必须不惜一切代价防止旋转机械发生超速情况。即使是最轻微的超速情况,也可能导致机械应力,从而造成旋转机械部件变形。更严重的超速情况可能会导致叶片端部与机壳发生摩擦。 最严重的超速情况可能导致涡轮叶片松动,进而造成机械部件穿透机壳。本文阐述了超速现象的最常见原因。
1. 轴断裂
当传动轴断裂时(例如,由于不对中造成的断裂),涡轮机会突然遇到最小的阻力。在剩余驱动力(燃料或蒸汽)的作用下,转子将迅速加速并超过机器的机械极限。先进的超速检测系统会在旋转设备超过最大可容忍加速度阈值时进行检测,并在实际超速情况发生之前触发警报和启动跳闸功能。然而,驱动力的消失需要一些时间,在此期间机器仍可能达到危险的速度水平。因此,必须对机器有深入的了解,知道在各种速度下哪些加速度是可以接受的。
"即使在实际超速情况发生之前,先进的超速检测系统也会启动速度加速跳闸功能"。
2. 阀门故障
控制阀/安全阀是机器的重要机械部件。控制阀失效的后果可能非常严重。当蒸汽涡轮机的控制阀卡死或其压力阀之一保持开启状态时,可能会导致轴上产生过大的驱动力。这与轴断裂的情况一样,都可能导致过度的加速度和超速。
3. 机械超速保护装置的测试
在超速测试过程中,机械/液压超速保护装置可能会失效。这些系统存在某些故障模式,只有在进行实际超速跳闸测试时才能检测到。当系统因积碳或污垢而卡住时,机械超速保护装置将无法在必要时关闭机械设备。
4. 人为错误
尽管大多数系统都是自动化的,但仍存在人为操作和干扰的空间。例如:停机维护后,超驰装置仍留在原位。另一个例子是操作员失误。由于技术的发展,这种情况已经越来越少,只需要极少的人为输入,但它仍然是旋转机械超速的主要原因之一。
5. 传感器输入错误
速度信号可能因传感器安装或调整不正确或系统配置错误而损坏,从而导致系统逻辑输入错误。错误的传感器输入也会影响控制系统,进而导致超速情况。这将使旋转机器容易受到未检测到的超速情况的影响。
6. 控制系统故障
速度控制系统失灵会导致超速情况。速度控制系统用于调节旋转机器的速度。输入信号无效或编程错误都可能导致速度控制系统失灵,进而引发超速。
