Cần xác minh những gì trong quá trình thử nghiệm tại nhà máy của nhà sản xuất tổ máy phát điện tuabin khí

Cần xác minh những gì trong quá trình thử nghiệm tại nhà máy của nhà sản xuất tổ máy phát điện tuabin khí

Thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy không chỉ đơn thuần là màn trình diễn cuối cùng cho thấy tổ máy phát điện tuabin khí có thể khởi động, vận hành và tạo ra điện năng. Đối với các đội ngũ chất lượng và an toàn, đây là cơ hội thực tế cuối cùng để đối chiếu gói thiết bị được bàn giao với cơ sở thiết kế đã được phê duyệt trước khi thiết bị được đóng gói, vận chuyển, lắp đặt và kết nối với các hệ thống tại hiện trường.

Câu hỏi trọng tâm rất rõ ràng: thiết bị được thử nghiệm tại nhà máy có phù hợp với thiết bị quy định trong hợp đồng, các điều kiện công nghệ dự kiến tại hiện trường và các tiêu chuẩn dự án áp dụng hay không? Một Nhà sản xuất tổ máy phát điện tuabin khí có năng lực cần có thể trả lời câu hỏi đó bằng các quy trình được kiểm soát, thiết bị đo đã hiệu chuẩn, hồ sơ có sự chứng kiến và tài liệu có thể truy xuất—chứ không chỉ bằng một báo cáo vận hành ngắn gọn.

Phạm vi chính xác có thể khác nhau. Một máy phát dự phòng dạng trọn gói, một tổ máy điện công nghiệp vận hành liên tục và một tuabin khí dùng cho hệ thống chu trình hỗn hợp không có cùng các rủi ro vận hành. Một số cam kết về hiệu suất chỉ có thể được chứng minh sau khi lắp đặt tại hiện trường vì điều kiện môi trường, đặc tính nhiên liệu, tổn thất đầu vào, áp suất ngược khí xả và đặc tính lưới điện đều mang tính đặc thù của địa điểm. Tuy vậy, nhiều vấn đề tốn kém có thể được phát hiện tại nhà máy nếu thử nghiệm được lập kế hoạch dựa trên chế độ làm việc thực tế thay vì một danh mục kiểm tra chung chung.

Bắt đầu với cơ sở thử nghiệm đã được phê duyệt, không phải với máy đang vận hành

Trước khi chứng kiến thử nghiệm, hãy xác minh rằng nhà sản xuất đang sử dụng các tài liệu được phê duyệt mới nhất. Điều này nghe có vẻ cơ bản, nhưng những thay đổi muộn đối với triết lý điều khiển, định mức máy phát, động cơ phụ trợ, cài đặt bảo vệ hoặc các giao diện khách hàng là những nguồn phổ biến gây ra sự không phù hợp. Quy trình thử nghiệm tại nhà máy cần xác định số sê-ri của tổ máy, cấu hình, phiên bản phần mềm, loại nhiên liệu, các giới hạn thử nghiệm, điểm đo, tiêu chí nghiệm thu và trách nhiệm chứng kiến cũng như ký xác nhận.

Đặc biệt chú ý đến các điều kiện định mức. Hãy hỏi liệu công suất đầu ra được nêu có dựa trên nhiệt độ môi trường của dự án, điều kiện tham chiếu tiêu chuẩn hay môi trường thử nghiệm thực tế tại nhà máy. Nếu sử dụng các đường cong hiệu chỉnh, phương pháp và các giả định cơ sở phải được thể hiện rõ. Một kết quả có thể hợp lệ về mặt kỹ thuật nhưng vẫn không phù hợp với chế độ làm việc theo hợp đồng nếu nhiệt độ đầu vào, độ ẩm, nhiệt trị nhiên liệu hoặc trở lực hệ thống khí xả được xử lý khác với thiết kế dự án.

Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho các thông số điện. Xác nhận điện áp định mức, tần số, hệ số công suất, cách bố trí pha, phương án nối đất trung tính, khả năng chịu ngắn mạch khi áp dụng và phương án làm mát máy phát. Các tiêu chuẩn tham chiếu có thể bao gồm IEC 60034 cho máy điện quay và các yêu cầu bảo vệ riêng của dự án, nhưng tiêu chí nghiệm thu chi phối luôn phải là các tiêu chí được nêu trong hợp đồng và tài liệu kỹ thuật đã phê duyệt.

Kiểm tra để bảo đảm cấu hình thử nghiệm đại diện cho gói thiết bị thực tế

Một gói tuabin khí có thể hoạt động rất khác khi được bổ sung đường ống hiện trường, ống dẫn khí nạp, giảm thanh khí xả, điều hòa nhiên liệu, tủ đóng cắt và các giao diện điều khiển nhà máy. Cấu hình tại nhà máy hiếm khi tái tạo được mọi điều kiện tại hiện trường, nhưng các sai khác cần được liệt kê rõ ràng. Nếu sử dụng nguồn cấp nhiên liệu tạm thời, nếu tải giả thay thế cho kết nối lưới điện hoặc nếu một số thiết bị phụ trợ được mô phỏng, hãy ghi nhận thực tế đó và xác định những hạng mục còn lại cho giai đoạn chạy thử tại hiện trường.

Xác nhận rằng cấu hình được thử nghiệm bao gồm các thiết bị chính theo quy định: tuabin, máy phát được dẫn động, hộp số nếu được cung cấp, hệ thống dầu bôi trơn, thiết bị thông gió, hệ thống khởi động, tủ điều khiển tại chỗ, các giao diện cháy và khí nếu có, cùng hệ thống thiết bị đo đã thỏa thuận. Cần kiểm tra trực tiếp các nhãn nhận dạng và thẻ thiết bị. Sự không khớp của một thẻ có thể có vẻ nhỏ tại nhà máy, nhưng sau đó trở thành nguyên nhân gây chậm trễ nghiêm trọng trong quá trình chạy thử khi lịch trình cáp, P&ID, biểu đồ nguyên nhân-kết quả và danh mục phụ tùng không còn thống nhất.

Hồ sơ hiệu chuẩn rất quan trọng ở đây. Các phép đo nhiệt độ, áp suất, độ rung, tốc độ, công suất điện và lưu lượng nhiên liệu được sử dụng để nghiệm thu cần có thể truy xuất đến các chứng chỉ hiệu chuẩn còn hiệu lực. Một báo cáo thử nghiệm có nhiều chữ số thập phân chưa chắc đã đáng tin cậy nếu chuỗi đo lường, độ không đảm bảo hoặc hiệu lực hiệu chuẩn không rõ ràng.

Quan sát đặc tính vận hành trong toàn bộ dải tải đã thỏa thuận

Vận hành ổn định không tải là hữu ích, nhưng không chứng minh được rằng gói thiết bị sẽ đáp ứng chế độ làm việc thực tế. Khi điều kiện cơ sở vật chất của nhà máy và phạm vi hợp đồng cho phép, hãy chứng kiến vận hành trong toàn bộ dải tải đã thỏa thuận, bao gồm các bước tăng và giảm tải. Mục đích không chỉ là quan sát công suất tăng lên. Hãy theo dõi cách bộ điều tốc, hệ thống kích từ, điều khiển nhiên liệu, nhiệt độ, độ rung và áp suất phụ trợ phản ứng khi tổ máy thay đổi trạng thái.

Đối với máy phát được thiết kế để vận hành song song với lưới điện hoặc một máy phát khác, logic đồng bộ hóa và chia sẻ tải cần được chú ý kỹ lưỡng. Xác minh các điều kiện cho phép đồng bộ, khớp điện áp, khớp tần số, thứ tự pha, phản hồi trạng thái máy cắt, điều khiển công suất tác dụng, điều khiển công suất phản kháng hoặc hệ số công suất, cũng như phản ứng khi mất tín hiệu truyền thông nếu chức năng này được bao gồm. Một màn trình diễn thủ công không thể thay thế cho việc chứng minh trình tự tự động được quy định cho dự án.

Khả năng đáp ứng bước tải cần được đánh giá theo triết lý vận hành đã chỉ định. Một máy phát khẩn cấp có thể yêu cầu phản ứng khác với một gói thiết bị công nghiệp vận hành liên tục. Xem xét hành vi tần số và điện áp đã ghi nhận, thời gian phục hồi, biên độ nhiệt độ khí xả và mọi giới hạn điều khiển đạt đến trong quá trình thay đổi tải. Nếu nhà sản xuất giới hạn thử nghiệm tại nhà máy ở bước tải nhỏ hơn chế độ làm việc đã chỉ định, giới hạn đó phải được giữ lại trong danh sách tồn đọng thay vì bị đưa vào một ghi chú chạy thử chung chung.

Xem độ rung và nhiệt độ là thông tin xu hướng, không phải các con số riêng lẻ

Các giá trị độ rung thường được xem xét theo tiêu chí đạt/không đạt, nhưng giá trị của chúng lớn hơn khi được diễn giải như một mô hình. Xác nhận vị trí và hướng của từng đầu dò hoặc cảm biến, tốc độ mà các số liệu được ghi nhận, và liệu các giá trị là độ rung tương đối của trục hay độ rung vỏ máy. Các giới hạn rung áp dụng phụ thuộc vào bố trí máy, loại ổ trục, hệ thống thiết bị đo và tiêu chuẩn tham chiếu, vì vậy một giới hạn chung sao chép từ gói thiết bị khác là không đủ.

Tìm kiếm các thay đổi bất thường trong quá trình tăng tốc, mang tải và giảm tốc tự do. Một giá trị nằm trong giới hạn nghiệm thu vẫn có thể cần được điều tra nếu tăng mạnh ở một tốc độ hoặc mức tải cụ thể. Sự thận trọng tương tự áp dụng cho nhiệt độ kim loại ổ trục, nhiệt độ dầu bôi trơn cấp và hồi, độ chênh nhiệt độ khí xả, nhiệt độ không khí làm mát và nhiệt độ cuộn dây máy phát khi được đo. Mối quan ngại không chỉ là liệu một kênh có báo động hay không; mà là liệu đặc tính nhiệt có nhất quán giữa các điểm tương đương hay không.

Đối với các tổ máy được tích hợp vào hệ thống năng lượng rộng hơn, việc thảo luận tại nhà máy cũng cần xem xét chế độ vận hành phía hạ nguồn. Phạm vi máy động lực của SINO-QNP bao gồm tuabin khí, máy nén, máy phát điện và thiết bị chu trình hơi. Trong các dự án chu trình hỗn hợp, thu hồi nhiệt thải, cung cấp nhiệt, sinh khối hoặc phát điện nhiệt, các ràng buộc vận hành của một Tuabin hơi liên kết có thể ảnh hưởng đến chiến lược mang tải, logic điều độ và phối hợp ngắt của tổ máy phát điện tuabin khí. Những giao diện này không phải lúc nào cũng có thể được thử nghiệm đầy đủ trong một lần chạy thử tại nhà máy, nhưng chúng cần được phản ánh trong tài liệu điều khiển và kế hoạch chạy thử.

Các thử nghiệm bảo vệ và dừng máy cần được chứng kiến một cách chặt chẽ

Các câu hỏi quan trọng nhất trong thử nghiệm tại nhà máy thường được đặt ra khi máy không phát điện. Xác minh những ngắt, cảnh báo, liên động và điều kiện cho phép nào được thử nghiệm thực tế, và những chức năng nào được mô phỏng. Cả hai phương pháp đều có thể chấp nhận được khi có cơ sở, nhưng báo cáo cần phân biệt rõ ràng giữa chúng.

Các chức năng điển hình cần xem xét bao gồm bảo vệ quá tốc, áp suất dầu bôi trơn thấp, nhiệt độ ổ trục cao, độ rung cao, đầu vào dừng do cháy hoặc khí khi được cung cấp, các trạm dừng khẩn cấp, bảo vệ điện máy phát, mất kích từ khi phù hợp, công suất ngược, quá dòng, quá áp và thấp áp, cũng như quá tần và thấp tần. Các chức năng yêu cầu phụ thuộc vào phạm vi dự án và sơ đồ bảo vệ điện; không phải mọi chức năng rơle đều được thử nghiệm theo cùng một cách tại nhà máy sản xuất gói thiết bị.

Không chấp nhận tuyên bố rằng “tất cả các ngắt đã được kiểm tra” nếu không có bằng chứng hỗ trợ. Hồ sơ thử nghiệm cần thể hiện điều kiện khởi tạo, giá trị cài đặt dự kiến, hành động thực tế, hiển thị cảnh báo hoặc ngắt, phản ứng của máy cắt khi áp dụng, hành động ngắt nhiên liệu, trình tự làm mát và yêu cầu đặt lại. Hồ sơ cũng cần cho thấy rằng các chức năng an toàn không thể bị bỏ qua ngoài ý muốn thông qua màn hình vận hành hoặc chế độ bảo trì nếu không có sự cho phép được kiểm soát.

Kiểm tra hệ thống điều khiển, ranh giới an ninh mạng và khả năng bảo trì

Một gói tổ máy phát điện tuabin khí hiện đại phụ thuộc vào logic điều khiển không kém gì phần cứng cơ khí. Đối chiếu ma trận nguyên nhân-kết quả với logic đã thử nghiệm, kiểm tra mức độ ưu tiên cảnh báo và xác minh rằng quyền điều khiển tại chỗ và từ xa được hiểu rõ. Xác nhận danh sách tín hiệu cho DCS của nhà máy, tủ đóng cắt và các hệ thống dừng khẩn cấp. Một điểm trạng thái bị thiếu có thể không làm dừng thử nghiệm tại nhà máy, nhưng có thể khiến người vận hành không nhận biết được một vấn đề đang phát triển tại hiện trường.

Khi bao gồm truy cập từ xa, cổng dữ liệu hoặc giám sát của bên thứ ba, hãy làm rõ quyền sở hữu mạng, quyền truy cập, việc bàn giao mật khẩu, quy trình sao lưu và ranh giới giữa hệ thống điều khiển gói thiết bị với mạng tại hiện trường. Đây ngày càng là vấn đề về an toàn và tính sẵn sàng, không chỉ đơn thuần là một chi tiết CNTT.

Kiểm tra xung quanh gói thiết bị trước khi cho phép xuất xưởng. Kiểm tra khả năng tiếp cận bộ lọc, điểm xả, van, hộp đấu nối, nắp kiểm tra, điểm nâng và các khu vực bảo trì định kỳ. Một bộ phận có thể tuân thủ kỹ thuật nhưng không thực tế để bảo dưỡng sau khi lắp đặt nếu không xem xét khoảng hở. Xác minh các yêu cầu bảo quản khi vận chuyển, danh sách hạng mục rời, dụng cụ chuyên dụng, phụ tùng khuyến nghị và các giới hạn lưu kho. Những chi tiết này thường quyết định liệu một tổ máy đến nơi có sẵn sàng chạy thử hay cần công việc khắc phục có thể tránh được.

Rời nhà máy với bộ hồ sơ bằng chứng được kiểm soát

Hồ sơ bàn giao cuối cùng cần nhiều hơn một chứng chỉ FAT đã ký. Yêu cầu quy trình thử nghiệm đã phê duyệt, hồ sơ hiệu suất thô và đã hiệu chỉnh khi phù hợp, chứng chỉ hiệu chuẩn, kết quả thử nghiệm điện, dữ liệu rung, phiếu thử nghiệm bảo vệ, hồ sơ phiên bản phần mềm và cài đặt, bản vẽ được đánh dấu theo các phiên bản sửa đổi cuối cùng, hồ sơ kiểm tra, báo cáo không phù hợp và danh sách rõ ràng các hạng mục còn tồn đọng.

Một hạng mục còn tồn đọng không tự động là lý do để từ chối vận chuyển. Câu hỏi thực tế là liệu nó có ảnh hưởng đến an toàn, hiệu suất, mức độ sẵn sàng của giao diện hoặc bằng chứng tuân thủ trong tương lai hay không. Mỗi hạng mục cần có người phụ trách, hành động khắc phục, phương pháp xác minh và thời điểm hoàn tất—trước khi vận chuyển, trong khi lắp đặt hoặc trong quá trình thử nghiệm nghiệm thu tại hiện trường. Các nhà sản xuất có trách nhiệm rộng khắp về kỹ thuật, sản xuất, EPC và dịch vụ, như SINO-QNP, thường ở vị thế tốt nhất khi việc bàn giao này được xem là một hồ sơ liên tục từ thiết kế đến chạy thử thay vì một sự kiện chứng kiến kéo dài một ngày.

Một thử nghiệm tại nhà máy được thực hiện tốt không loại bỏ rủi ro tại hiện trường. Tuy nhiên, nó ngăn các vấn đề đã biết bị vận chuyển qua biên giới, được nâng lên bệ móng và chỉ được phát hiện khi tiến độ nhà máy đã chịu áp lực. Đó là tiêu chuẩn cần áp dụng: mọi kết quả phải có thể truy xuất, mọi giới hạn phải được thể hiện rõ và mọi chức năng chưa được chứng minh phải có kế hoạch xác minh tại hiện trường xác định.