Läckage i 4-vägsförband i gasturbiner sker normalt med tiden på grund av extrema temperaturvariationer och starter som får turbincylindrarna att kasta och deformeras. Feluppriktade cylindrar utgör problemet eftersom flänsytorna inte längre har den maximala kontaktyta som behövs för en korrekt tätning, vilket leder till läckage.

Läckage kan orsaka betydande skada på turbinens instrumentering och isolering och kan äventyra driften och säkerheten på arbetsplatsen. Nyligen har Nord-Lock Group samarbetat med en ägare av en turbinpark med gasturbin 501F, som hade haft problem med sådant läckage i mer än 20 år. De drev ett gemensamt FoU-projekt för att hitta en bättre lösning.

Behov av en mer permanent lösning

”De åtgärder som turbinparksägare tidigare har haft till sitt förfogande har antingen varit tillfälliga till sin natur eller inneburit att läckaget har inneslutits snarare än stoppats”, säger Jeremy Hersom, business development manager för power generation på Nord-Lock Group.

Ett populärt sätt att fixa en inneslutning är att svetsa på läckagelådor. Men bortsett från att de inte stoppar läckaget måste de också demonteras och monteras vid ett stopp, vilket kostar tid och pengar.

”De tidigare åtgärderna har tenderat att fokusera på en enda orsak till lösningen på läckageproblemen”, säger Hersom. ”Till skillnad från det kombinerar vår lösning flera produkter och tekniker i vårt produktsortiment och riktar in sig på flera bidragande orsaker till läckage.”

I projektet har Nord-Lock Groups experter på power generation haft full tillgång till ägarens turbinpark, så att de har kunnat studera cylinderkonfigurationerna och orsaker till läckage.

”Att ha tillgång till 501F-turbinerna visade sig vara avgörande för den framgångsrika diagnosen av flera bidragande faktorer till läckage”, säger Hersom.

”Det var mycket av en lärandeprocess över tid, eftersom flera lösningar utvecklades och provades.”

 

Smart kombination av tekniker

Omfattande tester visade att den mest effektiva lösningen var en kombination av flera av Nord[1]Lock Groups produkter och tekniker. Till att börja med används Boltights hydrauliska closure system (HCS) för att snabbt och temporärt säkerställa att cylindrarna är uppriktade och att 4-vägsförbindelsen är åtdragen. Om ett skruvhål eller en fläns fortfarande är feluppriktad efter att cylindern har sträckts med HCS, används ett CamAlign tensioner system för att rikta upp cylindern. Det kan sluta ett inre spel med 2–4 mm och säkerställer därmed att minsta möjliga spel uppnås.

HCS trycksätts för att samtidigt och jämnt sträcka turbincylindern runt 4-vägsförbandet och på så sätt täta området. Flera hydrauliska sträckare bibehåller trycket medan mätningar av inre och yttre spel dokumenteras, och cylinderns uppriktning kontrolleras.

När dessa justeringar är genomförda och 4-vägsförbandet är rätt uppriktat, sträcks förbandet ännu en gång med hjälp av HCS. Därigenom överförs lasten till Superbolts mekaniska multi-jackbolt tensioners så att förbandet hålls permanent sträckt. I stället för att dra åt en skruv i taget, vilket kan skapa rörelser i lasten, fixerar HCS hela förbandet och bibehåller total stabilitet eftersom varje skruv är sträckt.

Till sist monteras en inre tätning som ett extra skyddslager i det område där förbränningscylindern och turbinsektionerna möts. Det eliminerar eventuellt läckage som inte förhindras genom cylindrarnas uppriktning.

Den bästa lösningen på marknaden

Kombinationen av Nord-Lock Groups lösningar – multi-jackbolt tensioners, hydrauliska closure system och alignment tensioners – har sedan dess testats och provats i turbinparksägares verksamhet och har visat sig vara ett effektivt sätt att förhindra läckage i 4-vägsförband. Det har inte förekommit några oplanerade nedstängningar på grund av skador på instrumentering eller isolering, och det har gett en säkrare arbetsmiljö i turbininneslutningen.

Den sammanlagda responsen från turbinparksägare är att ”det är den bästa lösningen på läckage i 4-vägsförband som finns på marknaden idag.”

Medan just denna lösning är unik för 501F-ägare och deras speciella turbiner, är den kunskap och erfarenhet som har förvärvats värdefull för Nord-Lock framöver.

”Alla turbiner arbetar enligt samma princip: ett hjul eller en rotor roterar för att generera kraft genom rörelse” förklarar Peter Miranda, regional sales director för USA på Nord-Lock Group. ”Det vi har lärt oss genom våra ökar vår expertis och kan användas för att lösa liknande läckageproblem.”