Le situazioni di sovravelocità sulle macchine rotanti devono essere evitate a tutti i costi. Anche la più lieve situazione di sovravelocità potrebbe portare a sollecitazioni meccaniche che causano la deformazione delle parti delle macchine rotanti. Situazioni di sovravelocità più gravi potrebbero causare lo sfregamento delle estremità delle pale contro l’alloggiamento. Le situazioni di sovravelocità più gravi potrebbero causare l’allentamento delle pale della turbina, con conseguente penetrazione di parti della macchina nell’alloggiamento. Questo articolo descrive le cause più comuni di sovravelocità.
1. Albero rotto
Quando un albero motore si rompe (ad esempio a causa di un disallineamento), la turbina subirà improvvisamente una resistenza minima. Con la forza motrice residua (carburante o vapore), il rotore sarà in grado di accelerare rapidamente e superare i limiti meccanici della macchina. Un sistema avanzato di rilevamento del sovravelocità rileverà quando una macchina rotante supera la soglia massima tollerabile di accelerazione, attiverà un allarme e avvierà una funzione di arresto anche prima che si verifichi effettivamente una situazione di sovravelocità. Tuttavia, ci vorrà un po’ di tempo prima che la forza motrice scompaia, durante il quale la macchina potrebbe comunque raggiungere un livello di velocità pericoloso. Pertanto, è essenziale avere una conoscenza approfondita della propria macchina e sapere quali accelerazioni sono accettabili a ogni velocità.
«Un sistema avanzato di rilevamento del superamento della velocità attiverà una funzione di intervento in caso di accelerazione della velocità ancor prima che si verifichi un’effettiva situazione di superamento della velocità.»
2. Malfunzionamento delle valvole
Le valvole di controllo e le valvole di sicurezza sono componenti meccanici importanti di una macchina. Le conseguenze del malfunzionamento delle valvole di controllo possono essere significative. Quando una valvola di controllo di una turbina a vapore si blocca o quando una delle sue valvole di pressione rimane aperta, ciò potrebbe causare una forza motrice eccessiva sull’albero. Proprio come nel caso di un albero rotto, ciò potrebbe provocare un’accelerazione eccessiva e un superamento della velocità massima consentita.
3. Collaudo dei dispositivi meccanici di protezione contro il sovravelocità
La protezione meccanica/idraulica contro il sovravelocità può non funzionare correttamente durante una prova di sovravelocità. Questi sistemi presentano modalità di guasto che possono essere testate solo quando si esegue un effettivo intervento per sovravelocità. Quando il sistema è bloccato a causa di vernice o sporcizia, il dispositivo meccanico di protezione contro il sovravelocità non sarà in grado di arrestare il macchinario quando necessario.
4. Errore umano
Sebbene la maggior parte dei sistemi sia automatizzata, c’è ancora spazio per azioni e interferenze umane. Ad esempio: lasciare attiva una deroga dopo un fermo di manutenzione. Un altro esempio è un errore dell’operatore. Ciò è diventato sempre meno probabile a causa degli sviluppi tecnologici che richiedono un intervento umano minimo, ma rimane una delle principali cause di sovravelocità per le macchine rotanti.
5. Input errato del sensore
Il segnale di velocità potrebbe essere alterato da un sensore montato o regolato in modo errato oppure da errori di configurazione del sistema, causando un input errato nella logica del sistema. Un input errato del sensore potrebbe inoltre influire sul sistema di controllo, il che potrebbe successivamente portare a una situazione di sovravelocità. Ciò renderebbe la macchina rotante vulnerabile a situazioni di sovravelocità non rilevate.
6. Guasto del sistema di controllo
Un guasto del sistema di controllo della velocità può portare a una situazione di sovravelocità. Un sistema di controllo della velocità viene utilizzato per regolare la velocità della macchina rotante. Un segnale di ingresso non valido o un errore di programmazione potrebbero innescare un guasto del sistema di controllo della velocità, che potrebbe successivamente causare una sovravelocità.
Come prevenire gli eventi di sovravelocità
Un sistema di rilevamento della velocità eccessiva (ODS) è fondamentale per migliorare la sicurezza e l’affidabilità delle vostre macchine rotanti. Come osservato in precedenza nell’articolo, un sistema di rilevamento della velocità eccessiva previene un evento di velocità eccessiva sin dall’inizio. Noi di Istec forniamo il nostro ODS a rinomate aziende industriali, offrendo un sistema veloce e scalabile. Le nostre due soluzioni sono SpeedSys 200 e 300, rispettivamente conformi ai livelli SIL 2 e SIL 3.
