7. 증기터빈의 고장원인 해결기법

Troubleshooting Steam Turbines

 

고장 통계. 석유화학 산업에 사용되는 증기터빈은 예비펌프를 구동하는 10마력 이하의 소용량에서부터 대용량 가스압축기를 구동하는 60,000마력 이상이 있다. 표 4-21은 대표적인 고장에 대한 통계와 주요 고장 원인, 그리고 손상된 부품을 나타낸다.

표 4-21 증기터빈의 손상 사고 및 부품의 분포

 

또한 표 4-22는 고장 형태별 분포를 보여주고 있다. 축방향과 원주방향 접촉에 의한 Rubbing은 다음과 같은 원인에 의해 발생된다.

⑴ 로터와 케이싱의 열변형

⑵ 내․외부의 정렬 상태의 변화

⑶ 불평형

⑷ 추력 또는 레디얼 베어링의 손상

⑸ 열로 인한 치수변경을 발생시키는 설계 조건을 벗어난 운전

Rotor Blade의 손상원인은 다음과 같다.

⑴ 동적 과부하

⑵ Blade Seating의 헐거움

⑶ Seating 설계 결함

베어링 손상은 3장에서 이미 논의되었고 열응력에 의한 균열은 고온 영역의 주강 부품이나 두께가 변화되는 곳에서 주로 발생한다. 터빈 로터의 열응력에 의한 균열은 드물게 나타난다. 열응력 균열로 영향을 받는 부품은 Trip 및 Throttle 밸브 케이싱, Steam Chest, 고압 케이싱의 Wheel Chamber를 들 수 있다.

표 4-22 증기터빈 고장 형태 분포

 

표 4-23은 일반적인 증기터빈 구동기의 고장원인 해결 지침을 나타낸다. 표 4-24는 Woodward Governor사에서 제작한 TG-10 조속기인 유압 조속기 사용에 관한 고장원인 해결 지침이다. 그림 4-12는 대용량 증기터빈의 조속기 계통 고장에 관한 계단식 진단 지침이다.

표 4-23 증기터빈의 고장원인 해결 지침

표 4-23 증기터빈의 고장원인 해결 지침 (계속)

 

표 4-24 TG-10 조속기의 고장원인 해결 지침

 

그림 4-12 증기터빈 조속기의 고장원인 해결 지침

그림 4-12 증기터빈 조속기의 고장원인 해결 지침 (계속)

 

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