4. 터빈 베어링 점검기준

The Maintenance Guideline of Turbine Bearing

 

(이 자료는 미국의 General Electric사와 그 License 기종 및 유사한 터빈의 정비에 적용한다.) 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
저널
베어링
간극
(Oil Gap)
2년
또는
분해시
마다
타원 베어링 간극
󰁾 설계치:
0.0013×D~0.0013×D+0.1
󰁾 관리치: 0.002×D이내,
단 도면 지시치의 경우 하한
치의 1.5배가 관리치임
󰁾 한국표준형 500, 1000MW:
0.001×D+0.10
* D : 저널 직경
유막유지
진동방지
1. 밀착도 검사: Babbitt와 베어링 메탈의
U.T 결과 밀착도가 80% 이상되지 않으면
Rebabbitting
2. 예비품과 교체

☞ 회전기계 rpm별 베어링 간극
2000rpm까지: 1/1000×D
4500rpm까지: 1.3/1000×D
4500rpm이상: 2/1000×D
Tilting Pad 베어링 간극
󰁾 설계치:
D<381: 0.0013×D~0.0013
×D+0.10
D≥381: 0.0015×D~0.0015
×D+0.10
󰁾 관리치: 0.002×D 이내
☞ 단 비표준품은 타원베어링과 동일하게
관리
1. Pad 전량 예비품으로 교체
2. Upper Pad 뒷면부 Liner 밑에 계산량 만큼의
Shim을 삽입하여 내경면을 설계 치수로 가공
* Pad의 Babbitt 부분 정비는 현장에서
불가능함
전후의 간극 차이
󰁾관리치 : 0.0002×L㎜이내
( L㎜= 베어링 유효폭 )
1. 베어링 간극이 관리치 이하이면 내경을
수정 가공
2. Journal Taper도가 관리치인 0.025㎜
초과시 저널 기계 가공
☞ 저널 기계 가공 후에는 High
Speed Balancing이 필요함
경년마모량
󰁾관리치 :
최초 사용시 간극 + 0.08mm 이내
1. 베어링 간극이 관리치 이하이면 내경을
수정 가공
2. 저널 조도 : 6.3S를 초과할 때는 Sand
Paper로 사상가공
3. 저널의 마찰손상: 0.10㎜ 이상 깊이의
상처 합계 폭이 베어링 유효폭의 4%를
초과 할 때에는 져널을 기계 가공

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Metal
평행도
(Twist)
조립시 타원 베어링
󰁾 관리치 1:
같은 두께의 Gap Guage
삽입 전후 차이는 5mm 이내
󰁾 관리치 2:
단 도면 지시치의 경우 하한
(GL - GR + TR - TL) ÷ 2가
± 0.3 x D ÷ 1000mm 이내
부분접촉
방지
하부 베어링 위치조정 :
Oil Jack 등으로 베어링을 이동하여 수정
Tilting Pad 베어링
󰁾 관리치 : Seal Ring삽입
간극의 전후 차이는 0.10mm 이내
진동방지

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
추력
베어링
간극
2년
또는
분해시
마다
󰁾설계치: 도면참조
󰁾 관리치:
설계치의 125% 이내가 목표
노즐, 다이아
프램과 동익
간격확보
Thrust Liner 교체로 두께 조정
☞ Thrust 이동량은 상부부품을 완전히 조립한
후에 측정하고 간격이 크면 Plate 접촉면이
커지는 원인이 되므로 철저히 점검할 것
구성부품들의 총두께 측정치와 Rotor
이동량 측정치 간의 차이는 0.05㎜이내
부품 변형량
파악 및 정확한
간극 확인
1. 추력 베어링과 Thrust Collar의 간극 치수
측정 및 평행도 측정.
2. Pad 뒷면 Contact 점검 및 두께 다시 측정

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
저널
베어링
접촉폭
4년
또는
분해시
마다
󰁾관리치:
전, 중앙, 후부의 평균치가
0.3 x D ~ 0.5 x D 이내
☞ 접촉면의 기록은 베어링
중심선에 대하여 좌우 최소
6개소를 측정
유막유지 1. 베어링 간극 (Oil Gap): 경년 마모량이
심해 접촉폭이 커지면 베어링을 교체
(단, 저널면의 조도, Turning 운전시간,
급유온도, Alignment의 변화, 윤활유의
청정도 등을 조사하고 결과에 따라
판단할 필요가 있다)
2. 손질: Scraper나 #320, #400의 광택
연마지로 연마
󰁾 베어링 메탈면이 검은색
접촉폭이 0.50 x D mm를 초과할 경우
진동방지
손상방지
운전 중 이상진동 발생시 베어링을 교체

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
추력
베어링
접촉폭
4년
또는
분해시
마다
󰁾설계치 :
① 접촉폭 설계치 의함
② 각 Flat Land와 Taper Land의 접촉
면적비
= 1 : 9 또는 2 : 8
Taper도: 0.06 - 0.18
󰁾관리치 :
① 설계치 폭의 2배 이내
② 각 Flat Land와 Taper Land의 면적비
= 1 : 3이내
온도상승 및
손상방지.
특히 열박음
Thrust Collar
채용 기종은
열박음부
풀림 및 Rotor
절단 방지
1. Thrust Plate 뒷면의 접촉상태, 두께,
Taper Land부의 Taper도 점검 및 수정
2. 조정 Liner, Thrust Casing 변형 점검 및 수정
3. Ball Seat 체결 Torque의 점검 및 조정
4. Thrust Pedestal의 축방향 Slide 상태 점검

☞ Thrust 구성품의 두께를 수정 가공시에는
조정 Liner를 새로 교체하고 두께를 기록 후
가공할 것

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Babbitt
박리.
가장자리
P.T
4년 저널 베어링 추력 베어링 주급유펌프
베어링
Babbitt U.T: 밀착도 검사 시
80% 이상 확보되면 그대로 사용하고
80%미만은 Rebabbitting
(추력베어링은 새로 교체)
원주방향 축방향 원주방향 축방향
원주의
1/3이하
베어링
길이의
1/4 이하
원주의
1/3 이하
베어링
길이의
1/4이하
원주 10% 미만의
박리 합계가
50% 미만

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Babbit
박리
(UT)
P.T
불량시
󰁾관리치 :
박리 면적이 전체 면적의 20% 이하
1개소의 박리 면적은 25 x 25 mm 이하
부풀어 오름
손상방지
저널 베어링과 추력 베어링은
Rebabbitting으로 정비하고,
Tilting Pad 베어링은 새로 교체

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Ball
Seat
Gap
(Pinch)
분해 시
조립 시
󰁾 목표치
1. 추력 베어링 조임치는 0.03~간격+0.05㎜
(단 Ball Seat부 축방향 이동량은 0.127 ㎜
이하로 관리)
2. 저널 베어링(최종단 동익 26″이상의
저압터빈 베어링)=(0.000033~0.000055)
×Ball Seat Dia. ±0.02.
단 하한치를 목표치로 한다.
3. 상기 이외는 베어링 단독 상태로
+0.04~+0.08mm
4. 한국표준형 500MW 화력 터빈
#1~#6 베어링: 0~-0.05mm
발전기 #7-#8 베어링: -0.05~-0.075mm
추력 베어링: +0.05~+0.127mm
5. 한국표준형 1000MW 원자력 터빈
#1~#8 베어링: 0~-0.05mm
발전기 #9~#10 베어링: -0.025~-0.075mm
추력 베어링: +0.05~+0.127mm
이상진동
발생방지

부분접촉
방지
1. 간격조정
2. Ball Seat면 가공
최종단 동익 25″이상의 저압터빈 베어링은
Torque 보다도 Ball Seat 간극치를 최우선 관리.
Ball Seat 간극은 운전중 HIP부는 증가
(베어링 페데스탈측 고온)하고, LP부는 감소
(베어링쪽이 고온)하는 경향이 있다.
 
☞ Ball Seat Torque 측정을 실시하지 못한 경우
최근의 간극치로 관리한다.

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Bearing
Ball
Seat
접촉상태
4년마다 1. Loose Type으로 조립하는 베어링(+)
󰁾 관리치
☞ 하부 중심에서 45° 범위: 95%이상
☞ 하부 잔여부분: 80%이상
☞ 상부 중심에서 45° 범위:
Contact이 없거나 가벼운 접촉도 허용
☞ Upper 좌・우 :
가벼운 접촉도 허용
2. Tight Type으로 조립하는 베어링(-)
󰁾 관리치: 전체적으로 80% 이상 균일한 접촉
급배유
Leak
방지.

이상진동
발생방지

부분접촉
방지
1. 간극조정
2. Ball Seat면 수정가공

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Ball
Seat
Torque
4년마다 󰁾 설계치
ㅇ추력베어링:166~276㎏-m
ㅇ저널 베어링:
최종단 동익 26″이상의 저압 로타 베어링:
0.32×베어링자중×Ball Seat Dia÷2㎏-m
이하 (약 70~90 Kg-m)
ㅇ상기 이외의 Torque(kgm)
부분접촉
방지
Torque 조정: 수평 Flange부 Shim량에 따라 조정,
조정이 불가능한 경우 Ball Seat 수정가공
(75MW 일체형 베어링 Torque는 추력 베어링의
Torque치로 관리한다.)

Ø406 : 136~331 Ø432 : 163~364
Ø457 : 176~398 Ø483 : 215~465
Ø508 : 258~523 Ø533 : 299~581
Ø559 : 341~621 Ø584 : 396~704
Ø610 : 436~780 Ø635 : 488~838
Ø660 : 539~904 Ø686 : 602~978
Ø711 : 656~1061 Ø737 : 713~1137
Ø762 : 777~1219 Ø914 : 1161~1717
Ø1016 : 1443~2066 Ø1118 : 1742~2427
Ø1219 : 2041~2796 Ø1321 : 2342~3185

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
베어링
Shim
Pad
접촉부
4년마다 󰁾관리치
☞ 하부 중심에서 45° 범위 (0°, 30°, 45°)의
Pad: 95%이상 접촉.
☞ 좌・우 90°측 Pad: Ball Seat의 접촉상태에
따라 80% 정도 가볍게 접촉
(Pad 뒷면에 Gap Gauge가 삽입되지
않는가 확인 - 0.03mm의 부분삽입은
허용)
급배유
Leak 방지.

이상진동
발생방지
결합: 상・하 베어링 Ring을 조립하여 Pad 접촉상태를
점검하고 불량 시 수정한다.
좌・우 Side Liner에서 0.30㎜ Shim을 빼내고
접촉상태를 확인하여 Liner와 페데스탈
사이의 간격을 측정하여 그 양만큼의 Shim을
삽입.
☞ 좌・우 Side Liner의 상태에 따라 Ball Seat
접합에 나쁜 영향을 주므로 특히 주의할 것

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
베어링
조정Ring
상부수평면
간극
조립시 󰁾 관리치: 좌・우의 차이 0.50㎜ 이내 접촉중심
확보
하부 조정 Ring 조립 시 좌・우 Level을 동일하게
조정.
간극이 큰 쪽의 체결Bolt를 1차로 임시 체결하고
간극조정 완료 후 최종 체결

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Bearing Ring
체결 Bolt
Torque
조립시
볼트
크기
1 ½ 1 ¾ 2 2 ¼ 2 ½ 2 ¾ 3
저널
베어링
50~60 55~65 60~70 70~80 80~90 90~100 95~105 100~110
추력
베어링
- 110 120 135 150 160 - -

BFP-T의 조정 Ring이 없는 베어링 Cover 수평 Bolt의 체결 Torque

단위: Kg/m

Bolt
Size
3/4 7/8 1 1 ¼ 1 ½ 1 ¾
체결
Torque
14~17.5 22~27.5 33~41.2 66~82.3 114~142 180~226
한국표준형 500, 1000MW 기종은
Dial Gage를 설치하여 +0.05mm까지 체결
(Torque 약 30Kg/m)
진동방지 ☞ Torque 체결 시 Rotor 침하량은 0.03㎜이하,
관리치를 초과시에는 베어링 Ring 조정 Liner
접촉상태를 다시 점검 할 것

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Tilting
Pad
뒷면
접촉
분해시 Double Tilting : 중앙부에 원형 혹은
타원형의 접촉.
Single Tilting : 중앙부에 축 방향으로
늘어진 띠 모양의 접촉.
진동방지 Pad 교체

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Tilting
Pad
이동량
교체시 󰁾관리치 :
축방향 Ⓐ 1.5±0.5㎜
좌우(원주)방향 Ⓑ 3±1.0㎜
상하 방향 Ⓒ 1.5㎜이상
Ⓓ 0.8㎜이상
진동방지 부적합 개소 수정
 

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Pad
Bearing
Seal
Ring
조립시 직경 간극
󰁾 설계치 : 0.15~0.30㎜
󰁾 관리치 : 0.45㎜이내
경방향 움직임 :
설계치 반경 : 1.5㎜
관리치 반경 : 1.0㎜이상
급유량
유지
1. Ring 교체
2. 움직이는 량이 부족할 때에는 Ring 외경 및
두께 수정

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Pad
Bearing
Oil
Stop
Pin
조립시 Fin 간격
󰁾 설계치
상부 : 베어링 설계 간격의 최소치
하부 : 0.15㎜
좌・우 : 상하 합계의 1/2
󰁾 관리치 :
하부 : 0.15~0.25㎜
상부 및 좌・우는 설계치 이상으로 하고
실제 상하 좌우 간극치 합계가 설계 최소
베어링 간극×2+0.8㎜ 이내
진동방지
베어링
급유량 유지
간격 조정 : Fin 선단을 Scraper나 줄로 예각으로
사상가공
간격이 초과 될 경우에는 Fin 교체

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Pad
Bearing
Oil
Pin 선단
조립시
마다
󰁾 관리치 : 선단이 0.50㎜이하가 되도록
Sharp Edge로 가공
Rubbing
방지
Scraper나 줄로 사상가공

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Bearing
Pad
지지볼트
분해시 󰁾 관리치 : Pad에 삽입되는 원주부(14.5Ø)에
손상이 없을 것
기능유지 Bolt 교체 (절단이 자주 발생하면 Bolt의 재질 변경을
검토)
보령 #3~#6호기 경우 SCM440QT ⇒ B5F5 B31로
대체

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Bearing
Pad
지지볼트
삽입구멍
분해시 󰁾 관리치 : 17.5Ø 구멍에 손상이 없을 것 기능유지 1. Plate형 : Pad를 공장에 반송하여 Back Plate
교체
2. Pad 뒷면 구멍형 : 손상 방지 경화 Bushing을
추가 삽입하거나 구조를 개조

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Thrust
Housing
면의
어긋남
Pad 접촉
불량시
󰁾 관리치: 차이 0.03이내 부분
접촉
방지
1. 상・하 접촉부 Dowel Pin 새로 교체
2. Dowel Pin Hole 재가공, Reamer 수정

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Thrust
Plate의
경년변화
Pad 접촉
불량시
Pad 뒷면 접촉: 70%이상
평행도 편차 관리치:
0.025이내
두께 편차 관리치:
0.05㎜이내
☞ Pad수량은 6~12개로
구성
부분
접촉
방지
1. Pad 뒷면 수정후 Taper Land 수정 가공.
변형의 상태에 따라 본 수정 가공 전에 저온
응력제거 열처리.

2. 예비품과 교체

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Thrust
Collar
분해시 두께 편차
󰁾 관리치 : 0.013㎜이내
부분
접촉
방지
새로 제작

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
추력
베어링
Pad
Pivot의
마모
분해시 Kingsbury Thrust Bearing
마모허용치(Kingsbury사 기준)
베어링
형식
ØA치수
(mm)
  베어링
형식
ØA치수
(mm)
J or JJ-5" 3.5 J or JJ-12" 9.5>
-6" 4.0 -13.5" 10.0
-7" 5.0 -15" 12.0
-8" 5.5 -17" 13.0
-9" 6.5 -19" 14.0
-10.5" 8.0 -21" 15.0
한쪽
접촉
방지
새로 교체

ØA(마모된 Flat면의 직경)mm

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Thrust
Collar와
Casing의
평행도
Pad
Contact
불량
󰁾 관리치: 0.05÷D0 mm이내
(D0: Thrust Collar 외경)
부분접촉 방지 1. Ball Seat 접촉부 접촉상태 및
Torque 점검
2. Thrust Casing의 평행도 수정
가공

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
JOP용
Metal
Pot
분해시 Pot 형상 A : 24~35mm
B : 28~47mm

상세한 형상은 도면에 의함
Lift량
확보
도면지시 치수 형상의 모양지를 작성하여
Scrapper 가공
비고 : JOP Oil 구멍내부에 가공에 의한
이물질이 들어가지 않도록 주의
☞ Pot 내부 Metal에 박혀있는 이물질은
전량 제거

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
JOP
Lifting량
Turning
개시시
󰁾 목표치 : 0.05㎜이상
󰁾 관리치 : 0.03㎜
0.03㎜이하는 운전불가
유막 유지 0.05㎜ 이하일 경우 하부 베어링의 위치를
재조정하거나 JOP의 압력을 점검

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
JOP
Oil
Drain량
JOP
운전
개시시
󰁾 관리치 :
정격 토출 유량의 10%이하
Pump
기능유지
분해점검 : 제작자에 반송하여 점검

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
JOP용
운전
회전수
운전시 󰁾 관리치 :
Main Turbine의 정격회전수의 ½ 이내
소손 방지 Interlock 개량

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Bearing
면압
하중
측정시
허용 면압(개략)
󰁾 최소치 : 5㎏/㎠ 정도
󰁾 최대치 : Cold시 26㎏/㎠,
Hot시 21㎏/㎠
상세한 것은 설계치에 따른다.
소손 방지 Alignment 수정
 

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Babbit
Metal
온도
운전중 경보 설정치: 107℃
(Babbit는 131~150℃에서 경화되고
경도가 HB 10~12로 저하한다)
소손 방지 베어링 점검
Thermocouple 삽입상태 및 위치확인 점검

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Babbit
온도차
(추력
베어링)
운전중 󰁾 안전구역 10℃
} 개략치
󰁾 주의구역 18℃

주의구역에서 전부하로 2주일 이상의
운전은 불가
부분접촉 및
손상 방지
추력 베어링 점검
상세한 것은 제한 곡선에 따른다.
(첨부도면 참조)

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Bearing
Tilt량
JOP
Lift
부족
Tilt량(자유위치): 평행도 조정 상태가
유지되어 있을 것
부분접촉
방지
측정법: 저널을 0.25~0.35㎜ 들어 올린 후 저압부
베어링은 안쪽으로 닿게 하고 고압부 베어링은
바깥쪽으로 닿도록 경사지게 한 후 서서히
저널을 내려서 베어링 경사량을 기록한다.

 

점검항목 점검주기 판 정 기 준 사유 부적합에 대한 표준적 조치
Bearing
Oil
Deflector부
가공
(Slinger
Dam)
교체시 󰁾설계치: 우측 반원주 0.1~0.3㎜가공
손상방지
운전중 Rotor는
오른쪽으로 밀림
접촉 확인: Ø30~ 50㎜ 정도의 Roller로
Babbitt면에 굴려 베어링 Oil Groove
(Slinger Dam) 부분의 접촉상태를 확인하고
접촉 불량 시 Scrapping한다.


 


 


 


 

TRAC Mark INCOSYS