraggio idraulico Boltight (HCS) per assicurare rapidamente e temporaneamente che i cilindri siano allineati e che il giunto a 4 vie sia tensionato. Se, dopo che il cilindro è stato compresso dall’HCS, un foro del bullone o una flangia sono ancora disallineati, per riallineare il cilindro viene utilizzato un sistema di tensionamento CamAlign. Esso può chiudere uno spazio interno di 2-4 millimetri, garantendo l’ottenimento del più piccolo spazio possibile.

L’HCS viene pressurizzato per comprimere simultaneamente e uniformemente il cilindro della turbina intorno al giunto a 4 vie, isolando l’area. Più tensionatori idraulici mantengono la pressione mentre vengono registrate le letture del gap interno ed esterno e viene controllato l’allineamento del cilindro.

Una volta che queste regolazioni sono completate e il giunto a 4 vie è correttamente allineato, il giunto viene nuovamente compresso utilizzando l’HCS, che permette di trasferire il carico ai tensionatori meccanici Superbolt a più bulloni per il tensionamento permanente del giunto. Anziché tensionare i bulloni uno alla volta, il che può creare movimento nel carico, l’HCS immobilizza l’intero giunto e mantiene la stabilità totale mentre ogni bullone viene tensionato.

Infine, viene installata una guarnizione interna come un ulteriore strato di protezione nell’area in cui il cilindro del combustore e le sezioni della turbina si incontrano. Ciò elimina qualsiasi perdita che il riallineamento dei cilindri non ha potuto prevenire.

La migliore soluzione sul mercato

La combinazione di soluzioni del Gruppo Nord-Lock - compresi i tensionatori multi-jackbolt, i sistemi di serraggio idraulico e i tensionatori di allineamento - è stata da allora testata e sperimentata nelle attività del proprietario della flotta e si è dimostrata efficace nel prevenire le perdite dei giunti a 4 vie. Non ci sono stati arresti forzati a causa di danni alla strumentazione o all’isolamento e ha fornito un ambiente di lavoro più sicuro all’interno dell’area della turbina.

Il feedback generale del proprietario della flotta di turbine è che “è la migliore soluzione per le perdite dei giunti a 4 vie attualmente sul mercato”

Sebbene questa particolare soluzione sia stata configurata su misura per i proprietari della flotta 501F e le loro specifiche turbine, la conoscenza e l’esperienza acquisite si riveleranno preziose per Nord-Lock in futuro.

“Le turbine condividono un principio comune: una ruota o un rotore gira per produrre energia attraverso il movimento”, spiega Peter Miranda, Regional Sales Director, Nord-Lock Group. “Le lezioni apprese dai nostri esperti di generazione elettrica aumentano la nostra esperienza e possono essere applicate per risolvere problemi di perdite simili”.