Brosjyre - Thermobolt.no

Flensbolt for Gassturbin Avgasskanaler
•
•
•
Konstruert for 550°C driftstemperatur.
Dimensjonert for optimal tøyning innen elastisk område.
Opprettholder forspenning ved dynamiske laster og temperaturgradienter.
Gassturbin Avgasskanaler.
Tilgjengelighet og Driftssikkerhet.
Gassturbiner benyttes i økende grad i industrielt bruk, slik som i
olje og gass-industrien, fremdrift av skip, og i landbasert kraftproduksjon.
Felles for slike installasjoner er at driftsstans medfører store økonomiske konsekvenser, og det stilles
derfor strenge krav til turbinanleggets tilgjengelighet og driftssikkerhet.
Skader på Gassturbin Avgasskanaler.
Lekkasjer fra turbinens avgasskanaler er et driftsproblem som i mange tilfeller skyldes løse
boltforbindelser.
Lekkasjer kan oppstå etter få driftstimer, og forårsake følgeskader og tilstander slik som:
•
•
•
•
•
•
•
•
Utslipp av varm eksos til soneklassifisert område.
Skader på belger.
Utblåsing av pakninger.
Strukturell deformasjon som følge av temperaturgradienter.
Alarm og Trip, høy temperatur i Turbin Enclosure.
Skader på isolasjon.
Kosmetiske skader.
Avvik fra HMS-krav.
Unngå korte boltforbindelser.
Årsak til at varme boltforbindelser løsner kan skyldes flere og sammensatte forhold.
En hovedregel er at i turbinens startsekvens vil temperaturgradienter og termisk vekst av
avgasskanalens flenstykkelse medføre strekk i flensbolter.
En kort boltforbindelse kan medføre at boltmaterialet strekkes til plastisk deformasjon, og medføre
reduksjon i boltens forspenning.
Flensbolter strekkes under startsekvensen.
I en typisk boltforbindelse er boltens spennlengde lik kanalens flenstykkelse. I turbinens startsekvens
stiger temperaturen, og termisk vekst fører til øket tykkelse på kanalflens. Bolten, som har en forsinket
termisk vekst, utsettes for en tøyning tilsvarende forskjellen i termisk vekst mellom flens og bolt.
Resultant av forspenning og spenningsøkning fra tøyning kan resultere i plastisk deformasjon i bolten.
Etter oppnådd stabil driftstemperatur fører resultant av termisk vekst og plastisk deformasjon av bolt til
redusert forspenning, og bolten løsner.
1. Kald eksos-kanal.
2. Termisk vekst av kanal
og tøyning av bolt til flyt.
3. Termisk vekst av bolt.
4. Nedkjølt kanal, og varig forlengelse av bolt.
Kort bolt med klem-lengde lik flens-tykkelse.
1. Kald eksos-kanal.
2. Termisk vekst av kanal-flens.
Tøyning av Thermobolt ligger
under flytespenning.
3. Termisk vekst av Thermobolt.
Forspenning opprettholdes.
4. Nedkjølt kanal, uten plastisk
deformasjon av Thermobolt .
Thermobolt med lang klemlengde reduserer termisk tøyning.
Thermobolt opprettholder forspenningen, og skades ikke av heat cycles.
Ved bruk av Thermobolt oppnåes øket klem-lengde for bolten. Bolteutførelse og
materialevalg tilpasses den enkelte applikasjon.
Thermobolt: En optimalisert boltforbindelse for Gassturbin Avgasskanaler.
•
Et norsk patent, utviklet for optimalt forhold mellom boltens klem-lengde og tykkelsen av flenser med pakning.
Thermobolt:
•
En slank boltforbindelse reduserer boltens tøyningsgrad, ved at:
En gitt kraft kreves for å strekke en bolt med ∆L. Ved en øket boltlengde vil en redusert kraft kunne strekke
bolten til samme ∆L. Følgelig; en slank boltforbindelse utsettes for mindre kraft ved forlengelsen ∆L, i forhold
til en kortere bolt og samme forlengelse ∆L.
•
Dimensjoneres for at resultant av forspenning og spenningsøkning fra termisk tøyning ikke overstiger
boltmaterialets σ proof.
•
Opprettholder forspenning, og løsner ikke som følge av tøyning fra temperaturgradienter.
•
Spenningsøkning i Thermobolt som følge av termisk tøyning er ca.20% av tilsvarende spenningsøkning i en
bolt med klem-lengde lik flenstykkelse.
•
Beregnet og dimensjonert for temperaturgradienter og 550ºC driftstemperatur
•
Kan leveres med Ceramic Coating for å hindre galvanisk korrosjon mellom bolt og sammenboltet materiale,
og som beskyttelse mot strålingsvarme.
•
Beregnes og dimensjoneres for den enkelte applikasjon.
Typiske designparameter for Thermobolt er:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materialvalg
Driftstemperatur
Temperaturgradienter
Statiske og dynamiske laster
Flensens geometri
Antall bolter
Boltdiameter
Pakningens egenskaper
Boltens spennlengde
Forspenning
Tøyningsgrad
Resultantspenning
Setnings-relaksasjon
Siging
Thermobolt installert på LM2500 eksos-kanal.
Typiske årsaker til løse bolter kan være:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Feil forspenning.
Interaktiv bolt-relaksasjon.
Knusing av pakning.
Feil bruk av skiver.
Grov overflate i boltens friksjonsflater.
Mangelfull låsing av gjengeforbindelsen.
Siging i bolt og pakningsmateriale.
Dynamisk belastning.
Setnings-relaksjon
Bolt-temperatur i avgasskanal, målt med termografi.
Spenningsøkningen i Thermobolt som følge av termisk tøyning.
Spenning fra forspenning av bolt kommer i tillegg.
Spenningsøkningen i typisk utført kort bolt, som følge av termisk
tøyning. Spenning fra forspenning av bolt kommer i tillegg.
Thermobolt materialevalg:
B7, B8, B16, 422C, Grade 310, Inconel.
Leveringsprogram, Thermobolt Exhaust Duct Bolting.
Typisk spesifikasjon for Thermobolt.
Inventa Power Package Services AS
Kongev. 49 A
1412 Sofiemyr
Norway
Fax:
+47 66 80 33 91
Tlf:
+47 66 80 33 90
www.thermobolt.no
www.thermobolt.com