Situações de sobre-velocidade em máquinas rotativas devem ser evitadas a todo custo. Mesmo a mais leve situação de sobre-velocidade pode levar a tensões mecânicas que causam a deformação de peças da máquina rotativa. Situações mais graves de sobre-velocidade podem fazer com que as extremidades das pás rocem contra o carcaço. As situações mais graves de sobre-velocidade podem causar o desprendimento das pás da turbina, o que resulta na penetração de peças da máquina no carcaço. Este artigo descreve as causas mais comuns de sobre-velocidade.
1. Eixo quebrado
Quando um eixo de transmissão se rompe (por exemplo, devido a desalinhamento), a turbina passará repentinamente a enfrentar resistência mínima. Com a força motriz restante (combustível ou vapor), o rotor será capaz de acelerar rapidamente e exceder os limites mecânicos da máquina. Um sistema avançado de detecção de sobre-velocidade identificará quando uma máquina rotativa exceder o limite máximo tolerável de aceleração, acionará um alarme e iniciará uma função de desligamento automático antes mesmo que ocorra uma situação real de sobre-velocidade. No entanto, levará algum tempo para que a força motriz desapareça; durante esse período, a máquina ainda poderá atingir um nível de velocidade perigoso. Portanto, é essencial ter um conhecimento aprofundado da sua máquina e saber quais acelerações são aceitáveis em cada velocidade.
“Um sistema avançado de detecção de sobre-velocidade acionará uma função de desligamento automático ao detectar aceleração da velocidade, mesmo antes que ocorra uma situação real de sobre-velocidade.”
2. Mau funcionamento da válvula
Válvulas de controle/válvulas de segurança são peças mecânicas importantes de uma máquina. As consequências da falha das válvulas de controle podem ser significativas. Quando uma válvula de controle de uma turbina a vapor fica emperrada ou quando uma de suas válvulas de pressão permanece aberta, isso pode levar a uma força motriz excessiva no eixo. Assim como no caso de um eixo quebrado, isso pode causar aceleração excessiva e sobre-velocidade.
3. Teste de dispositivos mecânicos de proteção contra sobre-velocidade
A proteção mecânica/hidráulica contra sobre-velocidade pode falhar durante um teste de sobre-velocidade. Esses sistemas apresentam modos de falha que só podem ser testados ao realizar um disparo real por sobre-velocidade. Quando o sistema fica preso devido a resíduos ou sujeira, o dispositivo mecânico de proteção contra sobre-velocidade não será capaz de desligar a máquina quando necessário.
4. Erro humano
Embora a maioria dos sistemas seja automatizada, ainda há espaço para ações e interferências humanas. Por exemplo: deixar uma substituição ativa após uma parada para manutenção. Outro exemplo é um erro do operador. Isso tem se tornado cada vez menos provável devido aos avanços tecnológicos que exigem intervenção humana mínima, mas continua sendo uma das principais causas de sobre-velocidade em máquinas rotativas.
5. Entrada incorreta do sensor
O sinal de velocidade pode ser corrompido por um sensor montado ou ajustado incorretamente ou por erros de configuração do sistema, o que causa uma entrada incorreta na lógica do sistema. Uma entrada incorreta do sensor também pode afetar o sistema de controle, o que poderia, subsequentemente, levar a uma situação de sobre-velocidade. Isso deixaria a máquina rotativa vulnerável a situações de sobre-velocidade não detectadas.
6. Falha no sistema de controle
Uma falha no sistema de controle de velocidade pode levar a uma situação de sobre-velocidade. Um sistema de controle de velocidade é utilizado para regular a velocidade da máquina rotativa. Um sinal de entrada inválido ou um erro de programação poderia desencadear uma falha no sistema de controle de velocidade, o que poderia, subsequentemente, causar sobre-velocidade.
Como evitar eventos de sobre-velocidade
Um sistema de detecção de sobre-velocidade (ODS) é fundamental para melhorar a segurança e a confiabilidade de suas máquinas rotativas. Conforme observado anteriormente neste artigo, um sistema de detecção de sobre-velocidade impedirá um evento de sobre-velocidade logo no início. Na Istec, fornecemos nosso ODS a renomadas empresas industriais, oferecendo um sistema rápido e escalável. Nossas duas soluções são o SpeedSys 200 e o 300, soluções SIL 2 e SIL 3, respectivamente.
