4.4 축정렬 도상 연습

Exercise on the Map of Shaft Alignment

 

4.4.1 軸整列 基準値 및 測定値 (Design Value and Readings of Shaft Alignment)

평택화력 1, 2호기 터빈 로터의 Alignment 설계 기준치가 그림 2-51과 같다고 하자.

또한 그림 2-51 로터에서 후측 커플링에 브라켓을 고정시키고 전측 커플링에 Dial Gauge를 설치, 전체 로터의 Alignment 상태를 측정한 결과 그림 2-52와 같았다. Rotor Position을 측정한 결과 LP2 Rotor는 기준선 위에 있다고 가정한다. 측정값을 기록할 때 보통 단위를 1/100 ㎜로 하기 때문에 여기서 사용된 단위도 1/100 ㎜로 하였다.

그림 2-51 평택화력 1호기 터빈의 축정렬 기준치

 

4.4.2 軸整列 線圖 作成 (Plotting Top and Side View of Shaft Alignment)

터빈에서 발전기측을 보아 방향을 상, 하, 좌, 우로 정하며 상/하 상태도에서는 상측을 기준(Zero)하고 좌/우 상태도에서는 좌측을 기준(Zero)하여 상대 편차를 고려한다.

(1) Face 상태도

상하 또는 좌우 Face 측정값을 상대 비교하여 수직 및 수평 상태도를 작도할 때 상측 또는 좌측값을 기준(0)으로 하기 때문에 하측값 또는 우측값이(+)이면 커플링의 하측면 또는 우측면이 벌어진 상태이고, (-)이면 상측 및 좌측면이 벌어진 상태이다.

그림 2-52 축정렬 상태 측정치

(2) Rim 상태도

상하 또는 좌우 Rim 측정값을 상대비교하여 수직 및 수평 상태도를 작도할 때 상측 또는 좌측값을 기준(0)으로하기 때문에 하측값 또는 우측값이 (+)이면 다이얼 인디케이터가 설치된 전측 커플링이 기준(후측) 커플링보다 하부로 또 우측으로 이동된 상태이다.

Rim 측정값은 TIR 값이므로 두 축간의 축중심 편차는 TIR값의 1/2이다.

그림 2-52의 Face 및 Rim 측정값을 4.3항과 같은 방법으로 축정렬 상태를 작도한 것이 그림 2-53이다.

그림 2-53 축정렬 상태도

 

4.4.3 베어링 垂直 方向(上/下) 移動 (Vertical Movement of Bearing)

축정렬하는 순서는 LP2 Rotor가 기준선 위에 있는 기준 로터이므로 이를 기준하여 LP1 Rotor를 이동하여 설계치로 축정렬 한 후 같은 방법으로 이미 이동한 LP1 Rotor를 기준하여 HIP Rotor를 이동하여 축정렬 한다. 그런후 LP2 Rotor를 기준하여 Generator Rotor를 축정렬하는 것으로 한다.

Shaft Alignment Table은 표 2-2(평택화력 발전소의 경우)를 이용하며, 표 2-4와 같은 양식을 사용, 일목 요연하게 계산 과정을 정리 하면 최종 이동 필요량을 쉽게 계산할 수 있다. 여기서 기호는 편의상 사용한 것이며 화살표(↑↓)는 베어링을 이동해야할 방향을 나타내고 별표(*)는 Rim 상태(Rim값을 나타내는 숫자를 중심으로 좌 혹은 우측에 별표(*)를 하는데 *가 표시된 측의 커플링이 위로 돌출하였음을 나타냄)를 표시하고 꺽쇠(∧,∨)는 커플링 Face의 모양을 나타낸다.

또한 이러한 계산 과정을 모두 컴퓨터에서 수행하는 Alignment Program이 개발, 운영되고 있다. Program에서 목표치(설계치)와 현재 상태를 입력하면 베어링 이동량 뿐만 아니라 베어링 심(Shim)의 조정량까지 계산하여 출력한다.

표 2-4 베어링 수직 방향(상, 하) 이동량 계산표

 

4.4.4 베어링 水平 方向(左/右) 移動 (Horizontal Movement of Bearing)

베어링의 수평방향 이동량 산출결과는 표 2-5와 같으며 계산 방법은 상/하 이동 계산 방법과 같다. 그러나 Alignment 상태도의 방향이 수직 이동시와 달라 혼동하기 쉽다. 따라서 左는 上이라고 생각하고 右는 下라고 생각하여 작성하면 된다. 어느 터빈이든 특별한 경우를 제외하고는 좌/우 Alignment 기준치는 Rim 및 Face 모두 영(Zero)임을 유의해야 한다. 여기서도 기호는 편의상 사용한 것이며 화살표(←, →)는 베어링의 이동해야할 방향을 나타내고 별표(*)는 Rim 상태(Rim값을 나타내는 숫자를 중심으로 좌 혹은 우측에 별표(*)를 하는데 *가 표시된 측의 커플링이 돌출하였음을 나타냄)를 표시하고 부등호(<, >)는 커플링 Face의 모양을 나타낸다.

표 2-5 베어링 수평 방향(좌, 우) 이동량 계산표

 

4.4.5 베어링 Shim Plate 調整 (Bearing Shim Plate Adjustment)

앞의 “4.4.3” 및 “4.4.4”항에서 베어링의 수직 및 수평방향 이동량을 산출하였다. 그러나 평택화력 터빈 베어링의 Shim Plate 위치는 베어링별로 각각 다르다. 따라서 상기 “4.2”항에 의거 각 베어링 별로 베어링의 상/하, 좌/우 이동량에 해당하는 Shim Plate 두께량을 표 2-6 및 2-7과 같이 산출하여야한다.

(1) 수직(상, 하) 방향의 Shim Plate 조정

표 2-6 수직(상/하) 방향의 Shim Plate 조정량 계산

 

(2) 수평(좌, 우) 방향의 Shim Plate 조정

표 2-7 수평(좌/우) 방향의 Shim Plate 조정량 계산

 

(3) 최종 베어링 Shim Plate 조정량

베어링의 상/하나 좌/우 이동은 모두 Shim Plate를 삽입 혹은 취외하므로써 행해지므로 이를 종합하여 조정하면 동시에 상, 하, 좌, 우 이동을 하게되고 또 각 베어링 별로 동시에 작업하면 일시에 터빈/발전기 Bearing Alignment가 완료된다. 표 2-8은 앞의 “(1), (2)”항의 Shim Plate량을 합한 값이다.

표 2-8 최종 베어링 Shim 조정량

 

TRAC Mark INCOSYS