Nadobroty: skutki, systemy detekcji i zabezpieczenia

• Autorzy: Nowicki R.

Warianty tytułu

EN

Overspeeding: ravages, detection and protection systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nadobroty są jednym z najpoważniejszych zagrożeń w działaniu większości napędów. Omówione zostały ich przyczyny oraz skutki prowadzące w najlepszym przypadku do skrócenia żywotności maszyn, a w najgorszym do ich zniszczenia, a także negatywnego wpływu na otaczające środowisko (zniszczenie otaczających maszyn, instalacji, ranni, a nawet zabici pracownicy). Opisano przykładowe awarie dla turbin parowych, wodnych, wiatrowych, ekspansyjnych, a także silników tłokowych i elektrycznych. Dla wybranych awarii podano skutki finansowe. Celem zapobieganiu awarii winny być stosowane wysoce niezawodnie systemy detekcji nadobrotów oraz poprawne systemy zabezpieczenia maszyny w przypadku ich wystąpienia. Dokonano przeglądu najważniejszych standardów na tę okoliczność oraz przedyskutowano cechy systemów detekcji mechanicznej i elektronicznej. Dla wybranych spośród omawianych typów agregatów pokazano przykładowe scenariusze detekcji nadobrotów z pomocą systemu ADAPT. Podkreślono celowość stosowania systemów mogących realizować autodiagnostykę ODS także dla maszyn z nieobracającym się wirnikiem. Zwrócono uwagę na fakt, że w niektórych przedsiębiorstwach stosowane są systemy niemogące poprawnie zabezpieczyć maszyn krytycznych.

EN

Overspeed events are one of the most serious threats to the operation of most drives. This paper discusses such causes and effects that lead, in the best case, to shorten the lifetime of the machines and at worst to their destruction. There is also the potential for a negative impact on the surrounding environment (destructions of surrounding machinery, factory buildings and wounded, or even killed workers). There are described examples of failures for steam, hydro, wind, and expansion turbines as well as piston engines and electric motors. For selected cases, the financial consequences of the overspeeding failure are given. To prevent occurrences of overspeed and subsequent machine failures, highly reliable detection and protection systems should be used. The paper contains an overview of the most important standards for this application, and typical ODS solutions are discussed; both mechanical and electronic. Using the ADAPT system, various examples of overspeed detection scenarios are presented for different types of machinery. The benefits of having a “self-test” feature in overspeed detection systems are discussed, along with the possibility of incorrect application of ODS/OPS that could lead to insufficient protection of critical machines.

Słowa kluczowe

PL

nadobroty; detekcja nadobrotów; kontrola prędkości wirnika

EN

overspeed; overspeed detection; control the speed of the rotor

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 17, nr 10
• Strony: 86--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowicki R.

• Schmersal-Polska, ul. Baletowa 29, 02-867 Warszawa

Bibliografia

• [1] Steam Turbine Failure During Overspeed Test Eskom Duvha Unit No. 4–9 February 2011, Republic of South Africa, Risk Engineering Document, maj 2011.
• [2] Torok R.: Turbine Overspeed Trip Modernization. Requirements and Implementation Guidance, EPRI. Palo Alto, CA: 2006. Produkt ID:1013461.
• [3] Catastrophic Accidents at Sugar Mills Caused by Steam Carryover, Forensic Services Newsletter, marzec 2010.
• [4] Rutan Ch. R.: Turbine Overspeed Trip Protection, Proc. of the 32nd Turbomachinery Symposium, 2003.
• [5] Affonso L.O.A.: Machinery Failure Analysis Handbook: Sustain Your Operations and Maximize Uptime. Gulf Publishing Company, marzec 2007.
• [6] Governors and Phase-Synchronization Are Important: Nuclear Turbines versus Coal Turbines, sierpień 2008.
• [7] Shrivastava M.P.: A Case – Study of Runaway – Speed at SANJAY-BHABHA – H.E.P. and Latest Trend in Pelton Turbine. Sustainable Growth-Strategies for Fuel & Efficiency, NEW DELHI, FEB 13–15 2013.
• [8] Article No. 3042934, http://www.thehindu.com/.
• [9] IMIA, Wind Turbine Generators – Claims, Codan Insurance, wrzesień 2007.
• [10] Alewine K.: Wind Turbine Generator Maintenance: What to Expect and Why, grudzień 2014.
• [11] The Dark Side of „GREEN”: Wind Turbine Accidents, Injuries and Fatalities Raise Serious Safety Concerns, East County Magazine, kwiecień 2012.
• [12] Davis F., Wu R.: Full Load, Full Speed Test of Turboexpander-Compressor with Active Magnetic Bearings. Proceedings of the 35th Turbomachinery Symposium, 2006.
• [13] James C.C.: The 100 Largest Losses 1972 – 2001: Large Property Damage Losses in the Hydrocarbon-Chemical Industries. 20th Edition, FEB 2003, A Publication of Marsh’s Risk Consulting Practice.
• [14] Internal Combustion Engines as Ignition Sources, OSHA Fact Sheet, DSG FS-3589-10 2012.
• [15] Diesel Engine Safety Overview, www.POWERHALT.com.
• [16] Stanley L. Smith: Combustion Engines as Ignition Sources. O&G Safety Conference, Exploration & Production, OSHA 2012.
• [17] Babolfath, Related Posts From Marine Insight, styczeń 2015.
• [18] Ensby J.: In-Situ Machining Cruise Ship Crankshaft After Major Casualty Restoration of SULZER 8 ZAL 40S CRANKSHAFT, GOLTENS, marzec 2012.
• [19] Strand R.: Crankshaft Journal Machining Pielstick 18PC4.2V ENGINE, GOLTENS, marzec 2011.
• [20] Over-Speed Protection System For DC Motor Driven Cranes, NASA Preferred Reliability Practice NO. PD-ED-1235, sierpień 1995.
• [21] Standard NEMA MG 1: Motors and Generators, National Electrical Manufacturers Association 2014.
• [22] Centers for Disease Control and Prevention: Machinist Struck and Killed by Fragments from Ruptured Steam Turbine Housing, Investigation: # 01MI011, Październik 2014.
• [23] Rudd J.: Electronic Overspeed Detection Systems. Maintenance, Test & Measurement, Calibration, wrzesień 2001.
• [24] Machinery Protection Systems, API STANDARD 670, ed. 5th, listopad 2014.