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Dec 02, 2023

Relever les défis des conditions de vapeur

Encore une fois, une panne s'est produite sur la turbine à vapeur qui entraîne un grand

Une fois de plus, une panne s'est produite sur la turbine à vapeur qui entraîne un grand train de compresseurs dans votre usine.

Les pièces cassées sont partout. En tant que responsable de la maintenance, vous avez été appelé pour déterminer la cause première du problème. Le système d'alimentation en vapeur a été problématique, vous soupçonnez donc immédiatement que l'approvisionnement a été interrompu par les différents systèmes qui génèrent la vapeur. Dans le pire des cas, votre usine doit importer de la vapeur de l'extérieur de la ligne de clôture pour répondre à la demande. Parce que l'unité s'est déclenchée sur de fortes vibrations, il était trop tard pour éviter les dommages dans la turbine à vapeur. Au moment de la panne, l'ensemble de l'unité était instable, probablement en raison d'un orage dans la région.

Dans votre usine particulière, la vapeur provient de la chaleur perdue dans le procédé, des chaudières, des générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) et/ou est importée. Le service des utilités gère l'équilibre de la vapeur au sein de l'usine, surveille la qualité de la vapeur, la demande, ainsi que les conditions requises pour sa libération. Au cours d'une journée normale, l'approvisionnement en vapeur est assez prévisible. Cependant, les dysfonctionnements du système entraînent généralement des changements imprévus dans l'alimentation en vapeur. Pour maintenir l'efficacité de l'usine et se prémunir contre de telles perturbations, de nombreuses installations de production s'appuient sur l'utilisation d'autant de chaleur résiduelle que possible du système de traitement pour générer de la vapeur.

Ces conditions et défis sont courants dans de nombreux établissements. Une approche pour diagnostiquer et résoudre le problème peut être la suivante.

Pour déterminer la cause profonde, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. Premièrement, puisque la turbine à vapeur est tombée en panne, les conditions de la vapeur doivent être évaluées. Étant donné que l'instrumentation n'est pas disponible pour mesurer les conditions de la vapeur, d'autres données peuvent être utilisées pour déterminer les conditions de la vapeur au moment de l'incident. Dans ce cas, les données du compresseur étaient disponibles. Une étude de performance du compresseur a été menée sur la base des conditions réelles du procédé pour déterminer la puissance consommée.

Grâce à une analyse de transfert de chaleur basée sur les conditions d'écoulement, une estimation de la température d'entrée de la turbine à vapeur a été calculée. Étant donné qu'il y avait de nombreux utilisateurs sur le système, chaque utilisateur devait être évalué pour déterminer les conditions de débit total. Des itérations basées sur le transfert de chaleur ont été effectuées pour converger vers un bilan de chaleur et de matière qui correspondrait à la puissance développée par rapport à la puissance consommée. Dans ce cas, il a été déterminé que la vapeur humide a probablement percuté la turbine ou initié de fortes vibrations en raison du développement d'eau dans les internes dans une ou des régions non conçues pour les retombées liquides. Il y avait aussi une question de champ d'écoulement aérodynamique en raison de la demande accrue de vapeur causée par une surchauffe plus faible.

Les étapes suivantes sont recommandées pour résoudre un problème comme celui-ci.

Il est important d'examiner les transitoires dans ces systèmes qui ont pu se produire, comme, dans ce cas, de nombreux utilisateurs de la vapeur. Certains pourraient avoir déclenché et s'être déclenchés, provoquant des transitoires/momentum, entraînant des pulsations indésirables dans le système. Comme pour bon nombre de ces systèmes complexes, la conception et l'analyse des causes profondes doivent être dirigées par un ingénieur professionnel compétent pour effectuer le travail en utilisant une approche multidisciplinaire.

KnightHawk a été impliqué dans de nombreux projets impliquant des systèmes à vapeur au cours des 30 dernières années, y compris, mais sans s'y limiter : les dispositifs de détente de pression, les pannes de turbine à vapeur, les pannes de chaudière de récupération de chaleur, les pannes de canalisation de vapeur, les problèmes de contrôle de vanne, les pannes de vanne d'arrêt, les retarages de turbine et la conception d'aubes de turbine à vapeur.

Pour plus d'informations, visitez www.knighthawk.com ou appelez le (281) 282-9200.