KRAFTTURBINITAGNING MELLAN ROTOR OCH STATOR

Exmensrbete 0 poäng D-nivå KRAFTTURBINITAGNING MELLAN ROTOR OCH STATOR Reg.kod: Oru-Te-EXA078-M03/07 Jons Arvidsson Mskiningenjörsprogrmmet 60 p Örebro vårterminen 007 Exmintor: John Kjellnder POWER TURBINE RUBBING BETWEEN ROTOR AND STATOR Örebro universitet Örebro University Institutionen för teknik Deprtment of technology 70 8 Örebro SE-70 8 Örebro, Sweden

Smmnfttning På fler v Siemens gsturbiner v typen GT35C hr xiell itgningr observerts melln hjul och ledkrns i krftturbinen. Mteril från skovlr, ledskenering och ledskenor hr vverkts/svrvts bort. Orsken till dett är ännu inte utredd, men det är tydligt tt det xiell spelet melln rotor och sttor är för litet under viss förhållnden och på viss v gsturbinern. Syftet med exmensrbetet är tt hitt orsken/orskern till itgningrn, smt tt ge förslg på åtgärder som förhindrr uppkomsten v itgningrn. Ett ntl intervjuer, dokumenttion och egn erfrenheter hr utgjort källor till exmensrbetet. Utifrån källorn och smråd med mycket tekniskt kunnig personl på Siemens hr beräkningr, uppskttningr och bedömningr gjorts. Dess hr sedn gjort tt jg kommit frm till rpportens redovisde resultt och slutstser. Utredningen visr tt skidens (rmkonstruktionens) rörelser hr störst betydelse vd det gäller den xiell spelminskningen melln hjul och ledkrns. Vid fullst deformers skiden cirk 5 mm på GT35C. För tt komm tillrätt med problemet bör skiddeformtionen mäts upp så tt skiden kn förstärks. En nnn vhjälpnde åtgärd är tt förskjut hjul frmåt. Dess båd modifieringr skulle även kunn ök verkningsgrden på gsturbinen. Skidens deformtion för SGT-500 påverkr inte det xiell spelet melln hjul och ledkrns. Därför bör det inte bli någon xiell itgning melln hjul och ledkrns i krftturbinen på SGT-500, utifrån de ntgnden och fktorer som diskuters i denn rpport.

Abstrct Severl gs turbines of type GT35C mnufctured by Siemens, suffers from xil contct rubbings between wheel nd guide vne ring in the power turbine. Mteril hs been cut out from the bldes, guide vne ring nd the guide vnes. The cuse for this is not yet investigted, but it s obvious tht the xil clernce between rotor nd sttor is too smll during certin circumstnces nd in some of the gs turbines. The purpose of the mster thesis is to find the cuse/cuses for the contct rubbings nd suggest solutions tht will prevent the origin of this contct rubbing. The sources for the mster thesis consist of number of interviews, documenttion nd my own experience. Clcultions, estimtions nd judgments hve been mde out of these sources. This combined with consulttions with highly skilled technicins in Siemens hs led to conclusions nd results. The investigtion shows tht the skid (bse frme) deformtion is of mjor importnce, considering the xil decrese in clernce between wheel nd guide vne ring. During full lod, the deformtion of the skid is pproximtely 5 mm on GT35C. To correct the problem it s recommended to mesure the skid deformtion, in order to reinforce the skid. Another rectifying solution is to displce wheel forwrd. Both of these modifictions could lso led to n increse in efficiency of the gs turbine. The deformtion of the skid for SGT-500 doesn t ffect the xil clernce between wheel nd guide vne ring. Considering the ssumptions nd the fctors tht hve been discussed in this report, it s not likely to hve ny xil contct rubbings between wheel nd guide vne ring in the power turbine on SGT-500

Förord Denn rpport är resulttet v ett exmensrbete som genomförts på företget Siemens Industril Turbomchinery AB i Finspång. Det hr vrit motivernde, spännnde och mycket lärorikt tt gör dett exmensrbete. Jg vill tck ll som bidrgit med kunskp och informtion under rbetets gång. Ett särskilt tck vill jg frmför till följnde personer: Peter Lundin Hndledre Siemens Industril Turbomchinery AB Björn Arén Hndledre Örebro Universitet John Kjellnder Exmintor Örebro Universitet Örebro, mj 007 Jons Arvidsson 3

Innehållsförteckning. Inledning...6.. Företgspresenttion...6.. Bkgrund...6... Hur fungerr en gsturbin?...6... GT35, Histori...8..3. GT35C, grundläggnde beskrivning...9..4. Toppspelsregleringen i krftturbinen på GT35C...9.3. Problembeskrivning....3.. Berörd turbiner...5.3.. Möjlighet tt upptäck itgningen...5.3.3. Konsekvens v problem...6.3.4. Nuvrnde åtgärder...6.3.5. Risker vid fortstt drift utn vhjälpnde åtgärder...7.4. Syfte...7.5. Metod/genomförnde...7. Olik fktorer som påverkr det xiell spelet... 8.. Tänkbr fktorer som kn påverk det xiell spelet...8.. Bedömning v fktorerns påverkn på det xiell spelet...8... Skidrörelser...8... Felvänd xelkåp...9..3. Driftförhållnden...9..4. Termisk rörelser i turbinen...9..5. Lgerhusfjädring vid KT-rotorns xillger...9..6. Spelregleringsdon...9..7. Tolernsutfll...0..8. Utböjning v KT-skiv...0.3. Vl v fktorer tt fokuser på...0 3. Felvänd xelkåp... 3.. Mätning v styvheten på krftturbinhuset... 3.. Förväntt beteende då spelregleringsdonet inte är ktivert... 3.3. Förväntt beteende då spelregleringsdonet är ktivert... 3.4. Beräkning v spelregleringsdonets hydrulkrft... 3.5. Beräkning v utböjning v KT-husets lock...3 4. Spelregleringsdon... 5 4.. Bkgrund...5 4.. Eventuell felkällor hos spelregleringsdonet...5 4... Lös mutter på kolvstången...5 4... Felktig grundinställning v xiellt läge...30 4..3. Felktigt läge på klck...3 5. Termisk rörelser i turbinen... 34 5.. Bkgrund...34 5.. Rotorns längdutvidgning...35 5.3. Sttorns längdutvidgning...35 5.4. Längdutvidgning, förhållnde melln rotor och sttor...36 5.5. Ledkrns...37 5.5.. Montge v ledkrns...37 5.5.. Termisk rörelser i ledkrns...37 6. Skidrörelser... 40 4

6.. Bkgrund...40 6.. Mätningr och erfrenheter...40 6.3. Drgblk...4 6.3.. Drgblkens längdutvidgning...4 6.3.. Drgblkens förlängning vid hstig inktivering v spelregleringsdonet...43 6.3.3. Drgblkens förlängning på grund v drgkrften/gslsten...43 7. Utböjning v KT-skiv... 44 7.. Bkgrund...44 7.. Utböjning på grund v xiell krft på skovlrn...44 7.3. Utböjning på grund v tryckkrft på skivn...46 7.4. Totl utböjning...47 8. Summering v vld fktorer... 48 9. Jämförelse melln GT35C och SGT-500... 50 9.. Bkgrund...50 9.. Toppspelsregleringen i SGT-500...50 9.3. Finns det risk tt SGT-500 drbbs v itgningr?...50 0. Förslg på kontroller och åtgärder... 5 0.. Mindre omfttnde kontroller och åtgärder...5 0... Boroskopering...5 0... Kontroll v mutter...5 0.. Mer omfttnde kontroller och åtgärder...5 0... Uppmätning och förstärkning v skid...5 0... Annn typ v reglering...53 0..3. Axiell förskjutning v hjul...53. Resultt... 56. Diskussion... 57 3. Slutsts... 59 4. Referenser... 60 5. Förkortningr... 6 6. Ordförklringr... 63 5

. Inledning I dett kpitel beskrivs företget som exmensrbetet utförs vid. Här förklrs hur en gsturbin fungerr generellt, smt mer specifikt hur den berörd gsturbinen GT35C är uppbyggd och fungerr. I kpitlet beskrivs även det problem som exmensjobbet hndlr om. Här redoviss vilk turbiner som är berörd, hur problemet kn upptäcks, konsekvens v problemet, nuvrnde åtgärder smt vilk risker som kn tänks uppstå. Syfte och metod redoviss också i dett kpitel. I kpitel 5 och 6 finns förkortningr och ordförklringr som kn vr till hjälp under läsningen... Företgspresenttion År 93 grunddes STAL (Svensk Turbinfbriks Aktiebolget Ljungströms) i Finspång v brödern Birger och Fredrik Ljungström. Tillverkning v ångturbiner inleddes, vilk blnd nnt nvändes till frmdrivning v frtyg. Gsturbinverksmheten strtde år 943 med flygmotorutveckling. Tre olik flygmotorer utveckldes, dess gick under nmnen Skuten, Dovern och Gln. Efter tt flygförvltningen nnullert order på Dovern och Gln fortstte STAL tt jobb vidre med gsturbiner för industriellt bruk. Företget hr hft ASEA, ABB, och ALSTOM som tidigre ägre genom åren, nuvrnde ägre är Siemens. Företgets nmn är nu SIT AB (Siemens Industril Turbomchinery). De hr cirk 00 nställd i Finspång och cirk 90 i Trollhättn (SIT AB, 007)... Bkgrund En gsturbin är en tekniskt komplicerd mskin som nvänds för krftgenerering (turbin som genererr krft i form v överföring v vridmoment och vrvtl till den drivn utrustningen). Gsturbiner med en eller fler rotorer förekommer. Teknisk uppbyggnd och utseende vrierr en del melln olik modeller/vrinter men principen är densmm för ll gsturbiner.... Hur fungerr en gsturbin? Gsturbinens funktion förklrs lättst genom tt titt på en jetmotor (figur ), som i själv verket består v en gsturbin. Figur. Principbild gsturbin/jetmotor, (Precision Grphics, 007) 6

Vid strt roters rotorn med hjälp v en strtmotor (elstrt) eller genom tt mn blåser luft på rotorns skovlr tills den börjr roter (luftstrt). Luft sugs in i kompressorn där luften komprimers, steg för steg genom tt rotorns skovlr pressr luften frmåt i en luftknl, där ren successivt minskr. Melln vrje skovelsteg (ll skovlr som är monterde på en och smm skiv) sitter ledskenor som länkr om luften så tt luftflödets nfllsvinkel optimers till näst skovelsteg. Då luften pssert kompressorn kommer den in i brännkmmren med ett högt tryck, bränsle (vnligen gs eller diesel) spruts in (med hjälp v spridre) i brännkmmren där bränsle/luftblndningen ntänds med hjälp v tändstift. En kontinuerligt brinnnde flmm brinner sedn i brännkmmren (tändstift stängs v). Avgsflödet från förbränningen leds vidre till kompressorturbinen. Avgsern träffr kompressorturbinens skovlr, vilket gör tt kompressorturbinen ccelererr. Eftersom kompressorturbinen är monterd på smm xel som kompressorn så kommer därmed också kompressorn tt ccelerer. Rotorn blir då självdrivnde och elstrten eller luftstrten kn koppls ifrån. Gsturbinen går nu på tomgång och vrvtlet justers genom den bränslemängd som tillsätts. I viss gsturbiner ts krften ut direkt från rotorn genom ett vridnde moment. På ndr gsturbiner finns en så klld fri krftturbin där krften ts ut. Då monters ytterligre en rotor efter kompressorturbinen som inte är ihopkoppld med rotorn som genererr vgsflödet. Den del v gsturbinen, exklusive krftturbin, som genererr vgsflödet klls då för gsgenertor (figur ). Anläggning Gsturbin Gsgenertor Krftturbin Driven utrustning BK K T KT GEN K Kompressor BK Brännkmmre T (Kompressor)Turbin KT Krftturbin GEN Genertor Figur. Gsturbinbegrepp (SIT AB, 007) 7

Avgsflödet som pssert genom kompressorturbinen leds vidre till krftturbinen där vgsflödet träffr krftturbinrotorns skovlr, vilket gör tt krftturbinrotorn börjr roter. Rotorn (vid gsturbin utn krftturbin) eller krftturbinens rotor koppls sedn till en genertorrotor vid el-generering eller till exempelvis en kompressor/pump vid meknisk drivning.... GT35, Histori Vid frmtgningen v STAL s först sttionär gsturbin utnyttjdes det nedlgd rbetet med flygmotorn GLAN. Gsturbinen döptes till Viktor (den segerrike) som sedn blev till V-projektet, men tekniskt hette den GT35A. Den 5 oktober 955 strtdes gsturbinen GT35 för först gången i Finspång. GT35 vr först tänkt tt nvänds som spetslstmskin, men den blev med tiden en riktig rbetshäst. Frm till 50-årsjubileumet 005 hde 67 exemplr v GT35 sålts till närmre 40 länder. Uteffekten på den först mskinen (figur 3) vr 9 MW, dgens mskin (figur 4) hr en uteffekt på 7 MW. Figur 3. GT35 år 955 (SIT AB, 007) Figur 4. SGT-500 (tidigre GT35C) år 005 (SIT AB, 007) GT35 hr smlt på sig 8 0 570 drifttimmr 87 0 strter (006-07-3). Gsturbinen hr blivit populär blnd nnt hos oljebolgen både onshore (på fstlndet) och offshore (ute till hvs, oljeplttformr etc.) för sin driftsäkerhet, utmärkt bränsleflexibilitet och sin låg underhållskostnd. GT35 är idg omdöpt enligt Siemens beteckning till SGT-500 (figur 5). Figur 5. Utveckling v GT35 (SIT AB, 007) 8

..3. GT35C, grundläggnde beskrivning Ursprungsmodellen GT35A hr under åren vidreutvecklts till GT35B och sedn till GT35C. Grundkonstruktionen är densmm men någr väsentlig förbättringr som genomförts är tt GT35C hr en effektivre högtryckskompressor med 8 steg, i jämförelse med GT35A & B som hr 0 steg. Mterilet i kompressorturbinerns beskovling hr högre hållfsthet på GT35C, vilket gör tt temperturen vid först ledskenn i kompressorturbinen hr ökts något. Krftturbinen på GT35C hr även en toppspelsreglering (reglering för tt minimer luftläckge vid skovelns topp), som medför tt krftturbinens verkningsgrd blir högre. GT35C (figur 6) kn i stor drg beskrivs enligt följnde. 3 rotorer - LT-rotor (lågtrycksrotor) bestående v LTK (lågtryckskompressor) och LTT (lågtrycksturbin) - HT-rotor (högtrycksrotor) bestående v HTK (högtryckskompressor) och HTT (högtrycksturbin) - KT-rotor (krftturbinrotor) Luftstrt LTK, xilkompressor, 0 steg HTK, xilkompressor, 8 steg 7 stycken seprt brännkmmre HTT, xilturbin, steg LTT, xilturbin, steg KT, xilturbin, 3 steg Toppspelsreglering i KT Figur 6. GT35C (SIT AB, 007) En vidreutveckling v GT35C presenterdes i slutet på 90-tlet, under beteckningen GT35C (idg heter den SGT-500). Denn modell hr blnd nnt elstrt, en koppling melln gsgenertorns rotorer (LT- och HT-rotorn) och en nnn typ v toppspelsreglering i KT...4. Toppspelsregleringen i krftturbinen på GT35C För tt ök verkningsgrden på krftturbinen och därmed på hel turbinen, infördes i smbnd med utvecklingen v GT35C en toppspelsreglering i krftturbinen. En v fktorern som påverkr krftturbinens verkningsgrd är hur stort toppspelet är. Toppspel kn beskrivs som vståndet melln skovlrns toppr (rotorn) och 9

ledkrnsens konisk yt (sttorn) i gsknlen (figur 7). Dess konisk ytor i ledkrnsrn klls för sttorringr. Toppspelet mäts oft med bldmått längs sttorringen (i dett fll, från horisontlplnet) i gsknlen. Figur 7. Förklring v begreppet toppspel (SIT AB, 007) Det är önskvärt tt h minimlt toppspel under drift för tt få minimlt luftläckge vid skoveltopprn, men det är riskbelt tt h ett lltför litet toppspel vid strt och stopp v turbinen. Vid strt växer skovlrn snbbre än ledkrnsen (och därmed sttorringen) rdiellt på grund v värmeöverföringen från den hetgs som kommer från brännkmmren. Om toppspelet då är för litet så kn meknisk kontkt uppstå melln skoveltopprn och ledkrnsens sttorring. Dett kn i sin tur led till tt skovlrn skds (kröker sig eller går v). Smm typ v problem kn uppstå vid stopp, då ledkrnsrn kyls snbbre än de turbinskivor som skovlrn är monterde på. För tt kompenser för dett beteende hos skovlr och ledkrnsr finns på GT35C ett spelregleringsdon (hydrulcylinder med återfjädring för reglering v turbinens toppspel) som kn regler spelet melln skovlrns toppr och ledkrnsrns sttorringr. I och med tt gsknlen (den knl som gsen (luft eller förbränningsvgser) psserr genom) är konisk kn toppspelet reglers genom tt rotorn eller sttorn förflytts xiellt. På GT35C är rotorn fixerd xiellt i xillgret. Sttorn kn däremot förflytts xiellt med hjälp v ett spelregleringsdon som sitter monterd melln utloppshuset och skiden (skiden är den rm-/blkkonstruktion som bär upp turbinen). Ett förändrt xiellt läge på spelregleringsdonet medför ett förändrt xiellt läge på utloppshuset i förhållnde till skiden, eftersom spelregleringsdonet sitter montert just melln skiden och utloppshuset. KTledkrnsrn är monterde på utloppshuset och gsgenertorn är monterd på ledkrnsrn vi turbinmellndelen. Strtluftdonet är montert längst frm på gsgenertorn. Dett innebär tt ett xiellt förändrt läge på spelregleringsdonet medför tt hel turbinsträngen (smlt ord för gsgenertor och krftturbin) förutom genertor och KT-rotor förflytts smm sträck xiellt. Denn förflyttning ändrr toppspelet i ll 3 stegen i krftturbinen. 0

Från börjn nvändes ett spelregleringsdon bestående v ett reglerstg, vrs längd vrierde med vgstemperturen före sist KT-hjulet. Spelregleringsdonets respons vr då inte tillräckligt snbb för tt klr v snbb stopp, t.ex. vid lstfrånslg (lstfrånslg är då lsten på den drivn utrustningen tpps). Denn modell ersttes med ett nytt spelregleringsdon v typen hydrulcylinder med återfjädring (figur 8). I inktivert läge trycker fjädrrn (pos 0, figur 8) som sitter monterde inne i cylindern, hel turbinsträngen (exklusive genertor och KT-rotor) mot ett mekniskt stopp, i form v en kolvstång (pos 4) som ligger mot en klck i cylindern (pos 7). Dett xiell läge hr turbinen före och under strt. I ktivert läge pumps olj in i cylindern med hjälp v en kugghjulspump som hr ett rbetstryck på 70 br. Oljn trycker på kolven (pos ) som är monterd på kolvstången. Den resulternde krften på kolven övervinner fjäderkrften, kolvstången och hel turbinsträngen rör sig bkåt (mot den drivn utrustningen) tills kolven går mot stoppskruvrn (pos ). Figur 8. Spelregleringsdon, del v ritning 40 54 (SIT AB, 007) Vid drift sker normlt följnde: Turbinen strts och synkronisers mot nätet (vid el-generering) eller drr igång den drivn utrustningen (vid meknisk drivning). Genertorn eller t.ex. pumpen pålsts till önskd effekt. Spelregleringsdonet är inte ktivert. För tt spelregleringsdonet skll ktivers så behöver två villkor uppfylls. Lsten på den drivn utrustningen måste vr högre än 7 MW smt tt dett lstvillkor vrit uppfyllt i 5 minuter (efter 5 min hr c /3 v ändringen i toppspel skett). Då de båd villkoren är uppfylld ktivers spelregleringsdonet utomtisk och turbinsträngen (exklusive genertor och KT-rotor) förflytts den förinställd slglängden (cirk 8 mm) bkåt (mot den drivn utrustningen). Toppspelet minskr och verkningsgrden på krftturbinen ökr, vilket resulterr i tt vrvtlet på gsgenertorn sänks något. Spelregleringsdonet förblir ktivert till det tt lsten understiger 6 MW.

.3. Problembeskrivning Vid inspektioner v KT på GT35C hr ett ytterst oönskt slitge observerts på viss turbiner. Slitget klls oft inom brnschen för en itgning, vilket kn beskrivs som tt en meknisk kontkt hr inträfft melln rotor och sttor. På GT35C hr en xiell itgning skett melln KT-hjul (rotor) och ledkrns (sttor) (figur 9). Mteril hr svrvts bort/vverkts från skovel, skiv och låsbleck (låsbleck, endst vid nytt utförnde) på rotorn. På sttorn hr mteril svrvts bort/vverkts från ledskenor och inre ledskenering. Slitget är jämnt fördelt över vrvet, dvs. lik mycket mteril hr svrvts bort/vverkts horisontellt (vänster och höger) och vertiklt (uppe och nere) på ledkrnsen (figur ). Ledkrns (sttor) Hjul (rotor) Ledkrns (sttor) Hjul (rotor) Ledkrns 3 (sttor) Hjul 3 (rotor) Itgningsområde Figur 9. Krftturbin med inringt itgningsområde, del v ritning 400 990 (SIT AB, 007)

Exempel på skdt KT-hjul steg : B0006 Bksidn (utlopps-/vgssidn) v turbinskivn hr kontktmärken. På bksidn v skovlrn hr tätknten slitits ned 3,5 mm xiellt. På bksidn v skovelns grntoppsinfästning finns kontktmärken. Bksidn v de låsbleck, som låser skoveln till skivn xiellt är nedslitn 0,8 mm xiellt (figur 0). Kontktmärken på skivn Nedslitet låsbleck Lös del v tätknt Skovel Kontktmärken på skovelns grntoppsinfästning Sliten tätknt Figur 0. Skdt KT-hjul steg, B0006 (SIT AB, 007) Exempel på skdd KT-ledkrns steg : B0006 Frmsidn (inloppssidn) v den inre ledskeneringen hr en xiell itgning, c 0,6 mm hr vverkts xiellt. Ledskeneringen hr även rdiell sprickor. Frmknten v ledskenorn är slitn vid övergången melln infästning och inloppsknt (figur ). Itgning på inre ledskenering Rdiell sprick Ledsken Itgning på Ledsken Figur. Skdd KT-ledkrns steg, B0006. Hr vrit i mekniskt kontkt med steg ovn (SIT AB, 007) 3

Det som är nmärkningsvärt är tt på de flest v de drbbde turbinern kommer itgningen som en överrskning då mskinen inspekters eller demonters. På B0006 så hde ing onormliteter observerts i form v hög vibrtioner, oljud etc. innn det plnerde stoppet ägde rum. Det mest tyder på tt itgningen sker precis innn eller direkt efter spelregleringsdonet ktivers, eftersom det xiell spelet melln hjul och ledkrns är som minst då. Det xiell måttet 5,5 (melln rotor och sttor) i figur vr ursprungligen,5 mm då GT35C konstruerdes. Spelet melln rotor och sttor hr lltså ökts på genom tt den inre ledskeneringen svrvts v 3 mm xiellt. Det hr inte återfunnits någon dokumenttion som tlr om vrför denn modifiering utförts. Det skulle kunn vr så tt en xiell itgning observerts vid de först provkörningrn, och tt dett resulterde i tt mer utrymme för xiell rörelser hr skpts genom tt svrv v inre ledskenering. (På GT35B är motsvrnde xiell mått 4 mm). Eftersom mått 5,5 (figur ) endst är ett hjälpmått så kn inte för stor vikt läggs vid tt spelet melln hjul och ledkrns är just 5,5 mm i verkligheten. Dett mått mäts dessutom inte vid montge. Däremot mäts det xiell måttet melln ledkrns och hjul, måttet benämns med L på mätprotokoll 40057 (figur 7). Tolernsen på L-måttet är ± mm, vilket bör innebär tt mått 5,5 kn vrier ungefär lik mycket. Förutstt tt det xiell måttet melln hjul och ledkrns är 5,5 mm så krävs det en xiell förflyttning på 8,5 mm för tt det sk bli en itgning melln hjul och ledkrns (figur ). Figur. Itgningsmrginl, del v ritning 400 990 (SIT AB, 007) Vid ytterligre förskjutning (mer än 8,5 mm) kommer mteril från skovelns tätknt och ledskens övergång melln infästning och inloppsknt snnolikt svrvs bort. Itgningen är v smm slg på ll drbbde turbiner, men mängden mteril som hr svrvts bort vrierr. B0006 är en v de turbiner där itgningen vrit som störst. Det xiell spelet melln hjul och ledkrns mättes i kllt tillstånd upp till cirk mm på B0006 efter tt den xiell itgningen inträfft (figur 0 och ). Eftersom hjul och ledkrns vrit i meknisk kontkt så hr den xiell rörelsen 4

melln hjul och ledkrns vrit cirk mm. Dett motsvrr då en xiell mterilvverkning på cirk,5 mm (,0 8,5) förutstt tt det xiell måttet melln skovelns tätknt och ledskenn vr 8,5 mm (enligt figur ) i kllt tillstånd. Då den xiell vverkningen mättes upp på hjul respektive ledkrns blev den totlt sett större än,5 mm på viss ställen. Vid demontge v hjul trillde det ut trådliknnde metllbitr som vr c 00 mm lång, de såg ut som stgtrådr (resonnsdämpnde tråd som är monterd i hål som är belägn i skovelbldet) med en väldigt grov yt. Dess trådbitr vr snnolikt smmnfogde tätkntsbitr från skovlrn som svetsts smmn under drift. Trådrn hr snnolikt hmnt melln hjul och ledkrns och fungert som slipmedel och därmed ökt den xiell mterilvverkningen. Det bör även tilläggs tt ett nnt hjul (äldre design) tidigre vrit montert i KT på B0006. Dett hjul hde smm typ v itgningr..3.. Berörd turbiner Siemens hr leverert 6 gsturbiner v typen GT35C. Vid inspektioner hr denn xiell itgning noterts på turbiner. Följnde turbiner är drbbde: B0006, B0007, B0008, B0004, B0006, B0003, B0003, B00036, B00044, B00050 och B0006. På följnde turbiner hr med säkerhet ing itgningr observerts då den senste C- D- eller LCF-inspektion (servicetillfällen som inträffr med 40000 EOH intervll för C, 80000 EOH för D och 000 strter för LCF. Där EOH är det beräknde ntlet timmr som styr serviceintervller, beroende hur kundern kör sin turbiner med vseende på ntl strter, bränslekvlitet etc.) ägde rum: B000 (003), B0009 (00), B0005 (005) och B00057 (007). Två v dess, B000 och B0009 är pckde v SOLAR (en nnn turbintillverkre), och hr en nnn typ v skid. (Dett innebär tt Siemens endst leverert gsturbinen till SOLAR som sedn hr instllert turbinen i sin egn enclosure (plåtbyggnd där turbin olik hjälpsystem, t.ex. smörjoljesystem, bränslesystem etc. är instllerde) som de normlt nvänder till sin egn turbiner). B000 och B0009 är de end turbinern v typen GT35 som är pckde v SOLAR. Det är möjligt tt det finns fler turbiner ute i världen med smm typ v itgning, men där itgningen ännu inte hr upptäckts..3.. Möjlighet tt upptäck itgningen KT inspekters sälln, endst iblnd vid D-inspektion. Itgningen kn vr svår tt se utn tt demonter KT. Det går dock tt titt ner melln/bkom skovlrn då gsgenertor och turbinmellndel demonterts. Vid en LCF- (low cycle ftigue) inspektion demonters åtminstone hjul i KT, eftersom sprickindikering utförs i skovelinfästningen på dett hjul. Även om ingen v inspektionern ovn utförs så bör det gå tt se denn itgning utn demontge v turbinen, genom tt gå in med ett flexibelt boroskop (optiskt instrument som möjliggör visulisering i trång utrymmen) genom en v toppspelsmätningspluggrn. Det kn bli trångt tt komm in med boroskopet om KTskovlrn hmnt mitt för toppspelshålen i sttorringen efter utrullning (då rotorns vrvtl vtr från normlt vrvtl till stillstående). KT-hjul hr 93 skovlr och sttorringen hr 3 toppspelshål med lik delning. Dett innebär tt skovlrns läge blir lik fördelktigt/ofördelktigt i ll 3 hål. För tt få ett mer fördelktigt läge på 5

skovlrn i förhållnde till toppspelshålen så behöver KT-rotorn hndbxs något (roters mnuellt)..3.3. Konsekvens v problem Hittills hr ingen turbin hverert på grund v denn itgning. Någon effektförlust hr inte heller observerts, itgningen skulle nnrs kunn resulter i tt verkningsgrden på krftturbinen sänks något, förmodligen mrginellt. Eftersom tätknten på skovlrn slitits ner kn ytterligre hetgs leds från gsknlen rdiellt ner melln turbinskivn och inre ledskenering. Dett kn i sin tur led till temperturstegringr på turbinskiv och inre ledskenering, vilket minskr livslängden. Den luft som leds ner melln turbinskivn och inre ledskenering går då en ofördelktig väg genom gsknlen och uträttr då mindre nyttigt rbete. De låsbleck som i viss fll slitits ner försvgr skovlrns låsning xiellt. Dess låsbleck är särskilt viktig under strt, då gsgenertorn förser en stillstående krftturbinrotor med ett vgsflöde. Låsblecken får då t upp en del v den xiell krften som vgsflödet skpr. I och med tt vgsflödet länks om (med hjälp v ledkrns ) innn det träffr skovlrn i steg, blir krften på skoveln riktd så när som vinkelrätt mot infästningsspåret i turbinskivn. Dett vlstr låsblecket betydligt. När rotorn börjr roter så hjälper även centrifuglkrften till tt lås skovlrn xiellt. Det hr också vist sig tt skovlrn med tiden oft bränner fst i skivns infästningsspår. Det är dock en risk tt h skovlr som kn komm tt lossn under drift. Det bör också tilläggs tt de låsbleck och turbinhjul som nämnts ovn är v nyre modell, ett hjul som är stndrdmontert i SGT-500 (och GT35C). Då en LCFinspektion utförs så är livslängden slut för turbinskivn. Det händer då tt ett komplett turbinhjul monters in v den nyre modellen. Det nyre hjulet hr en nnn skovelinfästning med låsbleck. Dess hr en bättre utformning ur utmttningssynpunkt och skovlrn är lättre tt monter. Den äldre vrinten är v typen stuknit och ger inte smm risk tt svrvs bort som låsblecket, eftersom niten sitter försänkt monterd i turbinskivn. Slitget på den inre ledskeneringen gör tt den knt som är vsedd tt skydd ledskeneinfästningen slits ned. Knten blir väldigt tunn och får i viss fll rdiell termisk sprickor. Om dess sprickor växer även tngentiellt kn delr v knten så småningom lossn och följ med vgsflödet genom gsknlen. Dett kn i sin tur led till sekundär skdor i efterföljnde steg. Då denn knt slits ned eller rent v försvinner så kn det tänks tt mer hetgs kommer tt nblås ledskeneinfästningen, vilket kn ök den termisk påkänningen på ledskenns infästningstpp. På ledskenorn hr ett slitge observerts vid övergången melln infästning och inloppsknt. Den skrp nvisning som svrvts frm ger hög spänningskoncentrtioner, vilket kn tänks led till ledskenebrott..3.4. Nuvrnde åtgärder De åtgärder som utförs på turbinhjulet idg är tt skovlrn renss från löst hängnde mteril. Tätknten slips också iblnd något för tt få fin rdier med jämn övergångr. I de fll då det nyre turbinhjulet nvänds, byts även låsblecket ut om det 6

slitits ned. Ledkrnsen renss även den och putss i viss fll för tt få fin rdier med jämn övergångr. Det hr även hänt tt ledkrnsens inre ledskenering justersvrvts xiellt för tt ge mer utrymme för låsblecket på turbinhjulet..3.5. Risker vid fortstt drift utn vhjälpnde åtgärder Fel som kn tänks uppstå i smbnd med itgningen är blnd nnt tt låsblecket slits ner så mycket tt skoveln lossnr xiellt. Ett nnt möjligt fel är tt ledskenebrott uppstår. Båd dess scenrier kn led till totlhveri v krftturbinen, smt eventuell sekundär skdor på gsgenertor, utloppshus etc. Med de erfrenheter och den driftsttistik som finns idg, så känns det dock inte som tt totlhveri v KT är så snnolikt. GT35C hr totlt smlt ihop 3 3 60 drifttimmr och 84 459 strter (006-07-3)..4. Syfte Syftet med exmensrbetet är tt hitt orsken/orskern till de xiell itgningrn, smt tt ge förslg på åtgärder som förhindrr uppkomsten v itgningrn. Det är även önskvärt tt gör en jämförelse melln GT35C och SGT-500 för tt se om SGT-500 kn drbbs v smm problem..5. Metod/genomförnde Vid genomförndet v exmensrbetet hr gml rpporter studerts, även om dokumenttionen från börjn v 980-tlet är mycket begränsd. Förmodligen är det så tt större delen v den informtion som eftersökts finns/fnns lgrd i minnet hos de som vr inblndde i gsturbinutvecklingen under den tiden. De flest v dess personer hr dessutom gått i pension eller slutt på företget. Egn erfrenheter, ett ntl intervjuer och den dokumenttion som hittts hr utgjort källor till exmensrbetet. Utifrån källorn och smråd med mycket tekniskt kunnig personl på Siemens hr beräkningr, uppskttningr och bedömningr gjorts. Dess hr sedn gjort tt jg kommit frm till rpportens redovisde resultt och slutstser. 7

. Olik fktorer som påverkr det xiell spelet I dett kpitel kommer en listning och viktning görs v de fktorer som kn tänks påverk det xiell spelet. Eftersom det i dgsläget är oklrt vd orsken till problemet är, diskuters de fktorer som kn tänks påverk det xiell spelet. Resulttet v dett resulterr i en djupdykning i någr v dess fktorer... Tänkbr fktorer som kn påverk det xiell spelet Här följer de fktorer som kn tänks påverk det xiell spelet melln hjul och ledkrns i KT. Dess fktorer hr tgits frm i smråd med Peter Lundin (vdelning GRPS). Skidrörelser Felvänd xelkåp Driftförhållnden Termisk rörelser i turbinen Lgerhusfjädring vid KT-rotorns xillger Spelregleringsdon Tolernsutfll Utböjning v KT-skiv.. Bedömning v fktorerns påverkn på det xiell spelet För tt se vilk fktorer som verkr h störst betydelse för det xiell spelet v de som är listde ovn, hr ett resonemng förts i smråd med Peter Lundin (vdelning GRPS) om smtlig fktorer.... Skidrörelser Skiden är den blk-/rmkonstruktion som bär upp hel turbinen vi 7 stycken stöd/stöttor (+ stycken för strtluftdonet), vilk ll är flexibl xiellt. Det är inte särskilt troligt tt rörelser vid dess delr v skiden under drift skulle påverk turbinens xiell position, om rörelsern inte är llt för stor. Det är snrre troligt tt turbinens position i höjdled kn förändrs något under drift, på grund v en felktig uppriktning eller rent v tt skiden kn sätt sig med tiden. Det skulle kunn tänks tt en uppriktning långt utnför tolerns, resulterr i tt turbinsträngen får en bågform. Om dett fenomen skulle vr orsk till itgningrn i krftturbinen borde slitget dock h ett nnt utseende. Mängden mteril som vverkts/svrvts bort skulle då vrier melln uppknt och nedknt på ledkrnsen. Den del v skiden som bör vr mest vgörnde för turbinens xiell position är den drgblk som spelregleringsdonet är monterd i, eftersom det är spelregleringsdonet som reglerr turbinens xiell position. Spelregleringsdonets drgblk hr infästningen när genertorn, där xillgret för KT-rotorn är montert. Med tnke på dett bör den xiell rörelsen melln genertor och drgblkens infästning inte bli stor under drift, förutstt tt infästningen v drgblken är korrekt. Längdutvidgningen på drgblken motverks v tt tilloppsoljn till KT och den drivn utrustningen strömmr genom blken, vilket håller temperturen på blken så när som konstnt. Det hr vist sig tt det verklig slget på KT-sttorn blir mindre än det slg som spelregleringsdonet utför. En möjlig orsk till dett skulle kunn vr tt blken deformers/böjer ut elstiskt under drift. 8

... Felvänd xelkåp En teori som kommit upp i smbnd med upptäckten v itgningrn är tt xelkåpn som är monterd melln krftturbinen och genertorn kn h monterts åt fel håll på viss turbiner. Det skulle då innebär tt xelkåpns xiell spel kn förhindrs v ett ntl skruvr på genertorns xeltätning (eftersom det på xelkåpns en sid finns en urfräsning för just dess skruvr). Eftersom utloppshusets rörelse bkåt (mot genertorn) vid ktivering v spelregleringsdonet hindrs v kåpn, så tvings hel utloppshuset tt förflytts frmåt istället vilket medför tt ledkrns kommer närmre hjul. På viss v de drbbde turbinern hr dessutom kåpn vrit korrekt monterd. Det är dock oklrt om kåpn vänts någon gång t.ex. vid eventuellt oljeläckge...3. Driftförhållnden Det kn tänks tt viss driftförhållnden eller körsätt påverkr det xiell spelet så ofördelktigt tt itgning uppstår. Stor och snbb temperturförändringr och olik mterilegenskper gör tt viss detljer växer mycket snbbre än ndr, t.ex. under snbbstrt (tid från strt till fullst sker snbbt) eller vid lstfrånslg (då den drivn utrustningen tppr lsten). Driftförhållnden kommer dock in under rubriken..4. Termisk rörelser i turbinen..4. Termisk rörelser i turbinen Eftersom rotor och sttor hr hög tempertur under drift, kn det tänks tt längdutvidgningen på rotor respektive sttor skulle kunn gör tt det xiell spelet melln hjul och ledkrns minskr under drift. En nnn teori är tt ledskenorn på grund v värmen kröker sig och förflytts xiellt under drift. I och med tt bkknten på ledskenorn är mycket tunnre än frmknten, så kommer bkknten tt värms upp snbbre under uppstrt pg. den kringströmmnde hetgsen. I och med dett kn det tänks tt ledskenn förlängs mer i bkknt än i frmknt och böjer sig frmåt. Det som tlr emot dett är tt en del v gslsten (c 3 ton vid 7 MW) trycker ledskenorn bkåt. Dessutom kn det vr så tt den förlängd bkknten inte orkr böj ledskenn utn istället bucklr bkknten...5. Lgerhusfjädring vid KT-rotorns xillger KT-rotorns xiell position bestäms v xillgret som sitter i den drivn utrustningen, vilket vnligen är en genertor. Axillgret kn även sitt i en växel, kompressor eller pump. På de turbiner som hr xiell itgningr hr inget fel hittts på xillgret. Lgerspel hr kontrollerts på de flest, förmodligen ll. (Nominellt lgerspel är 0,78 0,5 mm). Dessutom är lgerhuset i genertorn v en mycket stdig och robust konstruktion. Enligt PM TGTC (983) så fjädrr xillgret 0,- 0,35 mm xiellt vid fullst (enligt genertortillverkren ASEA). Det frmgår inte om det är en beräknd siffr eller om den är uppmätt. Enligt PM GXP 90/86 så fjädrr xillgret 0,90 mm vid 4, MW. Denn mätning utfördes på B0009 med en genertor från Jeumont Schneider...6. Spelregleringsdon Det är spelregleringsdonet som kontrollerr turbinsträngens (exklusive KT-rotorn) xiell position i förhållnde till skiden och den drivn utrustningen (genertorn, växeln eller pumpen), där xillgret för rotorn är plcert. Hittills hr dock inget 9

smbnd kunnt ses melln spelregleringsdonet och itgningrn, eftersom kontrollmätningr och funktionstester visr tt spelregleringsdonet verkr funger som det sk. Spelregleringsdonet är dock en misstänkt felkäll, i och med tt det är just dett bestämmer turbinsträngens xiell position...7. Tolernsutfll Eftersom den xiell itgningen endst hr observerts på viss v turbinern, skulle tolernsutfllet från tillverkningen v de ingående detljern, smt tolernser vid montge kunn ge itgning endst på de turbiner där det kombinerde tolernsutfllet är ogynnsmt. Denn teori håller dock inte fullt ut eftersom mätningr/ kontroller görs vid montge v krftturbinen. Även om inte ll tillverkningsmått och xiell spel kontrollers vid montge så mäts viss kontrollmått. Tillverkningstolernsern på detljern gör emellertid tt de mått som ej mäts kn vrier något. Dett bör dock inte vr vgörnde för spelet melln hjul och ledkrns, eftersom xiell mått mäts vid montge v turbinen...8. Utböjning v KT-skiv Eftersom vgsflödet träffr skovlrn på hjul, kn det tänks tt den resulternde xiell krften på skovlrn gör tt turbinskivn vill böj ut bkåt. Om turbinskivn böjer ut bkåt så minskr spelet melln hjul och ledkrns..3. Vl v fktorer tt fokuser på Utifrån resonemnget ovn hr jg i smråd med Peter Lundin (vdelning GRPS) beslutt tt följnde prioriteringslist sk tillämps i vlet v fktorer tt fokuser på:. Felvänd xelkåp. Spelregleringsdon 3. Termisk rörelser i turbinen 4. Skidrörelser 5. Utböjning v KT-skiv Det är svårt tt vgör hur lång tid de olik fktorern tr tt undersök. Det kn även vr så tt någon v fktorern dels upp/förgrens ut mot ett ntl ny fktorer som bör undersöks. 0

3. Felvänd xelkåp I dett kpitel nlysers teorin med den felvänd xelkåpn. En beräkning v spelregleringsdonets hydrulkrft utförs, dessutom görs en beräkning med ett elementrfll på utböjningen v KT-husets lock. 3.. Mätning v styvheten på krftturbinhuset Mätningr v styvheten på krftturbinhuset (PM TBH /84) hr utförts på B-57. En domkrft plcerdes då melln genertorn och en U-blk som bultdes fst på yttre flänsen på krftturbinhusets lock (figur 3). Mätningrn visr tt vid en lst v 5,5 ton så förflyttr sig KT-turbinsttorn,5 mm xiellt frmåt. Figur 3. Mätning v styvheten på krftturbinhuset (SIT AB, 007) Vid mätningen ovn trycker u-blken direkt på lgerhuskonns fläns (vi lockets fläns), vilket gör tt locket inte flexr/böjer ut. I teorin där xelkåpn överför den xiell krften, överförs den från xelkåpn till den inre dimetern på locket. Locket kommer snnolikt då tt flex/böj ut då den xiell krften vndrr från den inre dimetern till den yttre, där lgerhuskonns fläns sitter. Det är svårt tt bedöm hur stor xiell krft utloppshusets värmeexpnsion ger. Det kn dock konstters tt KTturbinsttorn borde förflytts mindre än,5 mm vid 5 tons lst, på grund v krftturbinhuslockets vekhet.

3.. Förväntt beteende då spelregleringsdonet inte är ktivert Under drift växer förmodligen krftturbinens utloppshus en ning bkåt (även om större delen v värmeexpnsionen förvänts gå frmåt på grund v spelregleringsdonets infästningspunkt och temperturfördelningen i utloppshuset). Dett medför tt kåpns xiell spel minskr något. Ursvrvningen i tätningsringen är 5 mm xiellt. Skruvskllen och brickn hr en höjd (xiellt) på 5,3 + 0,8 6, mm. Dett innebär då tt xelkåpns xiell spel minskr med 6, 5,0, mm då kåpn monterts åt fel håll. Axelkåpns xiell spel är enligt ritning 6,5 mm vid montge. Vid felvänd xelkåp blir det xiell spelet i teorin cirk 6,5 -,,0 4,4 mm. (med en uppskttd värmeexpnsion v utlopphuset bkåt på,0 mm). Det xiell spelet melln hjul och ledkrns är som minst i dett läge, men det bör inte vr mindre än vid kllt tillstånd, dvs. c 5,5 mm. 3.3. Förväntt beteende då spelregleringsdonet är ktivert Då spelregleringsdonet ktivers så trycks utloppshuset bkåt cirk 8 mm. Om kåpn tr i skruvrn i xeltätningen (efter cirk 4,4 mm rörelse bkåt) så blir xelkåpns xiell spel noll. De resternde 3,6 mm v slglängden ts förmodligen upp v utloppshusets lock (som i denn teori överför krften). Locket kommer snnolikt tt böj ut på grund v otillräcklig styvhet, istället för tt överför en xiell krft till utloppshuset. Om krften skulle överförs till utloppshuset så skulle lockets styvhet behöv övervinn hydrulkrften från spelregleringsdonet. Dett skulle innebär tt det önskde slget på spelregleringsdonet uppnås. Totlt sett skulle ändå spelet melln hjul och ledkrns ök med 4,4 mm, till cirk 9,9 mm. Eftersom xelkåpns xiell kllspel är 6,5 mm enligt ritning, så kommer det tt bli nollspel vid en slglängd på 8 mm även vid rättvänd kåp. Det är dock inte säkert tt det blir nollspel vid kåpn, om det verklig slget på spelregleringsdonet är mindre än det teoretisk på grund v skidrörelser. För tt få en uppfttning om hur stor den resulternde krften på locket blir på fullst då xelkåpn xiell spel är noll, så utförs här en beräkning v spelregleringsdonets hydrulkrft smt utböjningen v KT-husets lock. 3.4. Beräkning v spelregleringsdonets hydrulkrft Spelregleringsdonet förses med olj från en kugghjulspump som levererr ett konstnt tryck på 70 br. I och med tt det inte finns någon tillräckligt br tätning melln kolv och cylinder så är det ett konstnt läckge över kolven. Den mängd olj som psserr kolven leds vi en returledning tillbks till oljetnken. (Enligt hndskrivet dokument v Weine Sund på GTU (986) så levererr pumpen ett flöde på liter/min och läckget över kolven hr beräknts till cirk 5 liter/min) Här gör jg en beräkning på spelregleringsdonets hydrulkrft. Kolvdimeter 95 mm Oljetryck 70 br 7 MP

π 95 F P A 7 09053,3 N, 3ton 4 Eftersom spelregleringsdonet är montert med en lutning v 0 i förhållnde till horisontlplnet, så måste en korrigering görs för tt få frm den xiell (horisontell) krften som spelregleringsdonet trycker på utloppshuset med. Den xiell krften blir 09053,5 cos(0 ) 05877,5 N ton. Eftersom gslsten på 3 ton (på fullst) vill dr utloppshuset i motstt riktning dvs. frmåt, så blir belstningen (som störst) på locket skillnden melln de båd lstern/krftern, cirk 3 8 ton. 3.5. Beräkning v utböjning v KT-husets lock För tt få en uppfttning om hur mycket locket deformers, gör jg en enkel beräkning enligt ett elementrfll (figur 3). Figur 3. Elementrfll f för böjning v cirkelringplttor (Rork s formuls for stress nd strin, 989) Yttre rdie [mm] b Inre rdie [mm] r 0 Rdie vid krftens ngreppspunkt [mm] t Plttns tjocklek [mm] E Elsticitetsmodul [MP] W Totl lst [N] w Enhetslst [N/mm] (lst/omkretslängd) I beräkningen hr följnde dt nvänts: 580 mm, b 5 mm, r 0 5 mm, t 4 mm, E 05000 MP, W 78000 N (8 ton) 3

mm N r W w / 57,7399 5 78000 0 π π ( ) ( ) 0465 0,3 4 05000 3 3 υ t E D 0,475 5 580 ln 580 5 4 ln 4 + + b b C 0,433 580 5 5 b C 0,0466 580 5 5 580 ln 580 5 580 4 5 ln 4 0 0 0 0 3 + + + + r r r r L 0,039 5 580 ln 580 5 580 4 5 ln 4 0 0 0 6 + + r r r L mm L C L C D w y b 4 0, 0,0466 0,433 0,039 0,475 0465 580 57,7399 3 3 5 6 3 Enligt beräkningen så blir utböjningen cirk 0 mm vid 8 tons lst. Beräkningen tr dock inte hänsyn till den förstyvning/plnskrvsfläns som finns där eftersom locket är tvådelt. För tt t red på hur vgörnde denn förstyvning är för utböjningen, krävs en mycket mer vncerd hållfsthetsberäkning. Enligt överläggning med hållfsthetsvdelningen på Siemens, uppsktts förstyvningen förbättr styvheten med en fktor 3. Utifrån dett skulle då utböjningen bli c 34 mm vid 8 tons lst. Om locket skulle vr så styvt tt det inte flexr/böjer ut någonting lls vid 8 tons lst (vilket är helt orimligt), så skulle slglängden minsk med cirk 3,6 mm då xelkåpn är felvänd. Slget på spelregleringsdonet skulle ändå bli c 4,4 mm. Dett resulterr i tt det xiell spelet melln hjul och ledkrns ökr med c 4,4 mm, då spelregleringsdonet ktiverts. 4

4. Spelregleringsdon I dett kpitel kommer en djupdykning med vseende på spelregleringsdonet tt görs. Bkgrund och eventuell felkällor kommer tt ts upp. 4.. Bkgrund Spelregleringsdonets funktion hr redn beskrivits i tidigre vsnitt (kp..4). Spelregleringsdonet ställs in vid nydriftsättning och justers sälln. Vid viss större inspektioner eller då ny detljer monterts in i krftturbinen, brukr funktionen tests. Det som kontrollers är tt önskt toppspel erhålls och tt slglängden verkr rimlig. Det hr vist sig tt just denn slglängd på viss turbiner vrit mindre än normlt. Ett glpp hr uppkommit inne i spelregleringsdonet, vilket beror på tt en mutter inne i spelregleringsdonet lossnt under drift eller inte vrit åtdrgen med fullt åtdrgningsmoment från börjn. Det finns ett åtgärdspket (PM RK 76/0) frmtget för kontroll v spelregleringens funktion, dett åtgärdspket tillämps då det säljs in till kund. 4.. Eventuell felkällor hos spelregleringsdonet De eventuell felkällor som dykt upp då jg nlysert spelregleringsdonet är: Lös mutter på kolvstången Felktig grundinställning v xiellt läge Felktigt läge på klck Dess felkällor nlysers djupre i följnde vsnitt. 4... Lös mutter på kolvstången Sexkntsmuttern (pos 8 i figur 8) drr fst kolven, tllriksfjädrrn (pos 0) och ändhylsn (pos 3) mot kolvstången. Muttern låses fst med en vikbrick (plåtbrick som viks upp mot mutterns/bultens sexknt för låsning v denn) vid nymontge. Det hr dock vist sig tt på viss turbiner hr denn mutter (M4) lossnt under drift eller inte vrit åtdrgen med fullt åtdrgningsmoment (300 Nm) från börjn. En teori om vrför det uppkommit problem vid åtdrgning är tt det kn vr svårt tt dr muttern utn tt hel pketet roterr med i smm riktning. Det finns nämligen inget nyckelgrepp eller liknnde på kolvstången som gör tt det går tt håll emot. Längst ut på kolvstången (vid infästning mot KT-hus) går det tt håll emot, men det kn finns risk för tt infästningen för den cylindrisk bulten skds/stuks, vilket senre försvårr montget v spelregleringsdonet. De först spelregleringsdonen tillverkdes och monterdes i egen regi på företget. Kolvstången spändes då fst och muttern drogs åt med momentnyckel. Större delen v de spelregleringsdon som finns på turbinern är levererde v Nordenbergs Meknisk AB i Norrköping. De hr även tillverkt de flest v de ingående detljern. Montget v dess spelregleringsdon hr Nordenbergs inte utfört själv, de hr i sin tur nlitt JOH SJÖ Industri AB i Norrköping. Efter smtl med en montör på JOH SJÖ frmkom följnde: Vid montge v spelregleringsdonet nvändes en press för tt komprimer tllriksfjädrrn, muttern nsttes sedn med hndkrft. Montören berättde tt en turbinmontör från site (område/plts där turbinnläggningen är plcerd hos kund) kontktt honom en gång. Problemet vr då tt vikbrickn hde 5

öppnt sig, dvs. tt den inte låg emot mutterns sexknt. Då montget sker enligt metoden med press och åtdrgning med endst hndkrft, kn det mycket väl tänks tt förspänningen melln mutter och kolvstång blir mindre eller rent v obefintlig. Om muttern drs åt med momentnyckel däremot så kommer en förspänning melln mutter och kolvstång snnolikt tt byggs upp efter det tt fjäderpketet komprimerts. För tt få en uppfttning om förspänningens påverkn för konstruktionen så utför jg här först en beräkning på dett: Beräkning v förspänningskrft Förspänningskrften beräkns enligt formler hämtde ur Hndbok om skruvförbnd. M v Åtdrgningsmoment [Nmm] F F Förspänningskrft [N] P Gängns stigning [mm] D s Skruvskllens eller mutterns [mm] ytterdimeter D h Frigående hålets dimeter [mm] D Anläggningsdimeter (D s +D h )/ [mm] d m Skruvens medeldimeter [mm] µ Friktionskoefficient i nläggningsplnets kontktytor µ g Friktionskoefficient i gängorns kontktytor Följnde dt hr nvänds vid beräkningen. M v 300 Nm, P 4,5 mm, D s 64 mm, D h 43 mm, d m 39,077 mm, µ 0,30, µ g 0,5. D F D + D 64 + 43 s h 53, 5 F M mm ( 0,6 P) + ( 0,583 d µ ) + ( 0,5 D µ ) m v ( 0,6 4,5) + ( 0,58339,077 0,5) + ( 0,553,5 0,3) g 3 F 3000 54, 8kN F Om det redn från börjn finns ett litet xiellt glpp melln kolv och kolvstång, eller om förspänningskrften är för liten så kommer förspänningen melln kolvstång och mutter snnolikt tt försvinn vrje gång som spelregleringsdonet ktivers. Dett eftersom kolven då går emot kolvstångens xiell pln, vilket ger ett xiellt glpp melln kolv och mutter (eller vikbrickn). Friktionen melln mutterns xiell pln och kolven (vi vikbrickn) går förlort. Om det xiell glppet är så stort tt vikbrickns rottionslåsning mot kolven kn hks ur, kn det tänks tt muttern kn vrids/gängs ifrån kolven. Dett leder ett ännu större glpp. Det skulle även kunn vr så tt en väldigt dåligt låst vikbrick i kombintion med det rdiell spel som finns melln ytterdimetern v kolvstångens gäng och vikbrickns innerdimeter, får mutterns nock (störst dimetern v sexknten) tt psser den vikt brickn. Det senre fllet känns dock mycket osnnolikt. 6

Då muttern beteckns som åtdrgen respektive lös i den fortstt texten vses följnde: Åtdrgen mutter är då muttern är åtdrgen med fullt åtdrgningsmoment. Med störst snnolikhet ligger då kolven stumt mot kolvstången, dvs. kontkt melln kolvens och kolvstångens xiell pln. Lös mutter är då muttern ej drgits med fullt åtdrgningsmoment. Det finns då med störst snnolikhet ett xiellt glpp melln kolv och kolvstång. I följnde beräkningr nts det xiell glppet motsvrs v gängns stigning (4,5 mm) beroende på hur mycket muttern vrids (drs åt). (Det bör tilläggs tt det xiell glppet och mutterns vridning inte överensstämmer exkt på grund v friktion etc.) Om muttern inte är åtdrgen med fullt åtdrgningsmoment kn det vr så tt kolven inte (pos, figur 8) är drgen stumt mot kolvstångens xiell pln. Dett medför tt tllriksfjädrrn inte komprimers tillräckligt. Fjäderkrften som skll dr turbinsträngen frmåt blir mindre och det uppstår ett glpp melln kolv och kolvstång. I ktivert läge på spelregleringsdonet kommer snnolikt kolven och kolvstången tt gå i det bkre ändläget (kolven ligger dikt n mot stoppskruvrn), trots glppet. Oljn trycker på kolven tills den går emot kolvstångens xiell pln (rörelse för tt t upp glppet), kolv och kolvstång går tillsmmns frm till ändläget dvs. stoppskruvrn (pos, figur 8). Då spelregleringsdonet däremot inktivers, kn fjäderkrften vr för liten (pg. ej tillräckligt åtdrgen mutter) för tt dr tillbk turbinsträngen till det främre ändläget. Det skulle kunn vr så tt den xiell rörelsen v turbinsträngen förhindrs eller kärvr. Rören som är monterde melln turbin och skid, friktion i spelregleringsdonet etc. är någr fktorer som skulle kunn bidr till en kärvnde xiell rörelse v turbinsträngen. Det som tlr mot tt fjäderkrften inte orkr dr tillbk turbinsträngen är tt gslsten hjälper till tt dr turbinsträngen i det främre läget. Gslsten vtr från cirk 3 ton på fullst, ner till c ton på tomgång. Då åtgärdspketet (PM RK 76/0) med kontrolldrgning v M4 muttern utförs, hr det vist sig tt muttern i viss fll går tt dr åt cirk vrv innn kolven går stumt mot kolvstångens xiell pln. Denn åtdrgning hr även i viss fll ändrt L3-måttet (figur 7). I smbnd med åtgärdspketet (PM RK 76/0) bör således även en kontroll v L3 måttet förs in, med mätning före och efter åtdrgning v muttern. För tt nlyser spelregleringsdonets fjädermeknism vid åtdrgen respektive lös mutter, så beräknr jg här fjäderkrften för respektive fll. Beräkning v fjäderkrft Eftersom fjäderkrkteristiken för en tllriksfjäder inte kn beskrivs som ett linjärt smbnd melln krft och deformtion, nvänds följnde formler (hämtde ur Hndbook for disc springs Schnorr Corportion) för tt beräkn fjäderkrft smt ingående konstnter. Tllriksfjäderns beteckningr illustrers i figur 5. 7

Figur 5. Tllriksfjäderns dimensioner (Schnorr Corportion, 007) D e Ytterdimeter [mm] D i Innerdimeter [mm] L 0 Längd för obelstt fjäderpket [mm] L Längd för belstt fjäderpket [mm] l 0 Höjd för obelstd fjäder [mm] h 0 Konns höjd för obelstd fjäder med [mm] kontktytor t Fjädertjocklek [mm] t Fjädertjocklek för fjäder med kontktytor [mm] υ Poissons tl E Elsticitetsmodul [MP] F Fjäderkrft för en tllriksfjäder [N] i Antl fjädrr i pketet s Deformtion för en fjäder [mm] δ Dimeterförhållnde melln inner- och ytterdimeter Tllriksfjädrrn (ritn.nr. 95700-4) som sitter monterde i spelregleringsdonet är stycken till ntlet. De är monterde i serie och hr slipde kontktytor. Följnde dt hr nvänts i beräkningrn: D e 40 mm, D i 7 mm, L 0 8,64 mm, L 3,6 mm, l 0 0,7 mm, h 0 3, mm, t 8 mm, t 7,5 mm, υ 0,3, E 06000 MP. δ D e Di 40,94 7 s åtdrgen mutter l L i 3,6 0,7 0,53 C l0 4 t t' t t' 3 5 l0 + t 4 8 t t' 3 + t 8 8

,363 8 3 8 7,5 8 0,7 8 5 4 3 8 7,5 8 0,7 4 8 7,5 + + C 7,4 8 0,7 3 5 8 7,5,363 3 5 ' 3 0 3 + + t l t t C C 0,686 ln,94,94,94,94,94 ln + + π δ δ δ δ δ π K,0794 7,4,363,363 4 + + + + C C C K + ' ' ' ' ' ' ' 4 0 0 4 4 4 t s t h t s t h K t s K D K t E F e υ + 7,5,53 7,5 3, 7,5,53 7,5 3,,0794 7,5,53,0794 40 0,686 8 0,3 06000 4 4 F åtdrgen mutter N F mutter åtdrgen 59460, På smm sätt kn krften räkns ut för respektive fll, med vseende på hur mång vrv muttern är lös. Fjäderkrftern blir då: N F N F N F N F v mutter lös v mutter lös v mutter lös v mutter lös 580,7 3408,3 4754,4 59,3 vr ½ vr vr ½ vr Eftersom tllriksfjädrrn är monterde i serie, ökr deformtionen men krften förblir densmm jämfört med då endst en fjäder nvänds (figur 6.b). 9

Figur 6. Krft och deformtion för olik fjäderkombintioner (Schnorr Corportion, 007) Då muttern är åtdrgen med fullt åtdrgningsmoment uppgår fjäderkrften till 59,5 kn. När muttern däremot är åtdrgen vrv för lite, så blir fjäderkrften 4,8 kn. Dett vrv motsvrr en minskd komprimering v tllriksfjädrrn på 4,5 mm, vilket ger en minskd fjäderkrft på 6,7 kn (c,7 ton). Om muttern istället är åtdrgen vrv för lite så minskr fjäderkrften med hel 34,3 kn (c 3,5 ton). Det sist fllet känns dock en smul osnnolikt, eftersom fjäderpketet endst komprimerts 6 mm ( och /3 vrvs vridning v muttern) mot norml 5 mm (3 och /3 vrv). Då fjäderpketet komprimers, kommer den ytterligre åtdrgningen v muttern bygg upp en förspänning i förbndet. Förspänningskrften melln kolvstång och mutter (54,8 kn) är betydligt större än den krft som krävs för tt komprimer fjäderpketet (59,5 kn). Om muttern drs åt med fullt moment (dvs. 300 Nm) så kommer kolven snnolikt tt gå stumt mot kolvstångens xiell pln. Att den återgående krften minskr skulle kunn vr en förklring till vrför slgländen är mindre än normlt. Om inte spelregleringsdonet återgår till det främre ändläget så erhålls dock ett större xiellt spel melln hjul och ledkrns i inktivert läge. Därför känns det inte troligt tt dett skulle vr orsk till de xiell itgningrn. Det skulle däremot kunn bli en itgning melln skovlrns toppr och sttorringrn. 4... Felktig grundinställning v xiellt läge Vid nymontge v krftturbinen mäts toppspel och xiell mått melln hjul och ledkrnsr. Rotorns xiell läge justers tills önskde toppspel och xiell mått uppnås. L3-måttet (figur 7) mäts upp och stnss in i krftturbinhusets lock. 30

Figur 7. Mätprotokoll krftturbin 40 057 (SIT AB, 007) När krftturbinen monterts på skiden och trnsporterts till site (område/rbetsplts där turbinen är plcerd hos kund) görs en uppriktningskontroll. L3-måttet kontrollers och justers vid behov, genom tt skruv på justerskruven (pos 6, figur 8). Tolernsen på L3-måttet är ± mm. Då L3-måttet justers ändrs grundinställningen/nolläget på spelregleringsdonet och därmed hel turbinsträngen (exklusive KT-rotor och genertor). En teori som bygger på det tidigre resonemnget kring den lös muttern är följnde. Om turbinsträngens xiell position korrigers vid den först uppriktningen, skulle ett fel kunn uppstå. Om turbinsträngen behöver flytts frmåt, så kn det tänks tt den reducerde fjäderkrften (på grund v lös mutter) inte orkr dr med kolvstången (och därmed turbinsträngen) mot klcken (pos 7, figur 8) i spelregleringsdonet, då cylindern förflytts med hjälp v justerskruven (pos 6). Om dett är ett fktum uppstår ett xiellt glpp melln kolvstång och klck. Då upplevs det som tt kolvstången är i det främre ändläget/nolläget (dvs. mot klcken), men i själv verket så kn kolvstången vr ett ntl millimeter ifrån klcken. Det som tlr mot dett är tt montören borde reger över tt denne får vrid på justerskruven gnsk mycket innn någon förändring v L3-måttet kn observers. Då förändringen v L3-måttet sker så hr fjädrrn förmodligen komprimerts precis så mycket som krävs för tt flytt hel turbinsträngen frmåt (xiellt). Dett eventuell glpp kvrstår förmodligen tills det tt turbinen strts. Då tillkommer en rektionskrft frmåt på turbinsträngen på grund v tt turbinen vill dr iväg frmåt, i flygriktningen. Denn rektionskrft i kombintion med den något reducerde fjäderkrften gör förmodligen tt kolvstången hmnr i det främre ändläget, vilket då ligger längre frm än det förväntde. Dett gör tt ledkrns kommer närmre hjul, vilket skulle kunn bidr till tt en itgning kommer tt inträff. 3

Om turbinsträngen v någon nledning återgår till det ursprunglig läget (med glpp) vid stopp v turbinen märks ingen förändring v L3-måttet vid en uppriktningskontroll. Om turbinsträngen nnrs återgår till det ny ändläget så ger det ett förändrt L3-mått. Dett borde observers vid en uppriktningskontroll. Då det felktig L3-måttet korrigers så skulle smm typ v glpp kunn uppstå igen. Då kvrstår lltså felet, även om det är en smul osnnolikt tt smm typ v fel uppstår igen. Det bör tilläggs tt mått 5,5 på figur inte finns med på mätprotokoll 40 057 (figur 7). Vid montge så behövs lltså dett mått inte kontrollers, dessutom så är mått 5,5 ett hjälpmått. Vid smtl med montörer som montert ihop krftturbinern vid nymontge frmkom följnde. Viss v montörern hr kontrollmätt dett mått på viss turbiner. Det är väldigt trångt tt komm åt tt mät dett mått, det går inte tt komm melln skovlrn med ett skjutmått och smtidigt mät i korrekt vinkel. Dett problem löstes genom tt slip och bock en uppsättning plåtbitr med närliggnde mått till 5,5 mm. Dess plåtbitr nvändes sedn för tt kunn mät måttet, med någr tiondels millimeter i noggrnnhet. Det fördes en dilog med konstruktionsvdelningen huruvid dett mått skulle finns med på mätprotokollet eller inte. Konstruktionsvdelningen mende tt det måttet inte skulle behöv noters. Det skulle vr lämpligt tt inför kontroll v dett mått, både på det gml (40 057 för GT35C) och det ny (406 968 för GT35C & SGT-500) mätprotokollet. De uppmätt måtten L och F (på mätprotokoll 40 057) hr studerts för tt se om det finns något smbnd melln storleken på dess mått och itgningen. Måtten på de flest v de drbbde turbinern smt de turbiner där det med säkerhet inte vrit någon hr itgning hr studerts. Inget smbnd hr dock kunnt ses. Det kn dock tilläggs tt L-måttet i viss fll låg upp till 0,6 mm utnför tolerns. 4..3. Felktigt läge på klck Vid montge v klcken (pos 7, figur 8) i cylindern (pos ) skulle det kunn bli så tt klcken inte bottnr mot nläggningsplnet i cylindern. L3-måttet ställs då in efter klckens position i dett läge. När turbinen sedn strts så kn klcken trycks in i botten v cylindern med hjälp v rektionskrften från turbinen. Om inte klcken trycks in i botten direkt, så kn det tänks tt dett sker successivt, t.ex. vid inktivering v spelregleringsdonet. Då utsätts klcken för en xiell slgkrft, då fjäderkrften i kombintion med rektionskrften drr tillbks turbinsträngen. Förutstt tt dimensioner på klck (j6) och cylinder (H7) ligger inom ngivn tolernser, så kn följnde rdiell spel erhålls melln klck och cylinder. Mxspel 0,030 mm och minspel -0,0 mm. Det kn lltså förekomm både glpp och krymppssning (även om spelet eller krymppssningen är väldigt små). Det kn tilläggs tt tolernsen på klcken är n6 på smmnställningsritning 40 54, men på tillverkningsritningen är tolernsen j6. Av hndstilen tt döm på ritning 40 40 ser det ut som tt tolernsen någon gång ändrts till j6, fstän det ej finns dokumentert i något ändringsmeddelnde. Denn eventuell ändring medför en mer lös pssning än den tidigre. Det ser även ut som tt ett genomgående hål med gängn M6 tillkommit i centrum v klcken, och tt en vfsning ökts på från c,5 till 3 x 45. Montören på JOH SJÖ menr tt det inte vr någr problem tt monter klcken. Den knckdes lätt ner till botten v hålet i cylindern. En v montörern på Siemens 3

(dåvrnde ASEA STAL) menr dock tt de i börjn hft problem tt monter klcken. Cylindern värmdes upp något medn klcken kyldes ner före montge. Det vr problem med tt få ut luften bkom klcken, dvs. i hålet i cylindern. Dett löstes genom tt slip ett xiellt spår längs klckens ytterdimeter. Luften kunde då leds bort då klcken trycktes i botten på cylindern. Det verkr som tt dett spår sedn erstts med ett genomgående gängt hål i centrum v klcken. Gängn gör det även möjligt tt demonter klcken vid behov med hjälp v en glidhmmre eller vdrgre. Huruvid denn eventuell ändring slgit igenom vid tillverkning är oklrt, eftersom det inte finns något ändringsmeddelnde utfärdt. 33

5. Termisk rörelser i turbinen I dett kpitel utförs en elementär längdutvidgningsberäkning för tt få en uppfttning om hur mycket de termisk rörelsern påverkr det xiell spelet. 5.. Bkgrund Längdutvidgningsdifferensen melln rotor och sttor bedöms h störst inverkn då turbinen efter en kllstrt når fullst utn tt spelregleringsdonet hr ktiverts. Dett tillstånd kn innehs till 5 minuter efter det tt lstvillkoret 7 MW psserts. Beräkningen utförs vid de temperturer som krftturbinen förvänts h vid fullst. Det är inte troligt tt krftturbinen blivit genomvrm innn spelregleringsdonet ktivers. Det skulle dock kunn vr så tt turbinen tillfälligt vrit nere under 6 MW efter det tt den nått fullst innn den sedn lsts på igen till fullst. Dett innebär då tt det tr ytterligre 5 minuter innn spelregleringsdonet ktivers. De temperturer som nvänds vid beräkningrn är delvis hämtde från en rdilblns (rdilblnsen hämts ur ett dtprogrm som ger strömningen i turbinen som funktion v rdien) som är utfärdd vid 6,8 MW. Temperturer på inlopps- respektive utloppsknt illustrers i figur 8. Temperturer inom prentes motsvrs v medeltemperturen för hel skoveln. Övrig temperturer är uppskttde. Figur 8. Temperturer i krftturbinen vid lsten P 6,8 MW (SIT AB, 007) 34

KT-xeln nts h en tempertur på 70 C från tätkntern vid lger 7 och bkåt mot den drivn utrustningen. Frmdelen v KT-xeln nts inneh medeltemperturen (48 C) v turbinskiv 3 och den resternde delen v KT-xeln. Temperturen i turbinen ställs reltivt en omgivningstempertur på 0 C. 5.. Rotorns längdutvidgning Längdutvidgningen för rotorn hr beräknts med xillgret som referens/nolläge. Längdutvidgningen v rotorns detljer hr summerts med vseende på bksidn v hjul. ( 48 0) 0, mm ( 70 0), mm 6 lkt xel frm L α T 7 3,4 0 388 6 lkt xel bk L α T 394,50 496 lkt xel lkt xel frm + lkt xelbk 0,388+,496, 884mm ( 46 0) 0, mm 6 l Skiv L α T 80,7 0 380 3 ( 449 0) 0, mm 6 ltätningsring L α T 76,8 0 385 ( 47 0) 0, mm 6 l Skiv L α T 7,9 0 386 ( 499 0) 0, mm 6 ltätningsring L α T 6,00 35 ( 56 0) 0, mm 6 l Skiv L α T 68,00 43 ( 59 0) 0, mm 6 l Skovel L α T 5,5 4,30 38 lskiv l Σ l + + + + + Rotor lkt xel lskiv3 ltätningsring lskiv ltätningsring 0,43 0,38 Σ l Rotor,884 + 0,380 + 0,385 + 0,386 + 0,35+ 3, 40mm Skovel 5.3. Sttorns längdutvidgning Längdutvidgningen för sttorn hr beräknts med infästningen för spelregleringsdonet i utloppshuset som referens/nolläge. Längdutvidgningen v sttorns detljer hr summerts med vseende på frmsidn v ledkrns. ( 400 0), mm 6 lutloppshus kon L α T 3844, 0 057 ( 400 0) 0, mm 6 lutloppshus fläns L α T 504, 0 68 ( 44 0) 0, mm 6 l Ledkrns L α T 454,00 777 3 35

( 475 0) 0, mm 6 l Ledkrns L α T 943,9 0 595 ( 475 0) 0, mm 6 linreledskenering ( centrum på hål till frmsid) L α T 33,9 0 45 Σ l Sttor l Utloppshuskon + l Utloppshus fläns + l + l + l Ledkrns3 Ledkrns Inreledkenering Σ l Sttor,057 + 0,68 + 0,777 + 0,595 + 0,45 3, 84mm 5.4. Längdutvidgning, förhållnde melln rotor och sttor Beräkningrn ovn visr tt rotorns längdutvidgning är 3,40 mm (frmåt) och sttorns längdutvidgning 3,84 mm (frmåt). Dett innebär tt det xiell spelet melln hjul och ledkrns minskr med 0,44 mm (3,84-3,40) vid fullst jämfört med kllt tillstånd (figur 9). Det är svårt tt uppsktt hur längdutvidgningen melln utloppshusflänsen och infästningsört ser ut under drift, men resulttet ovn ger en fingervisning om hur längdutvidgningen melln rotor och sttor bör se ut vid fullst. Det bör också tilläggs tt fler v temperturern är uppskttde, t.ex. KT-xelns tempertur (från tätkntern vid lger 7 och bkåt) som uppskttdes till 70 C. Om temperturen istället nts vr 60 C så minskr längdutvidgningen på enbrt den delen v xeln med hel 0,3 mm, vilket också skulle minsk spelet melln hjul och ledkrns med 0,3 mm. Alltså finns det en gnsk stor osäkerhet i denn beräkning. Figur 9. Skiss på längdutvidgning v rotor respektive sttor. 36

5.5. Ledkrns Eftersom itgningen skett just på ledkrns, så hr den nlysers den närmre med vseende på montge och termisk rörelser. 5.5.. Montge v ledkrns Figur 0 visr en del v smmnställningsritningen för ledkrns. Den består i stor drg v 79 stycken ledskenor (pos ), yttre ledskenering (pos ), ring (pos 3) och inre ledskenering (pos 4). Figur 0. Ledkrns, del v ritning 400 99 (SIT AB, 007) Vid montge v ledkrns sker följnde. Ring plcers horisontellt på en rbetsbänk. Ledskenorn monters i den inre ledskeneringen. Inre ledskenering lyfts tillsmmns med ledskenorn ner i ring. Yttre ledskenering monters sedn mot ring och ledskenorn klämmes fst xiellt. För tt kunn monter yttre ledskenering måste inre ledskenering lyfts något för tt ledskenorn sk hmn i rätt läge (eftersom inre ledskenering och ledskenor hänger ner på grund v egenvikten). Ledskenorn chimss upp för tt få en jämn fördelning längs vrvet. Hål borrs sedn genom yttre ledskenering och ner i vrnnn ledsken. Cylindrisk pinnr (pos 5) monters sedn i dess hål. Den inre ledskeneringen fixers inte, vrken rdiellt eller xiellt. Enligt en montör på Siemens så kn inre ledskenering förflytts c 5 mm upp och ner (xiellt) då ledkrnsen är färdigmonterd. 5.5.. Termisk rörelser i ledkrns Melln ring och ledskenorn sk det enligt ritning 400 99 (figur 0) finns ett xiellt spel på 0,07 0,345 mm. Vrför dett spel tillåts vr så stort är oklrt. För tt få en uppfttning hur spelet ser ut vid fullst så utförs en längdutvidgningsberäkning på ringrn smt ledskenorn i xiell led. ( 475 0) 0, mm 6 l ring L α T 64,40 40 37

( 475 0) 0, mm 6 l ledsken Lα T 6,0 0 33 Eftersom längdutvidgningskoefficienten är större i ring och yttre ledskenering än vd den är i ledskenorn, så kommer det xiell spelet tt ök med cirk 0,07 mm (0,40-0,33) vid fullst. Spelet förvänts då lltså ligg på 0,40 0,45 mm. Beräkningen hr utförts med ntgndet tt ringrn och ledskenorn hr ungefär smm tempertur. Dett är förmodligen inte är helt korrekt eftersom värme vges från ringrn ut utnför turbinen, trots tt isoleringsmttorn täcker ringrn. Ledskenorn är fixerde rdiellt mot yttre ledskenering med hjälp v den klck och det spår som finns på yttre ledskenering respektive i ledskenorn (figur ). Vrnnn ledsken hr dessutom en rottionslåsning (i tngentiell riktning) i form v en cylindrisk pinne. Under uppstrt och pålstning så tr ledskenn värme snbbre än både ring och yttre ledskenering. Under viss trnsient (Kortvrigt, övergående tillstånd) förlopp som dess så kn det tänks tt ledskenn växer snbbre än yttre ledskenering rdiellt. Då kommer ledskenn snnolikt inte kunn expnder fritt i rdiell riktning eftersom det är nollspel (rdiellt) melln ledsken och yttre ledskenering. Den tryckkrft F som då uppstår skulle kunn gör tt ledskenn vill vrids medurs kring punkt A. Figur. Skiss v ledskenns infästning 38

På B0006 visde det sig tt de cylindrisk pinnrn hde rört sig frmåt (xiellt) mot ledkrns, trots tt pinnrn låses vid montge genom tt stuk mteril över hålet för pinnrn. Dett skulle kunn tyd på tt ledskenn rört sig i förhållnde till yttre ledskenering under drift. För tt se hur ledskenn skulle kunn vrids så utförs denn beräkning. 0,45 0,45 sinα α rcsin 0, 56 4,7 4,7 Om ledskenn skulle vrids så mycket så tt det blir nollspel melln ring och ledskenorn (xiellt) och tt mxspel innehs innn vridning, så kommer ledskenn tt kunn vrids 0,56 (kring punkt A) i förhållnde till vertiklplnet. Eftersom längden från punkt A till ledskenns tpp (infästning mot inre ledskenering) är 7 mm så kommer tppen förflytts frmåt (mot hjul ) enligt: x sin 8,3 ( 0,56 ) x 8,3 sin( 0,56 ),mm För tt ledsken och inre ledskenering sk förflytts denn sträck på, mm så krävs det tt ledskenn förlängs rdiellt vid F enligt: x tn 63 ( 0,56 ) x ( 63) tn( 0,65 ) 0,47 mm Att ledskenns rdiell längdutvidgning skulle bli så stor som 0,47 mm reltivt klcken och de cylindrisk pinnrn känns nästn omöjligt eftersom dett vstånd endst är 3,5 mm (rdiellt). Däremot så skulle det kunn vr så tt yttre ledskenering och ring krymper med tiden vilket borde gör tt ledskenorn vill vrids på smm sätt. Fenomenet med yttre ledskeneringr som krymper med tiden och ntl strter förekommer i LTT på gsgenertorn. Det är dock inte smm mteril i ledskeneringrn i LTT och KT. Det finns ing erfrenheter ngående hur mycket ringrn i KT eventuellt krymper med tiden och ntl strter. Spelet melln ledskenns tpp och hålet i inre ledskenering ligger melln +0, och +0,7 mm (kllt tillstånd), vilket möjliggör en viss snedställning förhållnde till vrndr. Spelet ökr under fullst, eftersom inre ledskenering hr större längdutvidgningskoefficient än vd ledskenn hr. 39

6. Skidrörelser I dett kpitel kommer en jämförelse melln olik typer v skidr tt görs. Spelregleringsdonets infästningsblk kommer tt studers närmre med vseende på deformtion och dess infästning. 6.. Bkgrund Skiden är den blk-/rmkonstruktion som bär upp hel turbinen, den beskrivs ytterligre i kpitel... Det finns någr olik typer v skidr till GT35C. Mjoriteten v turbinern är monterde på Siemens (dåvrnde ASEA STAL/ABB STAL) egn stndrdskid. B0005, B00059, B00069 och B00075 hr dock en trepunktsuppställd skid med krftigre rmblkr (ritning 03 09) som även den är Siemens egn skid. B0007, B00034 & B00035 är pckde v KVAERNER, dett innebär tt Siemens endst leverert gsturbinen till KVAERNER. De hr sedn instllert turbinen i sin egn enclosure (plåtbyggnd som turbin och kringutrustning (olik hjälpsystem, t.ex. smörjoljesystem, bränslesystem etc.) är instllerde) som de normlt nvänder till sin egn turbiner. B000 & B0009 är på liknnde sätt pckde v SOLAR. Melln de 4 olik instlltionern skiljer det en hel del, både vd det gäller lyout och konstruktion. 6.. Mätningr och erfrenheter Mätningr v rörelsen på KT-hus och skid utfördes på B0009 år 986 (PM GXP 90/86) eftersom olik toppspel uppmättes vid olik mättillfällen, trots lik förhållnden under mätningrn. Det hr inte kunnt drs någr slutstser från mätningrn, men det som kn konstters är följnde: Den B-givre (beröringsfri givre för vibrtionsmätning) som plcerts i KT-huset (i ringen vid det tänkt lger 8 ) för tt mät den xiell rörelsen melln KT-huset och KT-rotorn, visde en xiell rörelse på 4 mm då spelregleringsdonet ktiverdes (c 7 MW). Slglängden på spelregleringsdonet vr då 6,5 mm. En slglängd på 6,5 mm ger en xiell rörelse på 6,5 cos(0 ) 6,4 mm. Dett innebär tt det önskde slget ldrig uppnåddes. Skillnden på,4 mm (6,4-4,0) tyder på tt det fnns någon form v glpp någonstns eller tt något deformerts elstiskt. Dett fenomen ts även upp i rpporten RT TBH 30/88. Där står det: Vid informtion från Jons Lrsson vdelning GXP erhölls följnde uppgifter:. Krftturbinhuset fjädrr 5 mm xiellt p.g.. vekhet i upphängningen från tomgång till fullst.. Vid en effekt v 6 MW hr krftturbinhuset fjädrt,5 mm v de 5 mm enligt ovn. Punkt ovn stämmer br överens med mätningen på B0009. Efter smtl (007/03) med Jons Lrsson (tidigre mek-driftsättre på GT35) på vdelning GPXD frmgick följnde: Fjädringen som nämns ovn hr inte uppmätts med indiktorklock eller liknnde direkt på KT-huset. Det som observerts är tt toppspelet i steg ökt drstiskt vid högre lster och speciellt vid fullst (c 7 MW). Hn mende tt toppspelen som mättes upp kunde ligg melln 3 och 4 mm på fullst. (Enligt instruktionen för toppspelsmätningen så mäts dock toppspelet endst vid 6,5 MW). Denn toppspelsförändring hr sedn räknts om till slglängd på 40

spelregleringsdonet. Den xiell fjädringen på 5 mm påverkr det xiell spelet melln hjul och ledkrns negtivt. Enligt en rpport på företget (PM TGTC 9/8) så förvänts toppspelet i steg ök med c,0 mm vid fullst (stedy stte) jämfört med kllt tillstånd. (spelet förvänts däremot minsk med c,8 mm 50 sekunder efter strt.) Förutstt tt toppspelet i kllt tillstånd ligger på det nominell dvs.,8 mm, så förvänts spelet vid fullst tt h ökt till 3,8 mm. Då spelregleringsdonet ktivers så kommer toppspelet teoretiskt tt minsk med 8 0,4 3,8 mm (vid 8 mm slglängd på spelregleringsdonet). Det teoretisk toppspelet vid fullst är då 0,5 mm (3,8-3,9). Dett toppspel känns dock väldigt litet. Det skulle då förmodligen bli en del itgningr melln skoveltopp och sttorring på grund v glpp i styrningr och tillverkningstolernser. Det teoretisk toppspelet vid fullst på 0,5 mm kn ställs i reltion till det uppmätt på 3 4 mm. Denn toppspelsökning borde resulter i märkbr effektförlust, men om ll turbiner beter sig på dett sätt så kn det vr svårt tt upptäck. Enligt Rolnd Egnells (tidigre produktnsvrig för SGT-500) utredning KT rörelser vid på- och vlstningr vid prov (984) så fjädrr upphängningen för KT totlt 3,4-3,9 mm xiellt, från stillstående till 4 MW. Vid smtl (007/03) med Mikel Andrén (tidigre mek-driftsättre på GT35) på vdelning SOS frmkom följnde: Hn upplever tt det krävs kortre slglängd på spelregleringsdonet för tt uppnå önskt toppspel på de skidr som inte är levererde v Siemens (förutom den trepunktsuppställd skiden). Det skulle då kunn innebär tt den trepunktsuppställd skiden och skidrn som SOLAR och KVAERNER leverert hr en högre styvhet och inte flexr/böjer ut lik mycket under drift. Det beteende som diskuters ovn skulle kunn vr ett resultt v tt drgblken eller dess infästning deformers på ett eller nnt sätt. Med nledning v dett kommer den tt undersöks närmre. Jons Lrsson berättde även tt det förekommit läckge på spelregleringsdonet. Hydrulcylindern orkde då inte skjut turbinsträngen bkåt. Problemet löstes genom tt stycken rdiell spår infördes på ändhylsn (pos 3, figur 8) smt tt en O-ring infördes melln ändhylsn och kolvstången (pos 4, figur 8). Vid smtl (007/03) med John Persson (driftsättre på GT35) på vdelning SOFB frmkom följnde: Då B0006 driftsttes efter en plnerd översyn 007 så kunde ingen effektökning observers (vilket det borde h blivit) då spelregleringsdonet vr ktivert. 4

6.3. Drgblk Drgblken är monterd i skrven melln turbinskiden och skiden för den drivn utrustningen. Vidre är den bultd med 6 stycken genomgående M4 bultr. Bultrn går genom flänsen på blken och sedn genom stycken fyrkntsblkr (stplde på vrndr) på skiden för den drivn utrustningen, för tt slutligen gå igenom en fläns på nslutnde blk. Denn nslutnde blk är svetsd i stycken mindre blkr, som vrder är infäst med 45 horisontell vridning. Dess blkr är sedn svetsde i stor I-blkr som tr upp vikten v den drivn utrustningen. Drgblken (figur ) är sedn upplgd på en tvärgående blk som sitter på frmsidn v utloppshuset (440 mm från infästningen). Under drgblken, 5 mm (bkåt) från infästningspositionen för spelregleringsdonet finns ett vertiklt stöd. Dett stöd består v en stående I-blk (55 mm lång) som går rkt ner till fundmentet. På ritning 04-58 så är det vertikl stödet inritt under drgblken. På den uppdterde ritningen med ritningsnummer 07-68 däremot hr dett stöd ritts ut med streckd geometri. Stödet finns positionert på ritningen över de pelre som skiden står på (ritn.nr. 04 084). Det skulle kunn vr så tt något missförstånd uppstått och tt stödet tgits bort från ritningen och ldrig monterts på viss turbiner, även om det verkr mycket osnnolikt. Det hr dock vist sig tt B0006 inte hr något stöd under drgblken (enligt John Persson SOFB). Då kommer drgblken snnolikt tt böj ut nedåt pg. den vertikl krften (cirk ton) som spelregleringsdonet påverkr drgblken med. Dett kommer snnolikt tt förflytt spelregleringsdonets infästningspunkt (mot drgblkens) något frmåt. I en rpport från företget (PM GXP 90/86) står det följnde: Tyvärr hnn montget tt plock bort stöttn under drgblken vid infästningen för stget före sist mätningen. I Projektmöte nr för B0008-B0000 (986) ts följnde upp under rubriken Instlltion etc.: Ev. förstärkning för tt t upp krfter från spelregleringsdonet. OBS!. Endst kompkterd jord.. Vrför finns ej lstcell för stött under spelregleringsdonet 6.3.. Drgblkens längdutvidgning Enligt ett dokument skrivet v Rgnr Torstenfeldt (konstruktionschef vid den tiden) vdelning TGTC (983), så hr drgblken en tempertur på 55 C vid fullst. Temperturen innn strt kn vrier gnsk mycket beroende på vr turbinen är plcerd i världen. En kompensering skll utförs för temperturskillnden melln temperturen vid montge och drifttemperturen på 55 C (vrje grd motsvrs v 0,05 mm förlängning v blken). För en turbin som monters vid 40 C kommer blken tt förlängs med (55-40) 0,05 0,75 mm. Om turbinen däremot monters vid 5 C så kommer blken tt förlängs med (55-5) 0,05,00 mm. Dett påverkr det xiell spelet melln hjul och ledkrns negtivt. Efter smtl med montörer på Siemens som montert upp turbiner vid denn tidsperiod, hr ingen kompensering för något sådnt utförts. 4

6.3.. Drgblkens förlängning vid hstig inktivering v spelregleringsdonet Om inktiveringen v spelregleringsdonet sker med en hstig rörelse, skulle blken kunn bli belstd med en slgkrft. Om blken inte är tillräckligt styv så kn det tänks tt slget gör tt blken deformers/böjer ut elstiskt under en kort tid, innn den återgår till det läge den hde då spelregleringsdonet vr ktivert. Förmodligen kommer dock kvrvrnde olj i cylindern tt dämp kolvens rörelse och därmed hstigheten. Eftersom oljetilloppsröret hr så klen dimension (ISO-G ¼ ) kommer snnolikt inte flödet på oljn bli så stort tt oljn hinner lämn cylindern utn tt det blir en dämpnde effekt på kolven. Dessutom är sträckn/slget väldigt kort. 6.3.3. Drgblkens förlängning på grund v drgkrften/gslsten För tt få en uppfttning om hur mycket drgblken (figur ) förlängs vid fullst (3 ton 7,5 kn) i enbrt drgbelstning, så gör jg här en beräkning på dett. Figur. Drgblk, del v ritning 04-058 (SIT AB, 007) δ δ F L 7,50 00 05000 3 ( A + A ) E ( 75,5 0 + 55,5 0 ) 3 F L 7,50 56 A E 75,5 0 05000 0,07mm 0,05mm δ tot δ + δ 0,05 + 0,07 0, 59mm Drgblken förlänger sig lltså cirk 0,6 mm vid enbrt drgbelstning. 43

7. Utböjning v KT-skiv I dett kpitel utförs någr beräkningr för tt få en uppfttning om hur stor utböjningen v KT-skiv kn tänks bli, på grund v de krfter som skivn påverks v. 7.. Bkgrund Enligt ett hndskrivet dokument med titeln Axilblns för GT35C KT 3000/3600 rpm (TGTC 98) så påverks skovlrn i steg vid fullst v en xiell krft på 376 N (bkåt). Turbinskiv påverks v en xiell krft på 4098 N (bkåt) i form v en utbredd lst pg. tryckskillnden över skivn melln frm- och bksid. 7.. Utböjning på grund v xiell krft på skovlrn I beräkningen nedn nts turbinskivns liv h konstnt tjocklek. Skivns tjocklek närmst drgbultrn är 3 mm och närmst skovelniten 0 mm. Därför hr medeltjockleken (6 mm) nvänts i beräkningrn. Figur 3. Elementrfll l för utböjning v cirkelplttor (Rork s formuls for stress nd strin, 989) Ytterrdie [mm] b Innerrdie [mm] r 0 Lstrdie [mm] t Tjocklek [mm] W Totl lst [N] w Lst/omkretslängd [N/mm] υ Poissons tl E E-modul [mm] 44

Följnde dt hr nvänts i beräkningrn: 448 mm, b 80 mm, t 6 mm, r 0 448 mm, W 376 N, υ 0,3, E 05000 MP 0,360 80 448 ln 448 80 4 ln 4 + + b b C 0,05 448 80 80 448 ln 448 80 448 4 80 ln 4 3 + + + + b b b b C ( ) ( ) 7065 0, 448 80 0,3 0,3 8 + + + + b C υ υ + + 9 4 ln b b b C υ υ 0,97 448 80 4 0,3 80 448 ln 0,3 448 80 9 + + C + + ln 4 0 0 0 0 3 r r r r L 0 448 448 448 448 ln 448 448 448 4 448 3 + + L + + 0 0 0 9 4 ln r r r L υ υ 0 448 448 4 0,3 448 448 ln 0,3 448 448 9 + + L mm N r W w /,67 448 376 0 π π ( ) ( ) 399538 0,3 6 05000 3 3 υ t E D + 3 3 0 9 9 0 8 3 L b C r L b C r C C D w y krft 45

3,67 448 0,360 4480,97 4480,05 0 + 0 0, 677mm 399538 0,7065 80 80 y krft 7.3. Utböjning på grund v tryckkrft på skivn I beräkningen nedn nts turbinskivns liv h konstnt tjocklek. Skivns tjocklek närmst drgbultrn är 3 mm och närmst skovelniten 0 mm. Därför hr medeltjockleken (6 mm) nvänts i beräkningrn. Figur 4. Elementrfll l för utböjning v cirkelplttor (Rork s formuls for stress nd strin, 989) Ytterrdie [mm] b Innerrdie [mm] r 0 Lstrdie [mm] t Tjocklek [mm] Q Totl lst [N] q Lst/re [N/mm ] υ Poissons tl E E-modul [mm] A Are [mm ] Följnde dt hr nvänts i beräkningrn: 448 mm, b 80 mm, r 0 448 mm, t 6 mm, Q 4098 N, υ 0,3, E 05000 MP. Konstntern C, C 3, C 8 och C 9 är hämtde ur beräkningrn i kpitel 7.. Q 4098 q A π 0,0389 N / ( 448 60 ) mm L L r0 + 4 64 r0 5 r 0 r0 4 + 4 ln 80 + 4 64 448 80 5 448 4 80 4 448 r 0 80 + 448 448 ln 80 0,003793 46

L υ r0 4 4 4 r 0 + ( + υ) 7 ln r 0 4 0,3 80 80 448 L 7 4 4 448 448 + 80 ( + 0,3) ln 0, 9 M rb M rb q C C9 b ( r ) L 0 7 8 0,0389 448 0,97 0,7065 44880 ( 448 80 ) 0,9 0 Q b 0,0389 ( ) ( 448 80 ) 8, 9 q r b 0 80 y tryck M rb C D 3 + Qb C3 D q D 4 L 3 4 448 448 0,0389448 0 0,360 8,9 0,05 0,003793 399538 + 399538 399538 0, 088mm y tryck y tryck 7.4. Totl utböjning Enligt överläggning med Siemens hållfsthetsvdelning så kn de båd utböjningrn dders rkt v, utn tt felet blir nämnvärt. y y + y 0,68 + 0,088 0,35 0, 35mm totl krft tryck 47

8. Summering v vld fktorer Enligt undersökningen v de olik fktorern, så är det rimligt tt tro tt itgningen inte beror på en och smm fktor. Kombintionen v de olik fktorern gör tt itgningen inträffr. All mått nedn är frmtgn under förutsättning tt KT-rotorn är förskjuten bkåt, dvs. driftläge. Dett för tt eliminer lgerspelets inverkn. De enskild fktorern bidrr med följnde vd det gäller det xiell spelet melln hjul och ledkrns (vid fullst P 6,8 MW och tillståndet stedy stte ). Skidrörelser 5,00 mm Spelregleringsdonets infästningspunkt mot skid förflytts cirk 5 mm frmåt under drift. Vid en omgivningstempertur på 5 C så utgör längdutvidgningen på enbrt drgblken cirk mm v de 5 ovn. Resternde 3 mm utgörs snnolikt v elstisk töjningr i drgblken och dess infästning. Längdutvidgning v KT-rotor och KT-sttor 0,44 mm Eftersom längdutvidgningen på sttorn är större än vd längdutvidgningen på rotorn är så minskr spelet melln hjul och ledkrns med 0,44 mm. Det bör tilläggs tt fler v temperturern är uppskttde och tt temperturjusteringr ger gnsk stor förändringr i längdutvidgning, t.ex. på KT- xeln där en sänkning med 0 C minskr det xiell spelet melln hjul och ledkrns med 0,74 mm istället för 0,44 mm. Lgerhusfjädring vid KT-rotorns xillger 0,90 mm Lgerhuset för xillgret fjädrr 0,90 mm, denn siffr nvänds eftersom den är frmtgen genom en uppmätning under drift. Det är dock oklrt hur ASEA hr kommit frm till sin lägre siffr. Mått 5,5,00 mm Ett mått som ldrig mäts upp vid montge. Däremot så mäts L-måttet som mäts melln ledkrns och hjul. Tolernsen på L-måttet är ± mm, pg. dett så borde mått 5,5 också vrier med smm storleksordning. L3 måttet,00 mm Tolernsen på L3-måttet är ± mm. Vilket gör tt den xiell positionen v ledkrns reltivt hjul kn vrier med smm storleksordning. Utböjning v KT-skiv 0,35 mm Eftersom skovlrn träffs v en del v gslsten så ger dett en resulternde krft på turbinskivn bkåt. Tryckskillnden melln frm- och bksid v turbinskivn ger också ett tillskott på en resulternde krft bkåt, i form v en utbredd lst på turbinskivn. Utböjning v ledkrns (,0 mm) Viss trnsienter skulle kunn gör tt längdutvidgningen v ledskenorn sker mycket snbbre än längdutvidgningen v ledskenering och sttorring. Dett skulle kunn resulter i tt ledskenorn vrids frmåt och drr med inre ledskenering, vilket minskr det xiell spelet melln hjul och ledkrns. Denn teori känns inte så logisk och skrivs därför inom prentes. Glpp vid spelregleringsdonets nolläge x,xx mm Om fjäderpketet inte hr korrekt förspänningskrft pg. tt muttern vrit lös, så kn det tänks tt ett xiellt spel uppstår melln ändläge och kolvstång vid uppriktning. Summ: (utn utböjning v ledkrns och utn glpp vid 8,69 mm spelregleringsdonets nolläge) (med utböjning v ledkrns och utn glpp vid 0,89 mm spelregleringsdonets nolläge) 48

Om utböjningen v ledkrns inte räkns in så kn det tänks tt spelminskningen melln hjul och ledkrns blir 8,69 mm enl. summeringen ovn. Om utböjningen v ledkrns däremot ts med så skulle spelminskningen kunn bli 0,89 mm. Däremot skulle det kunn vr så tt ett glpp vid spelregleringsdonets nolläge ökr på summn ytterligre. Det bör tilläggs tt vid summeringen ovn så ligger både mått 5,5 och L3- måttet i worst cse enligt tolernsen vd det gäller spelet melln hjul och ledkrns (även om viss turbiner hr ett L-mått som ligger utnför tolerns). Vritionen på dess mått skulle kunn vr en v förklringrn till tt det är itgning på viss turbiner men inte på ndr. För tt få itgning så krävs det en xiell förskjutning på cirk 8,5 mm, förutstt tt måttet melln hjul och ledkrns är 5,5 mm vid montge. Om utfllet v fktorern är enligt ovn, dvs. en totl spelminskning med 8,69 mm så kommer itgning melln hjul och ledkrns tt ske. 49

9. Jämförelse melln GT35C och SGT-500 I dett kpitel görs en beskrivning v någr v de skillnder som finns i KT melln GT35C och SGT-500 smt hur snnolikt det är tt SGT-500 drbbs v smm problem. 9.. Bkgrund På SGT-500 är xillgret (lger 8) för KT-rotorn montert i krftturbinen, till skillnd från GT35C där xillgret är montert i den drivn utrustningen. En v nledningrn till denn förändring är tt leverntören v den drivn utrustningen (t.ex. genertorn eller pumpen) inte skll behöv nsvr för den xilkrft som KT genererr. Det är mer logiskt tt Siemens tr hnd om den xilkrft som generers v sin egen turbin. För leverntören v den drivn utrustningen är det önskvärt tt endst t hänsyn till turbinens utgående vridmoment och vrvtl. Det är blnd nnt dett som drivit frm den nuvrnde konstruktionen med eget xillger. 9.. Toppspelsregleringen i SGT-500 SGT-500 hr en ny konstruktion v toppspelsreglering där rotorn förflytts xiellt i förhållnde till sttorn (till skillnd från GT35C där sttorn förflytts i förhållnde till rotorn). Sttorn (och hel turbinsträngen) är fixerd med en stött (på tidig SGT- 500 är istället två stycken stöttor (en på vrder sid om turbinen) monterde upp mot KT-husets upphängning), som är monterd där spelregleringsdonet är montert på GT35C. Den xiell förflyttningen v rotorn sker genom tt förflytt xillgret i KT. Då toppspelsregleringen ktivers pumps olj in i en kmmre i xillgrets upphängning, rotorn trycks då frmåt vi xillgrets xiell rörelse. Vid inktivering v toppspelsregleringen stängs pumpen v och xillgret trycks tillbk med ett ntl tllriksfjädrr. På SGT-500 är slglängden cirk 4 mm mot tidigre cirk 8 mm på GT35C. En v nledningrn till det kortre slget är tt den flexibl koppling som är monterd på SGT-500 inte klrr v för stor xiell slg. Toppspelen på SGT-500 är cirk,0 mm, medn toppspelen på GT35C är,0-,5 mm vid 6,3 MW. Slgen bör nnrs vr lik stor, eftersom geometri och xiell mått i KT är lik i de båd turbintypern. År 006 kom ett förslg på tt ök på slget på från 4 till 6 (dett hr dock ej slgit igenom än) mm på SGT-500. Toppspelsregleringen i SGT-500 hr en ny typ v reglering där ktiveringen sker 5 min efter det tt LT-rotorns vrvtl pssert 4600 rpm. Inktivering sker då LT-rotorns vrvtl är lägre än 4500 rpm. 9.3. Finns det risk tt SGT-500 drbbs v itgningr? SGT-500 hr smm ledkrnsr, turbinskivor och beskovling som GT35C med undntg för skovelinfästningen (SGT-500 är utrustde med låsbleck medn GT35C hr stuknit). De xiell måtten melln hjul och ledkrnsr är lik stor på de båd turbintypern. Med tnke på dett så kn det finns nledning tt tro tt även SGT-500 kn drbbs v den xiell itgningen melln hjul och ledkrns. När det gäller regleringen v det xiell läget melln rotor och sttor däremot så skiljer sig de båd turbintypern åt vsevärt. SGT-500 hr en betydligt mer robust konstruktion v toppspelsreglering än vd GT35C hr. På GT35C vndrr xilkrften en lång sträck i och med tt drgblken är infäst i genertorskiden. På SGT-500 däremot så vndrr xilkrften en reltivt kort sträck melln xillgret och frm till gslsten på skovlrn. Axillgrets upphängning på SGT-500 svetsd i 50

lgerhusets kon, som med stor snnolikhet hr en mycket hög styvhet. Lgerhuset kon är sedn bultd i utloppshuset som även det känns mycket robust. Det är förmodligen så tt stöttns infästning mot skiden på SGT-500 är betydligt styvre än vd drgblkens infästning mot spelregleringsdonet är på GT35C. Skidens utböjning kommer dock inte tt påverk det xiell spelet melln hjul och ledkrns, eftersom en skidrörelse medför tt både rotor och sttor förflytts lik mycket. Det hr inte hittts någr beräkningr som visr hur mycket lgerupphängningen på SGT-500 flexr/böjer ut. En uppskttning är tt fjädringen är cirk mm. Längdutvidgningen v KT-sttorn förvänts bli densmm för SGT 500 som för GT35C. För KT-rotorn däremot så kommer längdutvidgningen (med vseende på intgningsområdet) tt bli mindre för SGT-500 eftersom xillgret sitter närmre intgningsområdet på SGT-500. Dett medför tt det blir en spelminskning melln hjul och ledkrns på cirk,44 mm, till skillnd från GT35C där spelminskningen är cirk 0,44 mm. Mått 5,5 bör även på SGT-500 h tolernsen ± mm. L3-måttet hr tolernsen ± mm även på SGT-500. Utböjningen v KT-skiv förvänts bli lik stor på SGT-500 som på GT35C, dvs. 0,35 mm. Utböjningen v ledkrns är lik snnolik eller osnnolik på SGT-500 som på GT35C. Glppet vid spelregleringsdonets nolläge kn inte förekomm på SGT-500, eftersom den inte är utrustd med spelregleringsdon. 5

0. Förslg på kontroller och åtgärder I dett kpitel följer någr förslg på kontroller och åtgärder som kn utförs för tt komm tillrätt med problemet. 0.. Mindre omfttnde kontroller och åtgärder För tt undvik denn itgning på GT35C så finns det olik typer v kontroller och åtgärder som kn utförs. Här följer någr mindre omfttnde kontroller och åtgärder. 0... Boroskopering För tt se om det finns en itgning melln hjul och ledkrns utn tt demonter/öppn upp turbinen så kn en boroskopering utförs. Genom tt öppn en v toppspelsmätningspluggrn och gå in med ett flexibelt boroskop melln skovlrn på hjul, så bör itgningen kunn ses. 0... Kontroll v mutter Åtgärdspket (PM RK 76/0) bör utförs för tt säkerställ tt muttern är åtdrgen så tt fjäderpketet hr rätt förspänningskrft. Det som är viktigt i smbnd med dett åtgärdspket är tt dessutom L3-måttet mäts upp, före och efter demontge v spelregleringsdonet. Dett för tt se om någon förändring skett vd det gäller turbinsträngens xiell position. 0.. Mer omfttnde kontroller och åtgärder Här följer någr mer omfttnde kontroller och åtgärder som kn utförs för tt komm tillrätt med problemet. 0... Uppmätning och förstärkning v skid Det skulle vr önskvärt tt gör någon form v uppmätning på skiden. Dett för tt få en bättre uppfttning om vd som deformers på skiden och hur mycket den delen v skiden deformers. De delr v skiden som skulle vr intressnt tt studer under drift är drgblken till spelregleringsdonet och de skid-blkr som utgör infästningen för drgblken. Problemet med tt utför sådn mätningr är tt det är mycket trångt i nslutning till drgblken, eftersom denn går dels under utloppshuset och sedn fortsätter in under golvet på skiden för den drivn utrustningen. Om utrymmet vrit större och om sikten vrit fri så skulle nnrs lseruppmätning eller liknnde vrit möjlig för tt studer blkens förlängning under drift. Det skulle kunn gå tt mät blkens förlängning med en indiktorklock, men då gäller det tt fästpunkten för klockn inte förflytts under drift, på grund v rörelser i den delen v skiden. För tt eliminer dett fenomen så skulle mätningen behöv görs reltivt mrken/fundmentet, eftersom skiden snnolikt rör sig något under drift, pg. längdutvidgning etc. En uppmätning enligt ovn eller en mätning med någon nnn metod skulle kunn led till tt mn insåg tt t.ex. drgblken eller dess infästning måste förstärks. Eftersom skiden deformers så mycket under drift (speciellt på fullst), kommer toppspelet i krftturbinen också tt ök med gslsten. När spelregeringsdonet 5

ktivers kommer toppspelet tt minsk igen. Det resulternde toppspel som då erhålls är förmodligen mycket större än det förväntde på fullst. Denn ökning i toppspel borde syns på effektuttget. Om skiden förstärks skulle toppspelen snnolikt minsk i krftturbinen, vilket leder till tt verkningsgrden och effektuttget ökr. 0... Annn typ v reglering För tt slipp tillståndet då fullst uppnås innn spelregleringsdonet ktivers så skulle spelregleringsdonet kunn konstruers om. Det skulle snnolikt vr mindre risk för itgning om toppspelsregleringen sker i fler steg eller rent v steglöst. Då skulle toppspelet minsks successivt då gslsten ökr. Det kn dock tänks tt viss körsätt blir svår tt regler toppspelet efter. Eftersom viss trnsient förlopp gör tt skovlr och sttorringr växer olik snbbt. Det finns då en risk tt toppspelet blir noll, och tt det blir itgningr melln skoveltoppr och sttorringr. 0..3. Axiell förskjutning v hjul För tt få ett större xiellt spel melln hjul och ledkrns redn i grund-/nolläget, så skulle hjul kunn förskjuts frmåt någr millimeter. Dett skulle kunn åstdkomms genom tt monter en bredre/tjockre tätningsring (figur 5). Drgbultrns styrningr skulle snnolikt då få förskjuts xiellt, beroende på hur stor förskjutningen v hjul blir. Drgbultrns längd skulle förmodligen räck på grund v tt bultrn sticker ut långt utnför muttrrn vid skiv (krften från bultsträckrn kommer ändå förmodligen tt fördels ut över c 3 gängvrv). Om hjul flytts frmåt så medför dett tt toppspelet i steg kommer tt minsk. För tt kompenser för denn toppspelsminskning skulle sttorring och yttre ledskenering kunn svrvs v rdiellt (figur 5), för tt få smm kllspel som tidigre. Det som bsolut inte får ske vid en sådn åtgärd är tt itgning sker xiellt på ndr sidn (frmsidn) v hjul istället. 53

Sttorring Hjul Tätningsring Drgbult Figur 5. KT med beskrivning v någr ingående detljer (SIT AB, 007) På frmsidn v hjul är mrginlern större. Det xiell måttet melln ledkrns och hjul är enligt ritning (400 990) 4 mm. Dett mått är dock ett hjälpmått som ldrig mäts vid montge. Dett xiell mått bör vr som minst just då spelregleringsdonet ktiverts och turbinen körs på cirk 7 MW (eftersom skiden då flexr/böjer ut cirk hälften så mycket som vid fullst). Utredningen tyder på tt det xiell spelet melln hjul och ledkrns kn minsk med cirk 8,5 mm på fullst (utn ktivert spelregleringsdon). Det är osäkert hur mycket spelet hr minskt vid 7 MW (utn ktivert spelregleringsdon). Eftersom ing drifttemperturer vid denn lst hittts, så är det osäkert hur stor längdutvidgningen blir. Lgerhusfjädringen är också okänd vid denn lst. En uppskttning görs därför tt det xiell spelet melln hjul och ledkrns minskr med cirk 5 mm vid 7 MW. Dett ntgnde kommer ifrån tt ll fktorers bidrg förutom mått 5,5 och L3-måttet hlverts. Dett innebär tt mått 4 kommer tt ök med cirk 5 mm till 9 mm innn spelregleringsdonet ktiverts. Då spelregleringsdonet ktivers så kommer dett mått tt minsk med cirk 5,5 mm på fullst (8 mm slglängd minus,5 mm fjädring). Det xiell spelet melln ledkrns och hjul bör då vr cirk 3,5 mm vid 7 MW och med spelregleringen ktiverd. Med tnke på dett bör det inte vr någon fr med tt förskjut hjul någr mm frmåt. Det är dock v ytterst vikt tt mät mått 4 under demontget vid en eventuell modifiering. 54

Motsvrnde resonemng för SGT-500 leder till tt det xiell spelet melln ledkrns och hjul då bör vr cirk,5 mm vid 7 MW och med spelregleringen ktiverd. Då sttorring och yttre ledskenering svrvs v så skulle dess kunn utforms efter principen överlppstätning. Istället för tt svrv hel längden v den konisk ytn på de båd ringrn, så svrvs ett spår som är cirk 0 mm längre än skoveltoppens bredd för tt ge utrymme för xiell förskjutningr i smbnd med toppspelsregleringen (figur 6). Då en del v vgsflödet strömmr längs den konisk ytn så kommer vgsflödet tt länks om, ner i spåret. Denn omlänkning kommer tt ge upphov till turbulens och luftvirvlr i utrymmet melln sttorring och skoveltopp. Dessutom är det så tt vgsflödet får svårre tt psser melln sttorring och skoveltopp vid denn utformning jämfört med en jämn konisk yt. Turbulensen och den svår pssgen gör tt en större del v vgsflödet träffr skoveln och uträttr därmed ett större rbete. Ursvrvning i sttorring Ursvrvning i yttre ledskenering Skovel Figur 6. Förslg på överlppstätning Denn modifiering skulle ök det xiell spelet melln hjul och ledkrns. Dessutom skulle modifieringen i teorin led till tt verkningsgrden på krftturbinen och därmed hel gsturbinnläggningen höjs något. Denn modifiktion skulle även kunn tillämps på SGT-500 för tt höj verkningsgrden och därmed effektuttget. Vid förändring v de xiell spelen melln skovlr och ledskenor så kn det dock tänks tt strömningen påverks negtivt. Huruvid påverkn är betydnde eller mrginell kommer inte tt utreds i denn rpport. Det kn tilläggs tt det nu pågår en uprting v SGT-500, ett ntl omkonstrueringr genomförs för tt ök effekten på gsturbinen. Det mn fokusert på vid denn uprting är tt minimer förlustern i kompressorturbinen. 55

. Resultt I tbell viss en smmnställning v den möjlig spelminskningen som kn uppstå melln hjul och ledkrns för de båd turbintypern vid fullst. Tbell. Smmnställning v möjlig spelminskningen melln hjul och ledkrns GT35C SGT-500 Skidrörelser 5,00 mm påverkr ej Längdutvidgning v KTrotor 0,44 mm,44 mm och KT-sttor Lgerhusfjädring vid KTrotorns 0,90 mm,00 mm xillger Mått 5,5,00 mm,00 mm L3-måttet,00 mm,00 mm Utböjning v KT-skiv 0,35 mm 0,35 mm Utböjning v ledkrns (,0 mm) (,0 mm) Glpp vid spelregleringsdonets nolläge x,xx mm existerr ej Summ: (utn utböjning v ledkrns och utn glpp vid spelregleringsdonets nolläge) Summ: (med utböjning v ledkrns och utn glpp vid spelregleringsdonets nolläge) 8,69 mm 4,79 mm 0,89 mm 6,99 mm Ett glpp i spelregleringsdonets nolläge skulle i smbnd med den lös muttern kunn resulter i ett minskt xiellt spel melln hjul och ledkrns. Utböjningen v ledkrns skulle eventuellt kunn inträff, även om den är osnnolik. Den felvänd xelkåpn kommer med störst snnolikhet inte tt påverk det xiell spelet melln hjul och ledkrns. Tolernsutfllet kommer snnolikt inte tt påverk det xiell spelet melln hjul och ledkrns. 56

. Diskussion Vid denn typ v utredning så känns det som tt det är lätt tt bli insnöd i ett visst tnkesätt. Det är lätt tt lås sig för mycket kring en fktor/idé eftersom det känns som tt den är mest trolig. Vid sådn tillfällen kn det vr br med någon ny idé som kommer från någon nnn person. Det brukr då komm frm både br och mindre br idéer. Även om denn idé är mindre br så drr den oft igång ndr idéer och öppnr upp ny spår. Det är förmodligen så tt det finns fktorer som inte lls hr kommit frm för tt de vrit ologisk eller svår tt hitt. Det kn även vr så tt viss v fktorern hr över- eller underskttts. För tt överhuvudtget h en rimlig chns tt slutför utredningen i tid och med de resurser som fnns till hnds, så hr en del förenklingr, ideliseringr och uppskttningr gjorts. Då de termisk rörelsern i turbinen studerts, så hr tillståndet stedy stte vid fullst nvänts vid beräkningr och nlyser. Dett är en förenkling som kn led till fel och vr missvisnde. Det förekommer trnsient förlopp vd det gäller uppvärmningen v skovlr och ledkrnsr då turbinen strts och stopps. Det hde vrit önskvärt tt gå in och nlyser vrje typ v förlopp, vid olik körsätt. För tt få ett någorlund rättvist resultt vid den typen v nlys hde det vrit lämpligt tt gör en FEM-simulering. Dett hde knske vrit möjligt tt genomför om endst de termisk rörelsern skulle bekts. I och med tt fler fktorer skulle nlysers så gjordes bedömningen tt FEM-simuleringen skulle t lldeles för lång tid tt genomför. Det ligger en viss osäkerhet i de längdutvidgningsberäkningr som utförts, speciellt vd det gäller utloppshusets längdutvidgning. I och med tt utloppshusets geometri är väldigt komplex med mång hopsvetsde detljer, så är det svårt tt t red på vd den totl längdutvidgningen för utloppshuset blir. Eftersom fler v temperturern är uppskttde, så finns det även här en viss osäkerhet i beräkningrn. Vid beräkning v utböjningen v KT-husets lock och KT-skiv hr elementrfll nvänts. Resulttet blir inte exkt överensstämmnde med verkligheten eftersom ett ntl förenklingr och ideliseringr görs i smbnd med sådn beräkningr. Utn dess förenklingr genom elementrfllen skulle hållfsthetsberäkningrn bli mycket vncerde. Det känns inte rimligt tt jobb på en sådn vncerd beräkningsnivå i en utredning v denn typ, eftersom det är så mycket nnt som skll undersöks förutom beräkningrn. Det är viktigt tt vr klr över tt modifieringen med den xiell förskjutningen v hjul inte på något sätt minskr skidrörelsern. Denn lösning är snrre en kompensering för tt skiden flexr/böjer ut så pss mycket. Modifieringen känns inte helt rätt eftersom den inte ngriper grundproblemet. Det bäst skulle nturligtvis vr tt förstärk/styv upp skiden så tt den flexr/böjer ut betydligt mindre. Om modifieringen däremot kn ök effekten genom överlppstätningen, så får modifieringen en helt nnn dignitet. Vd det gäller lgerhusfjädringen för SGT-500 så hr ing hållfsthetsberäkningr hittts. En fullständig nlysering v lgerhusfjädringen skulle lätt kunn bli ett exmensrbete i sig. Det bör tilläggs tt det ligger en stor osäkerhet i den 57

uppskttning som görs. Det skulle vr önskvärt tt istället gör uppmätningr på lgerhusfjädringen under drift på någon turbin. Dokumenttionen från börjn v 80-tlet som hr nvänts i utredningen hr vrit mycket svårtolkd och svår tt hitt. Dessutom finns det en osäkerhet i om informtionen är korrekt. Det mest v det resultt som tgits frm hr utförts i teorin. Det hde vrit önskvärt tt gör diverse uppmätningr etc. i prktiken för tt få en bättre noggrnnhet och därmed ett bättre resultt. 58

3. Slutsts Undersökningen visr tt den xiell rörelsen melln hjul och ledkrns inte beror på en och smm fktor. Det som kn konstters är tt skidrörelsern hr störst betydelse vd det gäller den xiell spelminskningen melln hjul och ledkrns. Skiden bör förstärks så tt den endst flexr/böjer ut mindre än,5 mm istället för 5 mm vid fullst, resulttet skulle förmodligen ligg på gränsen melln tt itgning sker eller icke sker. Det känns som tt det skulle vr önskvärt och relistiskt tt minimer Skidens flex/utböjning till omkring mm. Om skiden förstärks skulle dessutom toppspelen snnolikt minsk i krftturbinen, vilket leder till tt verkningsgrden och effektuttget ökr. Av resulttet från undersökningen kn följnde slutsts drs för SGT-500. För tt få en itgning melln hjul och ledkrns så krävs det en xiell spelminskning på cirk 8,5 mm. Om en utböjning v ledkrns sker, mått 5,5 ligger på 4,5 och om L3-måttet skulle vr mm större än vd som är instämplt på xelkåpn (dvs. worst cse ). Då bör den totl spelminskningen bli cirk 7 mm, det finns då en mrginl på cirk,5 mm (8,5 7,0) innn itgning sker. Alltså bör det inte bli någon xiell itgning melln hjul och ledkrns på SGT-500 utifrån de ntgnden och fktorer som diskuters i denn rpport. En nnn vhjälpnde åtgärd för tt reducer inverkn v de fktorer som minskr det xiell spelet melln hjul och ledkrns är tt förskjut hjul frmåt. Denn modifiering skulle även kunn ök verkningsgrden på gsturbinen. 59

4. Referenser [] ABB STAL, Vid Finspångsån stod en gång den svensk industrins vgg STAL 75 ÅR 988, Printcom Tryck, Linköping, 988 [] Bodelind B & Persson A, Hållfsthets- och mteriltbeller, Akdemikerförlget i Göteborg, Göteborg, 999, ISBN 9-4-6399-6 [3] Colly Compny, Hndbok om skruvförbnd, www.colly.se, 007 [4] Eriksson N-O & Krlsson B, Verkstdshndboken, Liber Utbildning, Arlöv, 995, ISBN 9-634-43- [5] Lindström B & Mårtensson N, Krlebo Hndbok, Liber Utbildning, Hungry, 99, ISBN 9--373-9 [6] Mlmendhl S & Norderyd K, Tbellsmling, ACTEC AB, Klmr, 995, ISBN 9-88078--4 [7] Precision Grphics, www.precisiongrphics.com, 007 [8] Schnorr Corportion, Hndbook for Disc Springs, http://www.schnorr.com, 007 [9] SIT AB, Axilblns för GT35C KT 3000/3600 rpm, 98 [0] SIT AB, GAS TURBINE Operting Sttistic 006-07-3, 006 [] SIT AB, GTU hndskrivet dokument, 986 [] SIT AB, GXP KT rörelser vid på- och vlstningr vid prov, 984 [3] SIT AB, GXP KT rörelser vid på och vlstningr vid prov, 984 [4] SIT AB, Inspection of power turbine prts SGT-500 B0006, 005, CS5080 [5] SIT AB, Intern bilder, 007 [6] SIT AB, Intern ritningr, 007 [6] SIT AB, Intrnät, 007 [7] SIT AB, Mterildt, 007 [8] SIT AB, Mechnicl Service Report SGT-500 B0006, 005, CS49945 [9] SIT AB, PM GQ 87/86 Vibrtionsproblem I krftturbin B573, 986 [0] SIT AB, PM GQ 95/86 B07 Power turbine vibrtion, 986 60

[] SIT AB, PM GXP 90/86 Mätningr v rörelser i turbinhus smt skid vid olik lster på B09, 986 [] SIT AB, PM GXP 90/86, 986 [3] SIT AB, PM RK 76/0 Kontroll v spelregleringskolvens funktion med nledning v glpp melln mutter och kolv, 00, CS356 [4] SIT AB, PM TBH /84 GT35C B-57 Mätning v styvheten på krftturbinhuset, 984 [5] SIT AB, PM TBH /85 Skoveltoppspelsmätning med mikrovågsteknik, 985 [6] SIT AB, PM TGTC /83 Toppspelskontroll i KT för GT35C, 983 [7] SIT AB, PM TGTC /83 Toppspelskontroll i KT för GT35C, 983 [8] SIT AB, PM TGTC 9/8, 98 [9] SIT AB, RT TBH 30/88 Hydrulkolven till krftturbinhuset, 988 [30] SIT AB, RT TBH 30/88 Toppspel i krftturbinen steg för GT35C, 988 [3] SIT AB, RT UXD 8/94 Inställning v krftturbintoppspel GT35C, 994 [3] SIT AB, TGTC Axilspel i KT GT35C, 984 [33] SIT AB, TGTC Förlängning v drgstg för spelreglering i KT, 983 [34] SIT AB, TGTC Prov med B-57, 984 [35] SIT AB, TGTC Skoveltoppspel i KT, 98 [36] Young W.C, Rork s formuls for stress nd strin, McGrw-Hill book compny, Singpore, 989, ISBN 0-07-00373-8 6

5. Förkortningr BK EOH GEN GT HT HTK HTT K KT LCF LT LTK LTT SGT T Brännkmmre Equivlent operting hours Genertor Gsturbin Högtrycks Högtryckskompressor Högtrycksturbin Kompressor Krftturbin Low cycle ftigue Lågtrycks Lågtryckskompressor Lågtrycksturbin Siemens gsturbin Turbin 6

6. Ordförklringr Avgsflöde Axilblns Axilkompressor Axilturbin Axiell B-givre Beskovling Boroskop Brännkmmre C-inspektion D-inspektion Drgkrft Driven utrustning El-generering El-strt Enclosure EOH (equivlent operting hours) Flöde bestående v vgser från förbränning. Strömningen som funktion v rdien, hämts ur ett dtprogrm. Roternde kompressor bestående v skovlr och ledskenor, där den komprimerde luften strömmr xiellt. Roternde turbin bestående v skovlr och ledskenor, där vgsflödet strömmr xiellt. Smm riktning som centrumlinjen för den roternde xeln. Beröringsfri givre för vibrtionsmätning. Skovlr eller ledskenor. Optiskt instrument som möjliggör visulisering i trång utrymmen. Kmmre där förbränning äger rum. Servicetillfälle som inträffr med 40000 EOH intervll. Servicetillfälle som inträffr med 80000 EOH intervll. Den krft som gör tt turbinen vill dr iväg frmåt. Den utrustning som koppls till utgående xel på gsturbinen, vnligen en genertor, pump eller en kompressor. Turbinen är koppld till en el-genertor och producerr elektrisk ström. En elektrisk motor ccelererr rotorn vid strt. Plåtbyggnd som omsluter turbin och kringutrustning. Omräknde drifttimmr beroende på ntl strter, körsätt, bränslekvlitet etc. 63

Flygriktning Fullst Gsgenertor Gsknl Gslst Grntoppsinfästning Hndbxning Hetgs Itgning Kompressorskovel Krftgenerering Krftturbin Krftturbinhuslock Kringutrustning Lstfrånslg LCF-inspektion Ledkrns Ledsken Den riktning som turbinen vill flyg iväg åt, vilket är frmåt, mot luftintget. Tillstånd då mximl effekt ts ut ur turbinen. Gsturbin exklusive krftturbin. Den knl som gsen (luft eller förbränningsvgser) psserr genom. Den rektionskrft som vgsflödet genererr. Infästning melln turbinskiv och skovel, med formen v en grntopp. Mnuell rottion v rotorn. Gsen i vgsflödet. Meknisk kontkt melln rotor och sttor. Roternde bld med svängd profil som träffr den genomströmmnde luften. Kompressorskivn där skoveln är monterd överför ett vridmoment till skoveln. Turbin som genererr krft i form v överföring v vridmoment och vrvtl till den drivn utrustningen. Den del v turbinen där krften ts ut, oft fritt roternde rotor som koppls till den drivn utrustningen. Vertiklt montert lock på bksidn v krftturbinens lgerhus. Olik typer v hjälpsystem, t.ex. bränsle- och smörjoljesystem. Då den drivn utrustningen tppr lsten. Utmttningsrelterd inspektion, inträffr med 000 strters intervll. Modul bestående v yttre ledskenering, sttorring, ledskenor och inre ledskenering. Sttionärt bld med svängd profil som länkr om luften eller gsen till näst skovelsteg. Ledskenering Ring som håller fst ledskenorn. 64

Luftstrt Meknisk drivning Mutterns nock Offshore Onshore Pckd turbin Pålstning Rdiell Rdilblns Rektionskrft Rotor Site Skid Skovelsteg Snbbstrt Spelregleringsdon Spetslstmskin Spridre Strtnordning där luft blåses på kompressorskovlrn så tt rotorn börjr roter. Turbinen är koppld till en pump, kompressor, ett vttenjetggregt etc. Störst dimetern v mutterns sexknt. Ute till hvs, oljeplttformr etc. På fstlndet. Turbintillverkren hr endst leverert ut gsturbinen. Företget som pckr turbinen hr sedn instllert turbinen i sin egn enclosure med sin egen kringutrustning. Då effektuttget på den drivn utrustningen ökr vilket medför tt gsgenertorns vrvtl ökr. Smm riktning som rdien för den roternde xeln, dvs. vinkelrätt ut från centrumlinjen. Strömningen som funktion v rdien, hämts ur ett dtprogrm. Resulternde krft som turbinen överför till omgivningen. Axel med tillhörnde roternde detljer (t.ex. turbinhjul och kompressorhjul). Område/plts där turbinnläggningen är plcerd hos kund. Rm-/blkkonstruktion som bär upp turbinen. All skovlr som är monterde på en och smm skiv. Tid från strt till fullst går snbbt. Hydrulcylinder med återfjädring för reglering v turbinens toppspel och xiell position. Turbin som endst är i drift då krftbehovet är så stort tt den ordinrie krftgenereringen inte räcker till. Bränsleinsprutre som spryr in bränslet i brännkmmren. 65

Stgtråd Strtluftdon Sttor Sttorring Toppspel Toppspelsreglering Trnsient Turbinhjul Turbinmellndel Turbinskiv Turbinskovel Turbinsträng Tätknt Utloppshus Utrullning Vikbrick Resonnsdämpnde tråd som är monterd i hål som är belägn i skovelbldet. Det don som nvänds vid luftstrt. Icke roternde detljer. Den konisk ringen på ledkrnsen som skovlrn roterr vid. Avståndet melln skoveltoppr och sttorring. Reglering för tt minimer luftläckge vid skovelns topp. Kortvrigt, övergående tillstånd. Smlt ord för turbinskiv med monterde skovlr. Del melln gsgenertor och krftturbin. Skiv där slovlrn är monterde. Roternde bld med svängd profil som träffs v det genomströmmnde vgsflödet. Skoveln överför sedn ett vridmoment till turbinskivn som skoveln är monterd på. Smlt ord för gsgenertor, krftturbin. Tunn metllrems som oft tätr mot hetluftsläckge. Huset som tr hnd om vgsflödet (då det pssert genom turbinen) och leder det vidre ut i skorstenen. Då rotorns vrvtl vtr från normlt vrvtl till stillstående. Plåtbrick som viks upp mot mutterns/bultens sexknt för låsning v denn. 66