Warmrundlaufprüfanlagen

Warmrundlaufprüfanlagen Mit dieser verkürzten Bezeichnung sind Prüfungseinrichtungen der Wärmestabilität von Dampfturbinenrotoren gemeint. Diese Prüfung wird als HST (heat stability test) bezeichnet und nach der Methodik der entsprechenden Normen durchgeführt, z. B. SEP 1950, ASTM 472-98 und weiterer. Ziel der Prüfung ist die Überprüfung des Verhaltens - Änderung der radialen Rundlaufgenauigkeit des bearbeiteten geschmiedeten bzw. geschweißten Turbinenrotors bei Wärmezuständen, die die Betriebsbedingungen im Turbinenrotor simulieren. Die Anlage kann ebenfalls zum Glühen zwecks der Beseitigung der inneren Spannungen von geschweißten Rotoren dienen.

In der Gruppe E-therm wurde laut Kundenbedarf eine Warmrundlaufprüfanlage mit einem vollkommen neuen Konzept entwickelt, die in allen Hinsichten die gültigen Normenanforderungen für diese Anlagen erfüllt. Bestandteil der Anlage und Ergebnis der Forschung und Entwicklung sind ebenfalls Sensoren der eigentlichen Konstruktion für das Messen der radialen Rundlaufgenauigkeit von Rotoren. Die Messung der radialen Rundlaufgenauigkeit wird im Laufe der Prüfung in vorgegebenen Zeitabständen vorgenommen. Die Messgenauigkeit bei aktueller Temperatur im Ofen beträgt ±2 μm.

In der Anlage können sowohl geschmiedete als auch geschweißte Turbinenrotoren wärmetechnisch getestet werden. Die Standardtemperatur für Prüfungen der Wärmestabilität ist um 150 °C höher als die Betriebstemperatur des Rotors. Für Hochdruckrotoren sind es standardmäßig rund 670 °C.

Geschweißte Rotoren können in der Anlage bis zur Temperatur von 800 °C geglüht werden. Bei heterogenen Schweißteilen kann bis zu einem bestimmten Grad die Wärmebehandlungstemperatur einzelner Rotorenteile je nach Art und Qualität des Stahls, aus dem sie hergestellt wurden, differenziert werden.

Gleichzeitig mit dem Ofen wurde ebenfalls eine durchaus originelle Methodik der Ergebnisbewertung der radialen Rundlaufgenauigkeit und des Wärmestabilisierungsprozesses entwickelt und es wurde eine Software für die automatische Bewertung der Ergebnisübereinstimmung mit den Anforderungen einzelner, für diesen technologischen Prozess angewandter Normen erstellt.

Der Testverlauf ist vollautomatisiert und ebenfalls dessen Dokumentation, einschl. der Ausstellung eines Zertifikats in Konfiguration und Format nach den angewandten Standards, erfolgt automatisch.

Ein Nachweis für die Qualität und den hohen Nutzwert der neu entwickelten Anlage sind Lieferungen von bereits insgesamt acht neuen Warmrundlaufprüfanlagen und die erfolgreiche Durchführung von mehr als Hunderten Prüfzyklen an diesen Anlagen.

Die Anlage enthält vor allem nachfolgende Komponenten:

Eigene Stabilisierungsofen, bestehend aus elektrisch beheizten Modulen in verschiedenen Längen, zusammenstellbaren in der Länge in verschiedenen Kombinationen und Ausführung gemäß Abmessungen des zu prüfenden ggf. zu wärmebehandelnden Rotors.
Mechanische Einrichtungen für eine genaue und zuverlässige Lagerung des Rotors bei der Prüfung bzw. beim Glühen und Sicherstellung dessen Rotation mit Soll-Geschwindigkeit.
Messgeräte für das Messen der radialen Rundlaufgenauigkeit des Rotors und deren Änderungen während der Prüfung.
Tragwerk und Positionierungseinrichtung der Messgeräte der radialen Rundlaufgenauigkeit.
Elektrische Einrichtung für die Einspeisung der elektrischen Widerstandsheizung, der Antriebe, Sensoren und Stellglieder.
Betriebssteuerungssystem der Prüf- und Stabilisierungsanlage.
Software für die Aufzeichnung, Verarbeitung und Bewertung der Messergebnisse und Vergleich mit den Anforderungen der entsprechenden Normen.

Aufgrund des nachgefragten Sortiments der zu prüfenden ggf. zu wärmebehandelnden Rotoren wurden Anlagen in zwei Größen gebaut und geliefert.

Warmrundlaufprüfanlage HST60