Transcript Antwoorden op vraag 1 – 65

Vraag 1
Beschrijf 4 zogenaamde grenswaarde, welke niet
overschreden mogen worden in verband met de veilige
werking van een turbine.
•
•
•
•
•
•
•
•
Het uitzettingsverschil tussen huis en as.
Het maximale toerental
trillingen
smeeroliedruk
Toegestane vervormingen van onderdelen en daarmee
samenhangende spelingen.
Temperatuur gradiënten bij in- en uitbedrijfname.
( bijvoorbeeld 40 ºC per uur)
Temperatuurgradiënten bij belasting variaties.
Het vacuümpercentage
Vraag 2
De beveiligingsinrichtingen van een turbine hebben een
bepaalde taak. Beschrijf minimaal 6 redenen waarom men
een beveiligingsinrichting toepast?
•
•
•
•
•
•
Een veilige bedrijfsvoering zeker stellen.
Een efficiëntere bedrijfsvoering moegelijk maken ( op het
scherpst van de snede).
Ontlasting van het personeel ( men kan de turbine langer
zonder toezicht laten draaien).
Belangrijkste meetgegevens kunnen tijdens bijzondere
fasen in het proces goed in de gaten gehouden worden.
De gemeten waarden worden gebruikt om gevaarlijke
afwijkingen tijdig te constateren.
Men bereikt hiermee een zeer grote bedrijfszekerheid.
Vraag 3
Tijdens bedrijf worden drukken, temperaturen en
hoeveelheden van stoom, condensaat, koelwater en regel +
smeerolie goed in de gaten gehouden. Onder welke
omstandigheden is het extra belangrijk dat je de “trends”
goed in de gaten houdt?
Tijdens opstarten, downnemen en ernstige storingen in het
proces
Vraag 4
Wat is een trend? (zie vraag 3)
Dit is een gemeten waarde van het proces, uitgezet tegen de
tijd.
Vraag 5
a) Verklaar de werking van een volumestroommeting d.m.v.
een meetflens
b) Wat is een nadeel van een meetflens?
a) De hoeveelheid flow is evenredig met de wortel van het
drukverschil over een meetflens.
Dit is de meest eenvoudige hoeveelheidmeting.
b) Er vindt veel weerstand plaats, hetgeen extra energie kost.
Hij moet drukvrij bij reparaties.
Vraag 6
Noem 9 meetwaarden, welke van belang zijn voor de
bewaking van een turbine
excentriciteit van de as, optredende trillingen, de radiale
speling (tussen dekband en huis + labyrinthen), de plaats
van de as t.o.v. het axiaallager, de relatieve uitzetting in
axiale richting ( ashuis ), absolute uitzettingen van het
huis, spanningen in bepaalde onderdelen van de installatie,
lagertemperaturen, toerental.
Vraag 7
Wat gebeurt er met een turbine, als door onvoorziene
omstandigheden de netschakelaar opent?
De belasting van de turbine valt weg en de turbine dreigt op
hol te slaan.
Vraag 8
Wat verstaat men onder een rotorexplosie?
Door een te hoog toerental van de rotor, vliegen de onder
delen (schoepvoeten, schoepen dekbanden etc) los, waardoor
de gehele turbine ernstig beschadigd en zelfs open kan
scheuren.
Vraag 9
Wat verstaat men onder het afvangen van een turbine?
D.m.v. een vollastafschakelingsinrichting wordt de
stoomtoevoer zo snel afgesloten, dat er geen schade aan de
turbine onstaat bij het wegvallen van de belasting.
Vraag 10
Beschrijf de werking van de overtoerenbeveiliging d.m.v.
vlieggewichten
Vlieggewichten op de as van de turbine werken tegen een
veer in. Als het toerental van de turbine de tripwaarde
bereikt, is de centrifugaalkracht zo groot, dat d.m.v. een
nok, het hydraulische beveiligingssysteem in werking wordt
gesteld.
Vraag 11
Welke verliezen kan men met behulp van het
temperatuurverschil van de lagerolie en de hoeveelheid
lagerolie berekenen?
Wrijvingswarmte in de lagers.
Vraag 12
Waarom is het belangrijker om het verloop van het
temperatuurverschil van de lagerolie in de gaten te houden,
dan het absolute temperatuurverschil.
Als het temperatuurverschil begint op te lopen ( bij
constante belasting ) duidt dit er op dat er problemen op
komst zijn, Er gaat dan iets niet goed met het lager.
Vraag 13
Waarom mag de smeerolie niet warmer worden dan 70 ºC?
De viscositeit van de olie wordt dan te laag, waardoor de
smeeroliefilm in de lagers weg kan vallen
Vraag 14
Waarvoor dient het axiaal lager? Wat betekent axiaal?
Het axiaal lagers houdt de as op zijn plaats ( vangt de
krachten in richting van de as op)
Vraag 15
Hoe kan men een indicatie krijgen van de axiaallagerbelasting?
Het temperatuurverschil tussen de inlaat en de uitlaat van
de smeerolie (lagerolie)
Vraag 16
Waarom bevinden zich thermo-elementen op verschillende
plaatsen in het turbinehuis?
Als deze temperatuurverschillen te groot worden, ontstaan
er te grote materiaalspanningen. Tijdens opstarten,
downnemen etc. moet deze thermoelementen dus in de
gaten gehouden worden. Bij overschrijding van de
maximale waarden moet de turbine trippen.
Vraag 17
a) Wat verstaat men onder een katterug?
b) Hoe ontstaat een katterug?
c) Hoe voorkomt men een katterug?
Aan de onderkant van de turbine is het turbinehuis aan de
fundatie bevestigd. Via geleiding raakt de turbine hier dus
extra warmte kwijt. Hierdoor kan een temperatuurverschil
ontstaan tussen de boven en de onderkant. De bovenkant is
dan hoger in temperatuur, waardoor de uitzetting van de
rotor aan de bovenkant groter is. De rotor trekt hierdoor
krom.
Dit kan voorkomen worden, door de turbine te
tornen.Warmte wordt dan verdeeld.
Vraag 18
wat zijn de gevaren van een katterug?
De radiale speling ( tussen de dekband en het huis) wordt
terug gebracht tot 0. Er onstaat dan beschadiging door
aanlopen.
Vraag 19
Noem twee typen temperatuuropnemers voor turbinehuizen
Thermokoppels en weerstandsthermometers.
Vraag 20
a) Teken een eenvoudige kringloop van een turbine
installatie, met o.a. ; ketel, herverhitter, HD/MD en LD
turbine, condensor, v.w. pomp, ontgasser en voorverwarmer.
b) Geef in deze tekening minimaal 10 plaatsen aan, waar de
stoom- en/of condensaattemperatuur gemeten wordt i.v.m.
de bewaking van het proces
c) Geef in deze tekening ook minimaal 4 metingen aan om de
apparatuur zelf (metaaltemperatuur) te bewaken
Zie afbeelding 5 op bladzijde 10
Vraag 21
Wat is het verschil tussen mechanische en thermische spanning?
Thermische spanningen ontstaan door temperatuur verschillen
of temperatuurgradiënten.
Mechanische spanningen ontstaan door krachten als
eigengewicht en centrifugaalkracht.
Vraag 22
Geef een beschrijving aan de hand van figuur 7 op bladzijde 12
over de manier waarop druk, temperatuur en toerental
spanning in de turbine onderdelen veroorzaken. ( Geef een
voorbeeld)
Een moeilijk schema. Je krijgt echter wel een goede
indruk van de verschillende belastingen die op een
turbine werken onder verschillende omstandigheden, als
je dit schema bestudeert. Belangrijk is dat de
verschillende factoren elkaar versterken.
Een voorbeeld is:Bij een plotselinge belastingverandering loopt
het toerental zo hoog op, dat de centrifugaalkracht op de
schoepvoet zo groot wordt, dat er een scheurtje onstaat. Dit
verkort de levensduur van de turbine.
Vraag 23
Wat is de eerste stap bij het bepalen van de maximale
spanningen in een turbine ( zie bladzijde 12)
O.a.; toerental, druk, tempratuur, trillingen, lagertemperatuur,
centrifugaalkrachten, axiale verplaatsing van de rotor, absolute
en relatieve uitzetting, warmtespanning en vervormingen.
Vraag 24
Waardoor wordt de rotor steeds belangrijker bij de
bewaking van een turbine ( blz. 12 + 13)?
Door de toenemende vermogens moet de rotor steeds
sterker worden ( dus zwaarder) Hierdoor worden de
centrifugaalkrachten ook steeds groter. Dit geeft weer een
beperking van het maximaal toelaatbare toerental.
Vraag 25
Wat is een temperatuursonde en waarom wordt deze
toegepast?
Hiermee wordt de rotortemperatuur gesimuleerd. Het
temperatuurverschil tussen de stoom en de sonde ( ∆ t =
tstoom - tsonde ) is dus een maat voor de thermische spanning
in de rotor. Deze moet worden opgeteld bij de mechanische
spanning in de rotor.
Vraag 26
a) Welke twee uitzettingen worden bij een turbine gemeten?
b) Omschrijf beide uitzettingen
Absolute uitzetting; Dit is de uitzetting van het huis t.o.v. de
fundatie
Relatieve uitzetting; Dit is het verschil tussen de uitzetting
van het huis en de rotor.
Vraag 27
Waar wordt de absolute uitzetting van het turbinehuis
gemeten en waarom?
Aan de voorkant, want aan de achterkant ( de
condensorkant) is hij gefixeerd.
Vraag 28
Wat is een LDTV?
Linear Variabel Differential Transformer. Deze detecteert de
axiale verplaatsing van het turbinehuis.
Vraag 29
Op welke 3 manieren kunnen de absolute uitzetting
afgelezen worden?
Direct, via een aanwijzend instrument op afstand, of via een
registrerend instrument.
Vraag 30
Waarom zijn er grenzen gesteld aan de minimale en de
maximale relatieve uitzetting?
I.v.m. de maximale en minimale spelingen die bij de
beschoepingen en in de labyrinthen mogen optreden.
Schoepen en labyrinthen kunnen ernstig beschadigen.
Vraag 31
Wat bepaald de minimale en de maximale toelaatbare speling?
De plaats van het axiaallager.
Vraag 32
Beschrijf een meetinrichting t.b.v. een axiale
uitzettingsverschilmeting.
Een kraag op de rotor-as, drukt tegen een arm, welke in het
huis van de turbine is bevestigd. De verplaatsing wordt via
een overbrengingsmechanisme weergegeven m.b.v. een
aanwijzend of registrerend instrument.
Vraag 33
Waarom moet men metallisch contact zoveel mogelijk
voorkomen bij een axiale verschilmeting?
Dit geeft veel wrijving en dus slijtage, waardoor de meting
snel onnauwkeurig wordt. Tevens bestaat er kans op
beschadiging of oververhitting.
Vraag 34
Noem 2 verschillen tussen de linker en de rechter meting van
afbeelding 11 op bladzijde 16.
De linker is intermitterend ( niet continue afleesbaar ) De rechter
heeft eindswitches voor alarmen of noodshutdown.
Vraag 35
Het verloop van het temperatuurverschil over een axiaal lager kan
een aanwijzing zijn voor een verandering van de axiaalkrachten in de
turbine. Geef twee andere indicaties, welke een mogelijke
verandering van de axiale krachten aangeven.
•De verplaatsing van een vast punt op de as t.o.v. het referentiepunt
•De metaaltemperatuur van het axiaallager
Vraag 36
Waarom is het belangrijk dat de kraag waarmee de axiale
verplaatsing wordt gecontroleerd, zo dicht mogelijk bij het axiaallager
geplaatst wordt?
Door temperatuurverschillen kan er een afwijking ontstaan tussen de
aangegeven waarde en de werkelijke verplaatsing in het axiaallager.
Hoe verder de kraag van het axiaallager afligt, des te groter is de
afwijking.
Vraag 37
Noem twee voordelen van een inductieve meting voor de axiale
verplaatsing van de as
•Nauwkeuriger
•Geen metallisch contact  minder storingsgevoelig en
minder afwijking door slijtage.
Vraag 38
Vraag 39
Hoe werkt een piėzo- elektrisch element, wat gebruikt wordt om de
axiale kracht te meten?
Hoe groter de druk op dit element, hoe groter de elektrische spanning
die afgegeven wordt. De hoogte van de spanning is dus een maat
voor de axiale kracht.
Waardoor kunnen extra axiale krachten ontstaan? ( Noem 4
oorzaken)
•Afzetting op de schoepen ( SiO2)
•Beschadigde schoepen.
•Speling op de schoepen ( loszitten van de schoepvoet of
toplekverlies)
•Plotselinge verandering in de hoeveelheid aftapstoom, of te grote
hoeveelheden aftapstoom.
Vraag 40
Indien geen actie genomen wordt, kunnen de oorzaken uit vraag 39
schade aan de axiaallagers veroorzaken. Noem drie nog 3 mogelijke
oorzaken van beschadiging van het axiaallager.
* Storing smeerolie ( druk valt weg)
* Smeerolie raakt vervuilt
* Waterslag
Vraag 41
Wat is de taak van een aspositiebewaking?
Bij een overschrijding van de maximale asverplaatsing dient
een snelsluitinrichting de stoomtoevoer af te sluiten. Dit
voorkomt schade aan de turbine.
Vraag 42
Wat bepaalt de maximaal toelaatbare verplaatsing van de as in axiale
richting?
Dit wordt bepaald door de kleinst toelaatbare speling van één
onderdeel. ( Dit kan bijvoorbeeld een labyrint of een omkeerschoep
zijn)
Vraag 43
Een beveiligingsinrichting kan mechanisch uitgevoerd zijn (zie
afbeelding 13 op bladzijde 19) Noem drie andere manieren waarop
beveiligingsinrichtingen uitgevoerd kunnen zijn.
hydraulisch, pneumatisch, optisch, elektronisch en elektrisch
Vraag 44
Welke druk wordt bereikt als het meetblokje in afbeelding 14 (op
bladzijde 19) de kraag raakt?
Dan wordt de maximale druk bereikt
Vraag 45
Wat is een groot voordeel van het hydraulische systeem van
afbeelding 14 op bladzijde 19 t.o.v. het mechanische systeem van
afbeelding 13?
Met behulp van de manometer kan zeer eenvoudig de aspositie
continue afgelezen worden, hetgeen extra controle mogelijk maakt.
Vraag 46
Onder welke omstandigheden is trillingscontrole extra van belang?
Bij in- en uitbedrijfname, en bij belastingvariaties.
Vraag 47
Trillingsmetingen worden uitgevoerd om bij overmatige trillingen
schade te voorkomen. Waarom worden trillingsmetingen nog meer
uitgevoerd?
Er worden continue trillingsmetingen verricht, om
veranderingen in de toestand van de turbine op tijd waar te
kunnen nemen en actie hierop te kunne nemen.
Vraag 48
In de laatste alinea van bladzijde 20 heeft men het over
meetopdrachten welke af te leiden zijn uit trillingsmetingen. Wat
bedoelt men met deze meeropdrachten? ( geef voorbeelden)
(diverse antwoorden mogelijk) storingen of defecten aan de
turbine. Deze kunnen bijvoorbeeld tijdens onderhoud ( bij
stilstand ) uitgevoerd worden. Het kan ook zijn dat de
procesvoering zelf niet juist is. Met moet dan metingen aan
het proces uitvoeren.
Vraag 49
Aan welke onderdelen van een turbine worden trillingsmetingen
verricht?
Rotor, lagerschalen of metalen, lagerblokken.
Vraag 50
Welke onderdelen ziet men bij aanzicht A in afbeelding 15 op
bladzijde 21?
Een seismische trillingsopnemer.
Vraag 51
Beschrijf 5 mogelijke oorzaken van een wijziging in de
looptoestand van een rotor?
Lagerbeschadiging, schoepvoetbeschadiging,
dekbandbeschadiging, corrosie of beschadiging van de schoepen,
doorbuiging van de rotor, Tempatuurschommelingen.
Vraag 52
In welk gedeelte van de turbine zal men het snelst last krijgen
van SiO2?
Aan de lage drukkant, want hier is de SiO2 het slechtst oplosbaar.
Vraag 53
op welke twee manieren kan SiO2 schade veroorzaken?
botsen  erosie ; afzettingen  onbalans, trillingen
Vraag 54
Wat is de enige manier om problemen met SiO2 te voorkomen?
Zorgen voor zuiver ketelvoedingwater ( zonder SiO2 )
Vraag 55
Waarvoor dient de locale noodstopknop van de turbine?
Hiermee kan de operator bij gevaarlijke situaties de turbine
terplekke stoppen.
Vraag 56
Het zal duidelijk zijn dat een turbine tript bij te grote axiale
verplaatsing van de rotor, te hoog toerental en het wegvallen
van de smeeroliedruk, Bedenk nog 6 oorzaken welke het
trippen van de turbine tot gevolg hebben.
1.Brand
2.Te grote temperatuurveranderingen
3.Te hoge temperatuur van de onderdelen
4.Overmatige trillingen
5.Het trippen van de ketel
6.Een te hoog vacuüm
Vraag 57
Waarom werken de snelsluitkleppen hydraulisch en niet
pneumatisch of elektrisch?
Grote hoeveelheden en drukken  veel kracht nodig
Eenvoudige en snelle koppeling met smeeroliesysteem is
mogelijk
Vraag 58
Hoe regelt men de hoeveelheid stoom met een snelsluitklep?
Je regelt geen hoeveelheid. Allen open of dicht bij een noodtoestand
Vraag 59
Waarom moet een snelsluitinrichting regelmatig getest worden?
Hij staat in principe altijd open. Hij beweegt dus niet en kan dus vast
gaan zitten, waardoor hij niet meer betrouwbaar is.
Vraag 60
Waarom sluit de snelsluitinrichting d.m.v. een veer en niet d.m.v. de
oliedruk?
In geval van nood zou de oliedruk weg kunnen vallen. De
noodinrichting zou dan niet meer werken.
Vraag 61
Wat is de functie van de terugslagkleppen van afbeelding 19 op
bladzijde 28, welke in de asftapstoomleidingen van de turbine zitten?
Deze voorkomen het terugstromen van het condensaat, bij een lekke
voorwarmer of bij het trippen van d turbine. Water in de turbine geeft
enorme schade.
Vraag 62
Noem 3 moegelijke oorzaken van het oplopen van het vacuüm in
een turbine.
1.Het koelwater van de condensor wordt minder.
2.Luchtlekkage
3.Niveau in de hotwell wordt te hoog
4.Vervuiling van de condensor
Vraag 63
Wat zijn de gevaren van een oplopende
condensordruk?
1.Temperatuur loopt op, waardoor materiaalspanning onstaat.
2.De dichtheid van de stoom neemt toe, waardoor te grote trillingen
kunnen ontstaan
Vraag 64
Wanneer worden de breekplaatbeveiligingen aangesproken?
Als de vacuümbeveiliging via de drukopnemers en het
shutdownsysteem niet gewerkt hebben.
Vraag 65
Noem 3 nadelen van breekplaten.
1.Belasting van het milieu
2.Veiligheid van de omgeving
3.Veel werk om weer op te starten