Za wszelką cenę należy zapobiegać sytuacjom nadmiernej prędkości w maszynach wirujących. Nawet najmniejsza nadmierna prędkość może prowadzić do naprężeń mechanicznych, które powodują deformację obracających się części maszyny. Poważniejsze sytuacje nadmiernej prędkości mogą spowodować ocieranie się końców łopatek o obudowę. Najpoważniejsze sytuacje nadmiernej prędkości mogą spowodować poluzowanie łopatek turbiny, co skutkuje wniknięciem części maszyny w obudowę. W tym artykule opisano najczęstsze przyczyny nadmiernej prędkości obrotowej.
Złamany wał
Gdy wał napędowy pęknie (np. z powodu niewspółosiowości), turbina nagle doświadczy minimalnego oporu. Przy pozostałej sile napędowej (paliwo lub para) wirnik będzie w stanie gwałtownie przyspieszyć i przekroczyć mechaniczne ograniczenia maszyny. Zaawansowany system wykrywania nadmiernej prędkości wykryje, kiedy maszyna wirująca przekroczy maksymalny dopuszczalny próg przyspieszenia, uruchomi alarm i zainicjuje funkcję wyzwalania, nawet zanim wystąpi rzeczywista sytuacja nadmiernej prędkości. Jednak zanik siły napędowej zajmie trochę czasu, podczas którego maszyna może nadal osiągnąć niebezpieczny poziom prędkości. Dlatego ważne jest, aby mieć dogłębną wiedzę na temat swojej maszyny i wiedzieć, jakie przyspieszenia są dopuszczalne przy każdej prędkości.
"Zaawansowany system wykrywania nadmiernej prędkości zainicjuje funkcję wyzwalania przy przyspieszaniu prędkości nawet przed wystąpieniem rzeczywistej sytuacji nadmiernej prędkości".
Nieprawidłowe działanie zaworu
Zawory sterujące / zawory bezpieczeństwa są ważnymi mechanicznymi częściami maszyn. Konsekwencje awarii zaworów regulacyjnych mogą być znaczące. Gdy zawór regulacyjny turbiny parowej jest zablokowany lub gdy jeden z jego zaworów ciśnieniowych pozostaje otwarty, może to prowadzić do nadmiernej siły napędowej na wale. Podobnie jak w przypadku uszkodzonego wału, może to spowodować nadmierne przyspieszenie i nadmierną prędkość.
Testowanie mechanicznych urządzeń nadprędkościowych
Mechaniczne / hydrauliczne zabezpieczenie przed nadmierną prędkością może ulec awarii podczas testu nadmiernej prędkości. Systemy te mają tryby awaryjne, które można przetestować tylko podczas rzeczywistego wyzwalania nadmiernej prędkości. Gdy system jest zablokowany z powodu lakieru lub brudu, mechaniczne urządzenie zabezpieczające przed nadmierną prędkością nie będzie w stanie wyłączyć maszyny w razie potrzeby.
Błąd ludzki
Mimo że większość systemów jest zautomatyzowana, nadal istnieje możliwość ingerencji człowieka. Na przykład: pozostawienie nadpisania na miejscu po zatrzymaniu konserwacji. Innym przykładem jest błąd operatora. Stało się to coraz mniej prawdopodobne ze względu na rozwój technologiczny, który wymaga minimalnego udziału człowieka, ale pozostaje jedną z głównych przyczyn nadmiernej prędkości maszyn wirujących.
Nieprawidłowe wejście czujnika
Sygnał prędkości może zostać zakłócony przez nieprawidłowo zamontowany lub wyregulowany czujnik lub błędy konfiguracji systemu, co powoduje nieprawidłowe wejście w logice systemu. Nieprawidłowe wejście czujnika może również wpływać na system sterowania, co może następnie prowadzić do sytuacji nadmiernej prędkości. W ten sposób obracająca się maszyna byłaby podatna na niewykryte sytuacje nadmiernej prędkości.
Awaria systemu sterowania
Awaria systemu kontroli prędkości może prowadzić do przekroczenia prędkości obrotowej. System kontroli prędkości służy do regulacji prędkości obracającej się maszyny. Nieprawidłowy sygnał wejściowy lub błąd programowania może spowodować awarię systemu kontroli prędkości, co z kolei może doprowadzić do nadmiernej prędkości.
