Ποιες συνθήκες θεμελίωσης απαιτούνται για έναν ατμοστρόβιλο 50 MW

Μια θεμελίωση για ατμοστρόβιλο 50 MW πρέπει να κάνει περισσότερα από το να φέρει το στατικό βάρος της μηχανής. Πρέπει να διατηρεί το σύνολο ατμοστροβίλου-γεννήτριας σε σταθερή ευθυγράμμιση, ενώ αντιστέκεται στις δυναμικές δυνάμεις, περιορίζει τη μετάδοση κραδασμών, επιτρέπει τη θερμική μετακίνηση και παραμένει αξιόπιστη καθώς μεταβάλλονται οι εδαφικές και λειτουργικές συνθήκες. Για τον έλεγχο ποιότητας και ασφάλειας, το κεντρικό ερώτημα είναι αν το πλήρες σύστημα θεμελίωσης-εδάφους συμπεριφέρεται όπως έχει σχεδιαστεί, όχι αν ο ογκόλιθος σκυροδέματος απλώς φαίνεται επαρκώς στιβαρός.

Η τελική διάταξη πρέπει να ακολουθεί τα δεδομένα φορτίου, τα επιτρεπόμενα κριτήρια κραδασμών, τη διάταξη των αγκυρόμπουλων και τις απαιτήσεις ανέγερσης του OEM του στροβίλου. Τα πολιτικά σχέδια δεν μπορούν να αντιμετωπίζονται ανεξάρτητα από το πακέτο του στροβίλου: η δυναμική του δρομέα, οι θέσεις των εδράνων, η σύζευξη της γεννήτριας, οι συνδέσεις του συμπυκνωτή, οι αντιδράσεις των σωληνώσεων και τα βοηθητικά skid επηρεάζουν όλα τον σχεδιασμό της θεμελίωσης και τις εργασίες αποδοχής.

Ξεκινήστε από το έδαφος, όχι από το σκυρόδεμα

Η γεωτεχνική έρευνα είναι η πρώτη προϋπόθεση. Η έρευνα πρέπει να καθορίσει εάν τα υποκείμενα στρώματα μπορούν να φέρουν το συνδυασμένο μόνιμο φορτίο, λειτουργικό φορτίο, μεταβατικό φορτίο και τυχόν σεισμικά ή ειδικά περιβαλλοντικά φορτία του χώρου, χωρίς απαράδεκτη καθίζηση ή διαφορική καθίζηση.

Η ομοιόμορφη στήριξη είναι συνήθως σημαντικότερη από ένα μεμονωμένο ευνοϊκό μέγεθος φέρουσας ικανότητας. Μια θεμελίωση μπορεί να είναι αποδεκτή ως προς τη συνολική πίεση έδρασης, αλλά να προκαλεί σοβαρά προβλήματα ευθυγράμμισης εάν η μία πλευρά καθιζάνει περισσότερο από την άλλη. Η διαφορική μετακίνηση μπορεί να αλλάξει τα υψόμετρα των εδράνων, να παραμορφώσει τη γραμμή στήριξης του κελύφους του στροβίλου και να φορτίσει τη σύζευξη μεταξύ στροβίλου και γεννήτριας. Αυτές οι επιδράσεις μπορεί να εμφανιστούν σταδιακά μετά τη θέση σε λειτουργία, καθιστώντας εύκολη την εσφαλμένη απόδοσή τους σε προβλήματα ζυγοστάθμισης ή εδράνων.

Οι ομάδες ποιότητας πρέπει να διασφαλίζουν ότι η εδαφική έκθεση καλύπτει τη στρωμάτωση του εδάφους, τις συνθήκες υπόγειων υδάτων, τη συμπιεστότητα, τις εποχικές μεταβολές υγρασίας, την πιθανή ρευστοποίηση όπου είναι σχετική, καθώς και την επίδραση γειτονικών κατασκευών ή εκσκαφών. Τα υλικά επίχωσης κάτω από το κτίριο του στροβίλου απαιτούν ιδιαίτερο έλεγχο. Σχεδιασμένη και ελεγμένη επίχωση μπορεί να είναι κατάλληλη όταν έχει σχεδιαστεί σωστά· η ανεξέλεγκτη επίχωση δεν αποτελεί ασφαλή βάση για θεμελίωση μηχανής υψηλών στροφών.

Η μάζα και η δυσκαμψία της θεμελίωσης πρέπει να λειτουργούν μαζί

Ένας ατμοστρόβιλος 50 MW εγκαθίσταται συνήθως σε θεμελίωση από οπλισμένο σκυρόδεμα ή σε σύστημα δομικών βάθρων σχεδιασμένο ειδικά για το σύνολο εξοπλισμού. Η μάζα συμβάλλει στη μείωση της απόκρισης στις δυναμικές δυνάμεις, αλλά η μάζα από μόνη της δεν επιλύει τα προβλήματα κραδασμών. Η κατασκευή χρειάζεται επίσης επαρκή δυσκαμψία για να αποτρέπονται τοπική κάμψη, στρέψη ή ανομοιόμορφη μετακίνηση στα βάθρα εδράνων, στις πλάκες έδρασης και στα σημεία αγκύρωσης.

Ο σχεδιασμός της θεμελίωσης πρέπει να λαμβάνει υπόψη ολόκληρη τη δυναμική διαδρομή: περιστρεφόμενο εξοπλισμό, πλαίσιο βάσης ή πλάκες έδρασης, κατασκευή από σκυρόδεμα, έδαφος και συνδεδεμένες σωληνώσεις. Μια εύκαμπτη στήριξη μπορεί να ενισχύσει τους κραδασμούς ακόμη και όταν ο δρομέας είναι σωστά ζυγοσταθμισμένος. Αντίστροφα, μια υπεραπλουστευμένη προσέγγιση του τύπου «όσο βαρύτερο, τόσο καλύτερο» μπορεί να παραβλέψει τον συντονισμό και να δημιουργήσει ζητήματα κατασκευής, καθίζησης ή πρόσβασης για συντήρηση.

Η δυναμική ανάλυση πρέπει να αξιολογεί τις ιδιοσυχνότητες της θεμελίωσης σε σχέση με τις αναμενόμενες συχνότητες διέγερσης κατά τη λειτουργία και τις μεταβατικές καταστάσεις του συνόλου ατμοστροβίλου-γεννήτριας. Στόχος είναι η αποφυγή λειτουργίας κοντά σε κατάσταση συντονισμού. Η αξιολόγηση αυτή πρέπει να περιλαμβάνει την πραγματική διαμόρφωση του υποστηριζόμενου εξοπλισμού, επειδή η εγκατεστημένη γεννήτρια, ο διεγέρτης, η μονάδα γραναζιών εφόσον χρησιμοποιείται και τα βοηθητικά συστήματα μεταβάλλουν την απόκριση του συστήματος.

Ελέγξτε τους κραδασμούς στην πηγή και στο όριο

Η αποδοχή κραδασμών δεν πρέπει να ξεκινά μόνο μετά τη λειτουργία του στροβίλου. Η θεμελίωση χρειάζεται καθορισμένα σημεία επιθεώρησης πριν από την έγχυση κονιάματος, μετά την έγχυση, κατά την ευθυγράμμιση και κατά τη θέση σε λειτουργία. Επιφανειακά ελαττώματα, φωλιές σκυροδέματος γύρω από τις θήκες αγκύρωσης, κακή επαφή του κονιάματος, μη συγκρατημένα ενσωματωμένα στοιχεία ή ασυνεπείς επιφάνειες έδρασης μπορούν να εξελιχθούν σε διαδρομές κραδασμών ή σημεία τοπικής ενδοτικότητας.

Για τις περισσότερες θεμελιώσεις στροβίλων, η απομόνωση δεν είναι ένα ξεχωριστό στρώμα που προστίθεται πρόχειρα κάτω από τη μηχανή. Η απαιτούμενη διάταξη εξαρτάται από τη μέθοδο στήριξης του στροβίλου και την κατασκευή του κτιρίου. Ορισμένες εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν άκαμπτη κοινή θεμελίωση· άλλες απαιτούν αρμούς διαχωρισμού ή ειδικά σχεδιασμένα μέτρα ελέγχου κραδασμών για την αποτροπή μετάδοσης σε παρακείμενο εξοπλισμό ή κατασκευές. Η εισαγωγή ελαστικού υλικού χωρίς τη σχεδιαστική βάση του OEM και της πολιτικής μηχανικής μπορεί να μεταβάλει τη δυναμική συμπεριφορά και να υπονομεύσει τη σταθερότητα της ευθυγράμμισης.

Σημασία έχουν και τα συνδεδεμένα συστήματα. Βαριές γραμμές ατμού, σωληνώσεις εξαγωγής, λαιμοί συμπυκνωτή, αγωγοί, σχάρες καλωδίων και βοηθητικές σωληνώσεις δεν πρέπει να επιβάλλουν ανεξέλεγκτες δυνάμεις στα κελύφη ή τα στηρίγματα του στροβίλου. Τα στηρίγματα σωληνώσεων πρέπει να φέρουν τις σωληνώσεις όπως προβλέπεται, επιτρέποντας παράλληλα τη σχεδιασμένη μετακίνηση. Μια θεμελίωση που περνά την επιθεώρηση μπορεί παρ' όλα αυτά να προκαλέσει υψηλούς κραδασμούς εάν ο στρόβιλος έλκεται εκτός θέσης από ανεπαρκώς ελεγχόμενα φορτία σωληνώσεων.

Τα αγκυρόμπουλα, οι πλάκες έδρασης και το κονίαμα είναι στοιχεία ακριβείας

Τα αγκυρόμπουλα αντιμετωπίζονται συχνά ως συνήθη εξαρτήματα πολιτικών έργων, αλλά αποτελούν μέρος του συστήματος συγκράτησης του εξοπλισμού. Το υλικό τους, το βάθος ενσωμάτωσης, η απόσταση, η προεξοχή, οι σωλήνες προστασίας, η διαδικασία σύσφιξης και η προσβασιμότητα πρέπει να συμφωνούν με την εγκεκριμένη διάταξη του εξοπλισμού. Η λανθασμένη θέση των κοχλιών μπορεί να επιβάλει τροποποιήσεις επί τόπου που μειώνουν το εύρος ρύθμισης ή εισάγουν ακούσιες τάσεις.

Πριν από την τοποθέτηση του κονιάματος, επιθεωρήστε τα εξής:

• Τις θέσεις των αγκυρόμπουλων, την κατακορυφότητα, την κατάσταση των σπειρωμάτων και το διαθέσιμο μήκος ρύθμισης.
• Τα υψόμετρα της θεμελίωσης και την επιπεδότητα των προετοιμασμένων επιφανειών έδρασης.
• Τη θέση της πλάκας έδρασης ή του πλαισίου βάσης σε σχέση με τις κεντρικές γραμμές του στροβίλου και της γεννήτριας.
• Την καθαριότητα των θηκών και των διεπαφών· το χαλαρό σκυρόδεμα, το λάδι, το νερό και τα υπολείμματα μειώνουν την ποιότητα πρόσφυσης.
• Τη στεγανότητα του ξυλοτύπου και την πρόσβαση για την τοποθέτηση του κονιάματος, ώστε το υλικό να μπορεί να γεμίσει πλήρως την απαιτούμενη επιφάνεια επαφής.
• Τις καθορισμένες συνθήκες ωρίμανσης του κονιάματος πριν από την τελική σύσφιξη, τους ελέγχους ευθυγράμμισης ή τη λειτουργική φόρτιση.

Το κονίαμα δεν είναι διακοσμητικό. Μεταφέρει φορτία από τα στηρίγματα του μηχανήματος στη θεμελίωση και βοηθά στη διατήρηση σταθερής, συνεχούς επιφάνειας έδρασης. Κενά, συρρίκνωση, ρωγμές ή ατελής επαφή μπορεί να επιτρέψουν μετακίνηση στα πέλματα του μηχανήματος. Αυτή η μετακίνηση μπορεί να εμφανιστεί ως μεταβαλλόμενες τιμές ευθυγράμμισης, χαλάρωση ή κραδασμός που μεταβάλλεται με το φορτίο και τη θερμοκρασία.

Επιτρέψτε τη θερμική διαστολή χωρίς να χάνεται η ευθυγράμμιση

Οι ατμοστρόβιλοι λειτουργούν υπό μεταβολές θερμοκρασίας που επηρεάζουν το κέλυφος, τον δρομέα, τα στηρίγματα, τις σωληνώσεις και τη διεπαφή με τη θεμελίωση. Η εγκατάσταση πρέπει να προσδιορίζει σταθερά και ολισθαίνοντα σημεία, ώστε η μηχανή να μπορεί να διαστέλλεται προς την προβλεπόμενη κατεύθυνση. Ο περιορισμός ενός σημείου που πρέπει να ολισθαίνει μπορεί να προκαλέσει τάση στο κέλυφος, κακή ευθυγράμμιση εδράνων ή μη φυσιολογική συμπεριφορά ώσης. Η δυνατότητα μετακίνησης σε σημείο που προορίζεται να είναι σταθερό δημιουργεί διαφορετικό κίνδυνο ευθυγράμμισης.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ψυχρή ευθυγράμμιση είναι μόνο ένα στάδιο αποδοχής. Η διαδικασία ανέγερσης πρέπει να καθορίζει υψόμετρα αναφοράς, κεντρικές γραμμές, αποκλίσεις σύζευξης και αναμενόμενη θερμική μετακίνηση. Η τελική λειτουργική αξιολόγηση πρέπει να συγκρίνει τους κραδασμούς κατά τη λειτουργία, την κατάσταση των εδράνων και τους δείκτες που σχετίζονται με την ευθυγράμμιση με τα εγκεκριμένα κριτήρια αποδοχής, αντί να υποθέτει ότι μια ικανοποιητική ψυχρή μέτρηση εγγυάται τη θερμή απόδοση.

Τι πρέπει να επαληθεύουν οι ομάδες ποιότητας και ασφάλειας πριν από την παράδοση

Ένα χρήσιμο πακέτο παράδοσης συνδέει τα αρχεία ποιότητας πολιτικών έργων με τα αρχεία αποδοχής μηχανημάτων. Πρέπει να περιλαμβάνει γεωτεχνικά συμπεράσματα, εγκεκριμένα σχέδια θεμελίωσης και οπλισμού, αρχεία διάστρωσης και ωρίμανσης σκυροδέματος, αποτελέσματα επιθεώρησης αγκυρόμπουλων, αρχεία κονιάματος, μετρημένα υψόμετρα και κεντρικές γραμμές, εκθέσεις ευθυγράμμισης και αποτελέσματα κραδασμών κατά τη θέση σε λειτουργία. Οι αλλαγές που έγιναν στο πεδίο πρέπει να είναι ιχνηλάσιμες και να εξετάζονται σε σχέση με τη σχεδιαστική βάση του εξοπλισμού.

Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στα εξής προειδοποιητικά σημάδια: επαναλαμβανόμενη διόρθωση ευθυγράμμισης μετά την έγχυση κονιάματος, κοχλίες που δεν μπορούν να σφιχθούν ή να ρυθμιστούν όπως προβλέπεται, ανεξήγητες ρωγμές κοντά σε φορτισμένα στηρίγματα, κραδασμούς θεμελίωσης που αυξάνονται απότομα σε συγκεκριμένη ταχύτητα, επαναλαμβανόμενη φθορά κονιάματος ή μεταβολές κραδασμών μετά από γειτονικές κατασκευές, αλλαγές αποστράγγισης και τροποποιήσεις σωληνώσεων. Καθένα μπορεί να υποδεικνύει αλληλεπίδραση μεταξύ μηχανής, κατασκευής και συνθηκών του χώρου, αντί για βλάβη που περιορίζεται στον δρομέα του στροβίλου.

Οι απαιτήσεις θεμελίωσης αλλάζουν ανάλογα με το πλαίσιο του έργου

Ένας στρόβιλος συμπύκνωσης σε συμβατική μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να έχει σημαντική αλληλεπίδραση με έναν συμπυκνωτή και μεγάλες σωληνώσεις ατμού-νερού. Ένας στρόβιλος αντίθλιψης ή εξαγωγής μπορεί να είναι πιο ευαίσθητος στις δυνάμεις σωληνώσεων διεργασίας και στις μεταβαλλόμενες θερμικές συνθήκες. Σε έργα υποστήριξης δικτύου, τα πρότυπα λειτουργίας μπορούν επίσης να αλλάξουν την αξιολόγηση: οι συχνές εκκινήσεις, η ταχεία φόρτιση και οι επαναλαμβανόμενοι θερμικοί κύκλοι δίνουν μεγαλύτερη έμφαση στον έλεγχο διαστολής, στην κατάσταση των αρμών και στη σταθερότητα των μετρημένων σημείων αναφοράς.

Για εγκαταστάσεις που συνδυάζουν περιστρεφόμενο εξοπλισμό παραγωγής με συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, οι διεπαφές εξοπλισμού πρέπει να εξετάζονται ως πλήρης διάταξη μονάδας. Για παράδειγμα,Αποθήκευση Ενέργειας με Αέρα χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα και θερμική αποθήκευση για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στον χρόνο· οι συμπιεστές, οι εκτονωτές, ο θερμικός εξοπλισμός και οι σχετικές σωληνώσεις της απαιτούν τις δικές τους αξιολογήσεις δυναμικής συμπεριφοράς, θερμικών επιδράσεων και στηρίξεων. Δεν πρέπει να θεωρείται ότι αυτές οι απαιτήσεις αντιστοιχούν σε θεμελίωση ατμοστροβίλου, ακόμη και όταν ο εξοπλισμός βρίσκεται στην ίδια ενεργειακή εγκατάσταση.

Η SINO-QNP υποστηρίζει έργα στροβιλομηχανών που περιλαμβάνουν ατμοστροβίλους, αεριοστροβίλους, συμπιεστές, γεννήτριες, παράδοση EPC και προμήθεια ανταλλακτικών. Για μια εγκατάσταση στροβίλου, το αποτελεσματικότερο σημείο συντονισμού είναι πριν οριστικοποιηθεί η κατασκευή των πολιτικών έργων: ενοποιήστε τα γεωτεχνικά ευρήματα, τα δεδομένα φορτίου εξοπλισμού, τη δυναμική μελέτη, τα σχέδια ενσωματωμένων στοιχείων, τη σχεδιαστική αντίληψη στήριξης σωληνώσεων και τα σημεία αναμονής επιθεώρησης σε ένα ελεγχόμενο πακέτο εγκατάστασης. Αυτό είναι το στάδιο στο οποίο οι κίνδυνοι κραδασμών και ευθυγράμμισης που σχετίζονται με τη θεμελίωση είναι πρακτικότερο να προληφθούν.

Επομένως, μια αξιόπιστη θεμελίωση για στρόβιλο αυτού του μεγέθους δεν ορίζεται από ένα γενικό πάχος σκυροδέματος ή από ένα αντιγραμμένο σχέδιο βάθρου. Ορίζεται από επαληθευμένη συμπεριφορά του εδάφους, επαρκή δομική δυσκαμψία, ελεγχόμενη δυναμική απόκριση, ακριβή αγκύρωση και έγχυση κονιάματος, καθώς και από ένα σχέδιο θερμικής μετακίνησης που παραμένει έγκυρο μετά τη σύνδεση των σωληνώσεων και των βοηθητικών συστημάτων.