Manual TM 25000A.pdf

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MANUAL DE INSTRUÇÕES

TM 25000 A

OS: 40943

CLIENTE: COMPANHIA DE BIOENERGIA DE ANGOLA LDA - BIOCOM

ACIONAMENTO: GERADOR

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Cliente : BIOCOM Turbina : TM 25000A

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TGM Turbinas - Rod. Armando de Salles Oliveira, km 4.8 CEP 14175.000 – Sertãozinho S.P – Brasil ++ 55 16 2105 2600 - www.tgmturbinas.com.br

ÍNDICE CAPÍTULO 01 ....................................................................................................................................... 4

1.1 - INTRODUÇÃO .......................................................................................................................................... 41.2 – CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DA TURBINA ......................................................................................... 5

Placa de Identif. nº 1.26.1222.00.2 / Diagrama de Partida / Curva de Consumo / Esforços Admissíveis nos Bocais da Turbina

1.3 – EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO, SEGURANÇA E ADVERTÊNCIA ................................................. 6 CAPÍTULO 02 ....................................................................................................................................... 7

2.1 - DESCRIÇÃO GERAL DA TURBINA ........................................................................................................ 72.2 – DESENHOS COMPLEMENTARES ......................................................................................................... 7

CAPÍTULO 03 ....................................................................................................................................... 8

3.1 - DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E SEGURANÇA .................................................................................. 83.1.1 – Válvula de fecho rápido (Conjunto nº 1.08.1353.00.1) ..................................................................... 83.1.2 – Disparador de fecho rápido (Conjunto nº 1.03.0018.00.4) ............................................................... 93.1.3 – Relé de fecho rápido (Conjunto nº 1.10.0031.00.2) ....................................................................... 103.1.4 – Válvula solenoide ............................................................................................................................ 103.1.5 – Proteção do gerador ....................................................................................................................... 113.1.6 – Válvula manual 3 vias ..................................................................................................................... 11

CAPÍTULO 04 ..................................................................................................................................... 12

4.1 - DADOS DO SISTEMA DE REGULAGEM .............................................................................................. 124.1.1 - Regulador de Velocidade ................................................................................................................ 124.1.2 - Conversor eletrônico / hidráulico CPC ............................................................................................ 124.1.3 - Servomotor ...................................................................................................................................... 124.1.4 - Válvulas de regulagem .................................................................................................................... 12

4.2 - SISTEMA DE REGULAGEM .................................................................................................................. 124.2.1 – Válvulas de regulagem (Conjunto nº 1.07.2560.00.2 / 1.07.2559.00.2) ........................................ 134.2.2 – Regulador de velocidade ................................................................................................................ 134.2.3 – Servomotor (RD 135G - Conjunto nº 1.09.0340.00.1) ................................................................... 13Servomotor (RD 160G - Conjunto nº 1.09.0341.00.1) ................................................................................ 13

CAPÍTULO 05 ..................................................................................................................................... 15

5.1 - DADOS DO SISTEMA HIDRÁULICO ..................................................................................................... 155.1.1 – Instalação hidráulica – Dados gerais .............................................................................................. 155.1.2 – Tanque de óleo ............................................................................................................................... 155.1.3 – Bomba principal de óleo ................................................................................................................. 155.1.4 – Moto bomba auxiliar ....................................................................................................................... 155.1.5 – Moto bomba de emergência ........................................................................................................... 155.1.6 – Bomba de óleo de drenagem ......................................................................................................... 165.1.7 – Bomba de óleo de elevação do eixo (fornecimento Weg) .............................................................. 165.1.8 – Exaustor de névoa .......................................................................................................................... 165.1.9 – Giro lento ........................................................................................................................................ 165.1.10 – Resfriador de óleo ........................................................................................................................ 165.1.11 – Filtro de óleo ................................................................................................................................. 165.1.12 – Válvula redutora de pressão ......................................................................................................... 175.1.13 – Válvula de alívio ............................................................................................................................ 175.1.14 – Válvula de segurança ................................................................................................................... 17

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5.2 - SISTEMA HIDRÁULICO ......................................................................................................................... 17 5.2.1 – Tubulação de regulagem e segurança (Conjunto nº 1.17.1684.00.0 e Esquema nº

1.23.2376.00.1) ................................................................................................................................................ 175.2.2 – Tubulação externa de óleo (Desenho n° 1.17.1702.00.0) ............................................................. 185.2.3 – Tanque de óleo ............................................................................................................................... 185.2.4 – Bombas de óleo .............................................................................................................................. 185.2.5 – Resfriador de óleo .......................................................................................................................... 195.2.6 – Filtro duplo de óleo 25 µm .............................................................................................................. 195.2.7 – Válvula redutora de pressão DN 80 (Conjunto nº 1.20.0027.00.3) ................................................ 195.2.8 – Válvula de alívio/segurança DN 80 (Conjunto nº 1.20.0033.00.2) ................................................. 20

CAPÍTULO 06 ..................................................................................................................................... 21

6.1 – PREPARAÇÃO ANTES DA PARTIDA .................................................................................................. 216.1.1 – Qualidade de vapor ........................................................................................................................ 216.1.2 – Qualidade da água de refrigeração ................................................................................................ 216.1.3 – Preparação da tubulação de vapor ................................................................................................ 226.1.4 – Preparação da instalação ............................................................................................................... 236.1.5 - Especificação para óleo de turbina a vapor .................................................................................... 246.1.6 - Lavagem (“Flushing”) ...................................................................................................................... 256.1.7 – Tratamento do óleo ......................................................................................................................... 276.1.8 – Revisões na turbina ........................................................................................................................ 276.1.9 – Troca de óleo .................................................................................................................................. 27

6.2 – PROCEDIMENTOS DE PARTIDA ......................................................................................................... 276.2.1 – Introdução ....................................................................................................................................... 276.2.2 – Sistema de óleo (Esquema nº 1.23.2375.00.1) .............................................................................. 286.2.3 – Sistema de regulagem (Esquema nº 1.23.2376.00.1) ................................................................... 296.2.4 – Sistema de Vapor (Esquema nº 1.23.2377.00.1) - Tubulação de vapor nº 1.16.0542.00.1 .......... 296.2.5 – Pré-aquecimento e partida a frio da turbina ................................................................................... 306.2.6 - Partida a quente .............................................................................................................................. 31

6.3 – OPERAÇÃO ........................................................................................................................................... 326.3.1 – Verificações durante a operação – situação de alarme ................................................................. 326.3.2 – Situação normal (rotina) ................................................................................................................. 326.3.3 – Resumo das recomendações internacionais do IEC ..................................................................... 33

6.4 – PROCEDIMENTOS DE PARADA .......................................................................................................... 346.4.1 – Parada de emergência ................................................................................................................... 346.4.2 – Parada manual de rotina (desligamento em situações normais) ................................................... 346.4.3 – Parada automática de emergência ................................................................................................. 35

6.5 – PARADAS PROLONGADAS ................................................................................................................. 356.5.1 – Paradas até 4 dias .......................................................................................................................... 356.5.2 – Paradas de 5 dias a 6 meses ......................................................................................................... 356.5.3 – Paradas prolongadas acima de 6 meses ....................................................................................... 36

CAPÍTULO 07 ..................................................................................................................................... 37

7.0 - MANUTENÇÃO ....................................................................................................................................... 377.1 - INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................ 37

7.1.1 – Inspeção durante a operação ......................................................................................................... 377.1.2 – Testes após paradas prolongadas ou revisões .............................................................................. 387.1.3 – Testes de equipamentos de monitoração ...................................................................................... 38

7.2 - REVISÕES .............................................................................................................................................. 39

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7.3 – TESTES DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E SEGURANÇA ....................................................... 42 7.3.1 - Válvula de fecho rápido ................................................................................................................... 427.3.2 - Dispositivos de proteção contra sobrevelocidade ........................................................................... 427.3.3 - Bombas reserva .............................................................................................................................. 427.3.4 - Componentes da linha de segurança .............................................................................................. 42

7.4 – PERTURBAÇÕES, CAUSAS E PROVIDÊNCIAS ................................................................................ 437.4.1 - Perturbações gerais ........................................................................................................................ 437.4.2 - Dispositivos de proteção / segurança / supervisionamento ............................................................ 447.4.3 - Sistema de óleo ............................................................................................................................... 457.4.4 - Sistema de regulagem ..................................................................................................................... 467.4.5 - Vibrações ......................................................................................................................................... 46

7.5 – SERVIÇOS E PEÇAS DE REPOSIÇÃO ................................................................................................ 497.5.1 – Lista de peças sobressalentes recomendadas .............................................................................. 50

CAPÍTULO 08

VOLUME II • REDUTOR RTS 630 • SIST DE MONIT VIBR - BENTLY NEVADA • ACOPLAMENTO DE LAMINAS • VENTILADOR ELIMINADOR DE NEVOA • MOTOR ELÉTRICO • CPC • 505 STD VOL. I • 505 STD VOL. II • PICK UP • PROTECH 203 • BOMBA DE FUSOS • FILTRO DE ÓLEO • BOMBA DE ENGRENAGEM PFR25 • PAINEL DE INSTRUMENTOS • PANEL VIEW • VÁLVULA 3 VIAS • VÁLVULA GAVETA • VÁLVULA SOLENÓIDE • PRESSOSTATO • CHAVE FIM DE CURSO • YTA SERIES TEMPERATURE TRANSMITTER - HART PROTOCOL • YTA SERIES TEMPERATURE TRANSMITTERS-HADWARE

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CAPÍTULO 01 1.1 - INTRODUÇÃO

- GERAL

O presente manual contém instruções para instalação, operação e manutenção da turbina, bem como informações técnicas e procedimentos necessários ao bom desempenho dos seus componentes e acessórios. As prescrições deste manual não alteram ou eliminam, no entanto, as condições e cláusulas do contrato entre as partes, prevalecendo este último em quaisquer circunstâncias.

- GARANTIA

A TGM Turbinas garante a substituição e os reparos necessários dos componentes desta unidade, por defeitos de fabricação desde que:

O equipamento não tenha operado em condições anormais; O defeito tenha sido detectado dentro do período de garantia descrito em contrato; A montagem e instalação da turbina tenham sido supervisionadas ou executadas pela TGM

Turbinas.

A TGM Turbinas não se responsabiliza por danos causados ao equipamento devido a:

Manutenção ou modificação efetuadas por terceiros; Instalações impróprias; Manutenção imprópria; Operação e / ou manuseio fora das especificações dos equipamentos; Má conservação; Transporte inadequado.

- ASSISTÊNCIA TÉCNICA – 24 HORAS

A TGM Turbinas possui plantão 24 horas para atendimentos de emergência de qualquer espécie e uma equipe de técnicos treinados prontos a atender a qualquer solicitação, seja em território nacional ou internacional. Para isto, basta entrar em contato pelo telefone ou endereço descrito nos rodapés deste manual.

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1.2 – CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DA TURBINA

Máquina acionada Gerador

Pontos de operação 1 2 3 4 5 6 7 Potência nos bornes do gerador 9,6 13,3 14,9 15,1 16,6 18,8 20,7 MW Pressão do vapor de entrada 66 66 66 66 66 66 66 Bar (a) Temperatura do vapor de entrada 515 515 515 515 515 515 515 ºC Vazão do vapor de entrada 60 78 85 86 94 105 115 T/h Pressão do vapor de saída 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Bar (a) Vazão do vapor de saída 60 78 85 86 94 105 115 T/h Rotação da turbina 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 Rpm Rotação do gerador 1.500 1.500 1.500 1.500 1.500 1.500 1.500 Rpm Tolerância - - - - - - 3 % Garantia - - - - - x x Rotação da turbina: Anti-Horário Rotação da máquina acionada: Horário Obs.: Direção da rotação visto da turbina para máquina acionada

Vibrações Mecânicas O critério de avaliação é conforme Norma ISO / 10816, Grupo III - A, velocidade de vibração 2,3 mm/s para suporte rígido ou 3,5 mm/s para suporte flexível. Parâmetros de Projeto Baseado na Norma IEC, publicação 45 Pressão de vapor na entrada: 69,3 bar (a) Temperatura de vapor na entrada: 523 ºC

Conexões de vapor (Flanges da turbina)

Admissão Escape DN (in) 10 32 PN (psi) 1500 150 Norma ANSI B 16.5 ANSI B 16.1 Direção Direita por baixo Para baixo

Obs.: Direção dos flanges visto da turbina para máquina acionada

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1.3 – EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO, SEGURANÇA E ADVERTÊNCIA

Critério Tag TGM Alarme Desarme de Emergência Intertravamento Unidade

Sobrevelocidade 20.42 ---- 6600 ---- rpm

Sobrevelocidade (desarme mecânico) 20.10 ---- 6600 ---- rpm

Deslocamento axial do eixo da turbina 39.21.3/39.22.3 ≤-0,34/

≥0,34 ≤-0,54/ ≥0,54 ---- mm

Vibração dos mancais da turbina 37.00.3/37.01.3 ≥89 ≥116 ---- µm

Vibração dos mancais do eixo do redutor

37.10.3/37.11.3 ≥89 ≥116 ---- µm

37.12.3/37.13.3 ≥178 ≥232 ---- µm

Vibração nos mancais do gerador 37.10.3/37.11.3 ≥178 ≥232 ---- µm

Nível de óleo no tanque 35.00.4 90 ---- ---- %

Pressão do óleo de lubrificação

31.10.4 ≤4 ---- ---- bar g

51.30 ≤2 ---- Desarma turbina bar g

51.32 ≤100 ---- Bloqueia giro lento bar g

Pressão do óleo de impulso (P1)

31.00.4 ≤8 ---- ---- bar g

51.40 ≤6 ---- Aciona bomba auxiliar bar g

Pressão de elevação do rotor 31.22.4 ≤100 ---- ---- bar g

51.31 ≤3 ---- Bloqueia bomba elevação rotor bar g

Pressão diferencial do filtro de óleo 31.01.4 ≤0,8 ---- ---- bar g

Pressão do vapor escape 30.10.4 ≥1,5 ---- ---- bar g

51.00 ≥2,25 Trip turbina bar g

Turbina desarmada

53.00 ---- ---- Válvula F.R. AP- Aberta ----

53.04 ---- ---- Trip turbina ----

Alavanca de giro lento 53.02 ---- ---- Intertravamento Giro lento ----

Turbo bomba 53.03 ---- ---- Válvula de vapor aberta para bba

emergência

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CAPÍTULO 02

2.1 - DESCRIÇÃO GERAL DA TURBINA

A turbina de ação e contrapressão modelo TM 25000A é uma turbina compacta, de múltiplos estágios, projetada para atender acionamentos que exigem alto rendimento, baixo consumo, sob condições de vapor a médios e altos valores de pressão e temperatura. A turbina possui duas garras na parte anterior e duas na parte posterior, as quais são apoiadas sobre corpos de mancais, sendo que na parte anterior os parafusos são torqueados de maneira que possibilitem total liberdade de movimentos à carcaça. Além disso, existe um sistema de guia na parte inferior da carcaça da turbina com a escora evitando que se altere o alinhamento da turbina em operação. Sua carcaça bipartida horizontalmente é construída em aço-liga especial fundido, capaz de resistir às mais diversas solicitações durante a operação, obedecendo às normas que regulamentam a construção deste tipo de equipamento. Na parte superior encontra-se o bloco de válvulas, também construído em aço-liga, e onde está acoplada a válvula de fecho rápido, responsável pelo bloqueio de vapor, acionada por sistema hidráulico e os servomotores que, comandados pelo Regulador de Velocidade são responsáveis pela atuação das válvulas de regulagem as quais controlam o fluxo de vapor de acordo com as necessidades de carga. O rotor é forjado em única peça, composto de uma roda de regulagem e demais estágios de ação, com labirintos de selagem entre os estágios, pistão de equilíbrio, conjunto disparador de fecho rápido, anéis defletores de óleo, acoplamento e roda de polos. Todo o conjunto é forjado em aço especial que após rigorosos testes de resistência mecânica e ensaios não destrutíveis, recebe tratamento térmico controlado, alívio de tensões e balanceamento dinâmico após sua montagem final. O rotor é apoiado em suas extremidades sobre os corpos de mancais onde estão montados os mancais: radial, na extremidade posterior e radial axial (ou mancal de escora) na extremidade anterior. Os esforços axiais são reduzidos ao mínimo devido a um princípio de pistão de compensação, onde se consegue equilibrar o rotor em operação, compensando esforços axiais que atuam sobre a roda de regulagem, evitando que partes do eixo e do mancal axial se danifiquem. Fixados à carcaça se encontram os grupos expansores constituídos de injetores e diafragmas dispostos de modo a permitir o máximo aproveitamento de vapor por parte do palhetamento. Nos diafragmas, entre os estágios, são montados anéis de selagem ou labirintos construídos em liga de bronze especial. A turbina é isolada com mantas de fibra de vidro preenchidas com lã de rocha e presas à carcaça de maneira que possam ser desmontadas e reutilizadas novamente. Como invólucro final recebe uma cobertura de chapas de fina espessura (carenagem) com aberturas e recortes que possibilitem a verificação dos instrumentos de controle, manuseio de componentes e facilidade na desmontagem.

2.2 – DESENHOS COMPLEMENTARES Desenho de Corte nº 1.21.0293.00.0

Desenho de Instalação nº 1.11.744.00.0

Desenho da Base Civil nº 1.12.0231.00.0

Esquema de alinhamento Turbina / Redutor nº 1.23.2472.00.4

Esquema de alinhamento Carcaça da turbina nº 1.01.2713.00.2

Sequencia de aperto n° 1.01.2753.00.3

Mancal radial nº 1.02.0363.00.3

Mancal radial axial nº 1.02.0368.00.3

Folha de medição e montagem nº 1.03.1175.00.2

Esquema de ajuste do servomotor / válvula nº 1.09.1658.00.3

Trocador de Calor Horizontal 60m2 nº 1.19.1026.00.0

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CAPÍTULO 03

3.1 - DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E SEGURANÇA

A turbina TM 25000A possui vários tipos de dispositivos de segurança, proteção e advertência. Instalados em pontos estratégicos garantem total proteção à turbina e seus componentes, aos equipamentos envolvidos e a seus operadores. São responsáveis pela monitoração constante dos equipamentos, programados para atuarem instantaneamente a qualquer sinal de anormalidade durante a operação. Cada um com sua particularidade, em funções e locais diferentes, têm como objetivo comum evitar danos de qualquer natureza. Dada a importância destes dispositivos, recomendamos que estes estejam em boas condições de funcionamento e sua manutenção seja feita periodicamente por pessoal especializado. Os dispositivos de proteção e segurança atuam independentemente uns dos outros e apesar de estarem interligados em algumas situações, possuem características próprias no campo onde estão instalados, tendo funções e limites pré-definidos. Outro ponto comum entre os dispositivos de segurança é que a maioria deles atua sobre a válvula de fecho rápido da turbina. Esta válvula é responsável pelo bloqueio da entrada de vapor antes da válvula de regulagem fazendo com que a turbina pare seu funcionamento instantaneamente. Sobre os dispositivos de desarme que atuam sobre a válvula de fecho rápido podemos citar: disparador de fecho rápido, relé de fecho rápido, desarme manual mecânico, desarme manual elétrico, pressostatos eletro-hidráulicos, válvula solenoide, válvula manual hidráulica e desarme por sobrevelocidade elétrico.

3.1.1 – Válvula de fecho rápido (Conjunto nº 1.08.1353.00.1)

A válvula de fecho rápido encontra-se acoplada ao bloco de válvulas na parte superior da turbina. É através dela que o vapor vai passar antes de entrar no sistema de regulagem e posteriormente na turbina. Responsável pela “parada rápida” da turbina através de vários dispositivos que atuam sobre ela, possui também a característica de liberar o vapor gradativamente pelo operador e evitar que a turbina volte a operar em alta rotação.

Operação Ao se pressurizar a linha de vapor vivo, o vapor se encaminha para dentro da válvula e depara-se com a peneira (5) de vapor que filtra o vapor antes que este preencha a câmara, pois a contrassede (2) da válvula ainda está fechada. O cilindro hidráulico que atua na válvula é caracterizado por ser robusto e de simples construção. A pressão de óleo P1 desloca o êmbolo (16) até a sua sede, bloqueando dessa forma o retorno de óleo da câmara anterior ao pistão (24). Essa câmara pressurizada desloca o pistão até a sua sede no cilindro (15) de forma a vedar o retorno de óleo da câmara entre o pistão (24) e êmbolo (16). O pistão (24) se manterá nessa posição devido à diferença de área proveniente de sua forma construtiva. O êmbolo (16) irá se movimentar no sentido de abrir a válvula de fecho rápido. Primeiramente é aberto o pré-curso, fazendo que a haste (9) se desloque até apoiar-se na porca (4). O vapor pode então passar pelos orifícios da contrassede (2) para dentro das válvulas de regulagem, equalizando as pressões de vapor antes e depois da contrassede. Este balanço de pressão não é possível se as válvulas de regulagem não estiverem suficientemente seladas e as válvulas de drenagem da carcaça fechadas.

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O êmbolo (16) é dimensionado de forma que toda a pressão de óleo não seja suficiente para abrir a válvula, enquanto não houver o equilíbrio de pressões antes e depois da contrassede (2). Quando houver uma parada de emergência, a pressão de óleo P1 é cortada; o êmbolo (16) retorna à sua posição inicial, despressurizando a câmara que mantinha o pistão (24) vedando a passagem de óleo para retorno. Sob a ação da mola cilíndrica (17 e 18), a válvula, incluindo o pré-curso, fecha em aproximadamente 0,1 – 0,2 s, devido à abertura de uma grande área de descarga do pistão (24).

3.1.2 – Disparador de fecho rápido (Conjunto nº

Teste de operação da válvula de fecho rápido com a turbina em operação O teste em operação da válvula de fecho rápido é possível sem que haja necessidade de parada da turbina. Quando a válvula de teste é aberta, a câmara entre o pistão (24) e o êmbolo (16) é drenado e, assim que a pressão de óleo diminuir, sob a ação da mola (17 e 18), o êmbolo (16) é deslocado no sentido de fechar até o ponto onde a obstrução do orifício de drenagem for suficientemente capaz de restabelecer a pressão de óleo e atingir um novo equilíbrio. Com o fechamento da válvula de teste, a pressão no interior da câmara retorna ao seu valor original e, como conseqüência o êmbolo (24) se move abrindo completamente a válvula. Este pequeno movimento com curso de aproximadamente 1/3 do curso total da válvula garante que nenhum depósito de cálcio ou ferrugem no sistema consiga bloquear a haste e deste modo impedir uma parada de emergência. Recomendamos o teste da válvula pelo menos uma vez mensalmente.

1.03.0018.00.4) Este dispositivo de proteção mecânico atua todas as vezes que a rotação da turbina ultrapassar o limite estipulado de rotação (aproximadamente 10% acima da rotação nominal), desarmando a turbina automaticamente. O disparador de fecho rápido consiste em um pino montado radialmente no eixo da turbina. A bucha serve como guia do pino e como alojamento da arruela. O prato da mola aloja, centra a mola cilíndrica e se apoia na arruela. O pino é guiado pela bucha e porca (esta é impedida de se afrouxar pelo parafuso). A excentricidade do pino em relação à linha do centro do eixo é determinada por uma furação na linha do centro do pino. A regulagem da rotação do fecho rápido é efetuada pelas arruelas que pré-tensionam a mola, e com isso alteram a rotação de desarme. Esta será tanto maior quanto maior for a pré-tensão na mola e vice-versa. Funcionamento O pino disparador é montado de maneira que o centro de gravidade esteja fora do centro do eixo da turbina. Até a máxima rotação nominal da turbina o pino é mantido em sua posição pela força da mola (2) que equilibra a força centrífuga gerada pela excentricidade do pino. Ao ser atingida a rotação do fecho rápido, prevalece a força centrífuga sobre a força da mola e o pino (3) sai de 4 a 5 mm radialmente do eixo e bate contra o gatilho do relé do fecho rápido, acionando-o. Este, interligado hidraulicamente ao cilindro da válvula de fecho rápido, após ser acionado, bloqueia a passagem de óleo, desarmando a turbina. Com a diminuição da rotação da turbina, a força centrífuga diminui e prevalece a força da mola. O projeto é feito de tal maneira que com cerca de 50% da rotação nominal, o pino retorna à sua posição inicial. Após a correção dos problemas que ocasionaram o desarme da turbina (trip), rearmar o relé de fecho rápido e a válvula de fecho rápido, conforme procedimento de partida.

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Girar o eixo da turbina até que a porca (4) esteja para cima.

Falha de operação – Correção Nos casos em que o disparador não funciona, desmontar e limpar o conjunto como segue:

Desmontar todas as peças observando a sequência, utilizando a chave da porca do fecho rápido (esta chave é de fornecimento TGM Turbinas).

Limpar todos os componentes cuidadosamente e verificar se estão danificados. Não esquecer que as arruelas (7) e (8) elevam a rotação de desarme (trip). Após a limpeza, montar as peças corretamente na ordem inversa, inclusive as arruelas (7) e

(8), utilizando a chave da porca do fecho rápido.

3.1.3 – Relé de fecho rápido (Conjunto nº 1.10.0031.00.2) O relé de fecho rápido e o disparador de fecho rápido trabalham em conjunto dentro do sistema de desarme de emergência da turbina. O gatilho do relé assim que acionado mecanicamente pelo pino do disparador de fecho rápido (quando houver excesso de rotação), destrava-se do êmbolo principal que é automaticamente impulsionado para trás desarmando a turbina. Este movimento instantâneo acontece porque o êmbolo, ao ser armado, é forçado contra uma mola manualmente pelo manípulo fixo em sua extremidade. O êmbolo é empurrado através da carcaça do relé até que se encaixe com o gatilho que, guiado por outra mola, mantém a posição do sistema armado. Quando se atinge a rotação de trip ou sobrevelocidade, o pino do disparador atua sobre o gatilho que se destrava rapidamente do êmbolo, este forçado pela mola movimenta-se para trás bloqueando a entrada de óleo no cilindro da válvula de fecho rápido e simultaneamente descarregando-o através de orifícios internos para a linha de retorno. Com a perda de pressão do óleo de P1, a válvula de fecho rápido é desarmada paralisando a turbina automaticamente. Outra forma de desarmar o sistema através do relé é usando o manípulo de desarme manual. Com um toque rápido e seco usando a palma da mão sobre o manípulo é possível desencaixar o êmbolo do gatilho e o princípio se repete como descrito acima até o desarme da turbina.

3.1.4 – Válvula solenoide Outro dispositivo importante para segurança da turbina é usado no circuito hidráulico também atuando sobre a válvula de fecho rápido para o desarme de emergência. O tipo usado neste caso é a válvula 3 vias, normalmente fechada na voltagem de acordo com a alimentação local e bitola, conforme dimensionamento do circuito hidráulico onde será montada (ver esquema de segurança – cap. 5). Quando a bobina é energizada, o êmbolo sai da posição de repouso e sobe dando passagem de óleo para o cilindro da válvula de fecho rápido. Ao ser desenergizada, o êmbolo desce bloqueando a passagem de óleo para o cilindro simultaneamente liberando o óleo da linha e do cilindro para retorno. Nesta operação, o desarme da turbina é instantâneo. Como a válvula solenoide é um dispositivo que permite facilmente ser acionada por sinal elétrico, é através dela que são interligados vários outros dispositivos de desarme de emergência, como, por exemplo:

Botão de emergência

: tipo “cogumelo” montado no painel de controle e no painel central. É acionado manualmente. Fim de curso

: montado na intermediária do cilindro de fecho rápido. É acionado mecanicamente pela haste da válvula de fecho rápido no fechamento da mesma a fim de se desarmar o gerador por impulsos elétricos. Pressostato: montado no painel de controle ou no “rack”. Emite sinal elétrico para solenoide assim que a pressão na linha da bomba ou a pressão de lubrificação atinjam valores abaixo dos permitidos.

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3.1.5 – Proteção do gerador Botão de desarme de emergência Este dispositivo está localizado no painel local do gerador e atua nas válvulas solenoides da linha de segurança da máquina. Com a comutação do solenoide desarma-se a válvula de fecho rápido. Este desarme é sinalizado sonora e visualmente. O gerador é desconectado da rede ocorre quando o relé de potência reversa atua, ou seja, o gerador acoplado à rede passa a girar como motor (acionador). Com isso, garante-se também um total impedimento de fluxo de vapor pela turbina. Os demais acionamentos do disjuntor do gerador (quando não houver falha mecânica) não possuem características de dispositivo de emergência, não se prestando, portanto, a esta função. O desligamento de emergência possui capacidade de autotravamento, ou seja, mesmo após soltar-se o botão de desarme, não é possível rearma-se a válvula de fecho rápido. Outra característica: mesmo com um pequeno toque no botão, o sistema de fecho rápido é acionado. A seguir, é representado um esquema de desarme de emergência. Energizada em operação:

Onde:

b01 - Botão de emergência b02 - Botão de rearme bx - Botão de emergência (opcional) K - Relé de bloqueio A - Válvula solenoide S - Válvula de fecho rápido

Somente após o acionamento do botão de rearme “b02”, a válvula de fecho rápido será rearmada. As demais proteções do gerador encontram-se detalhadas no manual de instruções do fabricante do equipamento. 3.1.6 – Válvula manual 3 vias O sistema também está provido de uma válvula de acionamento manual para desarmar o conjunto caso haja algum problema com os outros dispositivos de segurança. A válvula manual 3 vias também é montada na linha onde se alimenta o cilindro da válvula de fecho rápido. Assim que detectado algum problema, estando o operador próximo à turbina, pode-se desarmá-la com um simples movimento, girando a alavanca da válvula, bloqueando a passagem de óleo e parando a turbina.

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CAPÍTULO 04

4.1 - DADOS DO SISTEMA DE REGULAGEM

4.1.1 - Regulador de Velocidade Tipo………………………………...........…… Regulador eletrônico 505 STD Acionamento ………………………….......... Sensores eletrônicos Faixa de ajuste de rotação……......……….. 0-110%

4.1.2 - Conversor eletrônico / hidráulico CPC Fabricante……………………………............ Woodward Tensão alimentação……........……………... 18-32 Vcc Sinal de entrada……….........………………. 4 - 20 mA Saída hidráulica.......................................... 2 - 4 bar g

4.1.3 - Servomotor Pressão de regulagem P3 …..........……..... 2 – 5,54 bar g Pressão de alimentação P1 ….....……....... 7 - 8 bar g

4.1.4 - Válvulas de regulagem Nº de válvulas…….……………….........….. 4 Curso de regulagem (máx)…….......……… 40 mm Pressão de regulagem P3 .....….....………. 2,0 – 5,54 bar g Pressão de regulagem (máx) P3 .....…..... 5,54 bar g

4.2 - SISTEMA DE REGULAGEM O sistema de regulagem está localizado na parte superior da turbina e como o sistema de fecho rápido, também se acopla ao bloco de válvulas. O conjunto a qual também chamamos de válvulas de regulagem tem por objetivo controlar, de acordo com a necessidade de carga, a quantidade de fluxo de vapor a ser enviado ao interior da turbina. As válvulas de regulagem são acionadas por servomotores hidráulicos que atuam sob impulso de óleo regulado, liberando o fluxo de vapor em quantidades calculadas e distribuídas, conforme seus respectivos grupos. O sistema basicamente hidráulico é acionado assim que os servomotores, acoplados às hastes das válvulas pelo acoplamento, recebem do regulador de velocidade um impulso de óleo regulado (P3). À medida que este impulso começa a atingir a faixa pré-estabelecida de pressão (aproximadamente 2 a 4 bar g), os servomotores começam a atuar movendo as hastes das válvulas no sentido de abertura fazendo com que o vapor já liberado pela válvula de fecho rápido, passe para o interior da máquina até os grupos injetores. Este movimento, estando a máquina em operação, varia abrindo ou fechando as válvulas conforme a solicitação de carga interpretada e transmitida pelo regulador. O curso de abertura das válvulas é indicado por um disco fixo ao acoplamento que se movimenta em operação, sobre uma escala ou plaqueta graduada fixada na intermediária da válvula.

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4.2.1 – Válvulas de regulagem (Conjunto nº 1.07.2560.00.2 / 1.07.2559.00.2) A carcaça do bloco de válvulas possui em seu interior divisões de câmaras capazes de individualizar o fluxo de vapor por grupos, de acordo com a vazão requerida pelo grupo injetor respectivo. São fixados às paredes destas câmaras, os cestos das válvulas que servem como guia da haste de sede para vedação do vapor. A haste também é guiada por uma bucha especial montada no flange de guia interligada através de orifícios com a câmara de drenagem. O cesto, a haste e a bucha são fabricados em aço inoxidável de alta resistência e alta temperatura, além de receber tratamento térmico e superficial, aumentando sua resistência à corrosão e ao desgaste por atrito.

4.2.2 – Regulador de velocidade As turbinas TGM Turbinas possuem o que há de mais moderno no mercado no que diz respeito a reguladores e controladores de velocidade, se o cliente assim o quiser. O regulador de velocidade eletrônico / hidráulico tem a função específica de converter impulsos elétricos enviados por seus sensores, em impulsos hidráulicos, corrigindo com rapidez e precisão a velocidade da turbina em relação à sua variação de carga. Este sistema de controle automático pode ser comandado e acompanhado à distância através de instrumentos e dispositivos próprios. Os ajustes necessários, a manutenção, o acompanhamento periódico e o manuseio ou desmontagem destes componentes deve ser feito por pessoal especializado da TGM Turbinas ou indicados por ela.

4.2.3 – Servomotor (RD 135G - Conjunto nº 1.09.0340.00.1)

Servomotor (RD 160G - Conjunto nº 1.09.0341.00.1) Introdução O servomotor é elo de união entre o regulador de velocidade e as válvulas de regulagem de vapor. Ele é responsável pelo correto posicionamento das válvulas, devendo sua atuação ser precisa e isenta de oscilações. Os servomotores operam segundo o princípio da retroalimentação, ou seja, para cada posição do êmbolo piloto há apenas uma posição do pistão. Qualquer eventual desvio é autocompensado. Construção A carcaça (1) está dividida em duas câmaras separadas: em uma está montado o pistão (12), que aciona a haste da válvula e na outra o êmbolo piloto (4), que recebe o impulso (P3) do regulador. O pistão (12) é guiado pela própria carcaça (1) e pela bucha (11), enquanto o êmbolo piloto (4) é guiado somente pela carcaça. As molas (2) e (13) forçam o pistão e o êmbolo piloto, respectivamente, no sentido de manter a válvula fechada quando o sistema está despressurizado. A tubulação (23) é uma desaeração permanente da câmara do êmbolo piloto.

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Princípios de funcionamento A pressão de impulso (P3), oriunda do regulador, atua sobre o êmbolo piloto (4), contra a força da mola, forçando-o a deslocar para a esquerda na procura de uma posição de equilíbrio. Ao se aproximar do pistão o êmbolo piloto faz com que a pressão do óleo (P1) admitido através da placa de orifício aumente na câmara do pistão, fazendo com que ele se desloque para a esquerda. Afastando-se do pistão, ocorre o inverso. A posição relativa entre os dois é definida por uma distância de apenas alguns centésimos de milímetro, com o que se garante excepcional estabilidade e precisão de atuação, sendo o curso de acionamento das válvulas de vapor proporcional à pressão de impulso P3. Dados de Operação Diâmetros padronizados dos pistões………………………… 135 / 160 mm Cursos padronizados………………………………………… 30 / 40 mm Pressão de impulso P3………………………….…………… 2 a 5,54 bar g Pressão de alimentação……………………………………… 7 a 8 bar g OBS: P3 = 2 bar g significa válvulas de regulagem…… fechadas P3 = 5,54 bar g significa válvulas de regulagem... totalmente abertas Regulagem

A regulagem da mola é feita na TGM Turbinas, e normalmente o cliente não precisa alterar. Se houver necessidade de nova regulagem, ela é conseguida pela retirada do bujão e ajustagem das porcas. Recomenda-se solicitar a Assistência Técnica da TGM Turbinas para regulagem do servomotor. É importante conservar a estanqueidade das conexões. Na desmontagem do servomotor, primeiro desmontar o acoplamento, descarregar o óleo sob pressão, e, em seguida, desparafusar a carcaça (a mola é distendida gradualmente).

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CAPÍTULO 05

5.1 - DADOS DO SISTEMA HIDRÁULICO

5.1.1 – Instalação hidráulica – Dados gerais Qualidade de óleo……....…………........….. ISO VG 68 Pressão do óleo de lubrificação …….......... 4,0 bar g Pressão de óleo nos mancais: Turbina………………………………............. 1,2-1,8 bar g Redutor...............……………….............….. 1,2-1,8 bar g • Temperatura do óleo…………….….......….. 45 ± 2 ºC • Temperatura do óleo nos mancais….....…. 55 – 70ºC • Temperatura do metal patente………......... 70 – 95ºC

5.1.2 – Tanque de óleo Capacidade...……………........…………….. 9000 litros Circulação de óleo………………........……. 8 C / h

5.1.3 – Bomba principal de óleo Tipo………..…………………………............. Netzsch LN 106/150 Construção...……………………….........….. Fusos Rotação de operação……………….......….. 1800 rpm Pressão de operação……………......……... 10,0 bar g Vazão………………………………..........…. 85,8 m³/h Acionamento ……………………….........…. Eixo de Baixa Rotação do Redutor Sentido de rotação (olhando-se para o eixo da bomba)…………………............………

Anti-horário

5.1.4 – Moto bomba auxiliar Tipo………..…………………….....……..….. Netzsch LN 106/150 Construção …..………………….........…….. Fusos Rotação de operação……….......………….. 1750 rpm Pressão de operação ........….....………….. 10,0 bar g Vazão …………………………..........……… 83,3 m³/h Acionamento………………….........……….. Motor elétrico Potência do motor…………........………….. 60 CV Tensão / freqüência…………........………… 380/440 V / 50 Hz Classe de proteção……….......……………. IP 55

5.1.5 – Moto bomba de emergência Modelo…………………………..........…....... 25-500 C-2E Construção ……………………….........…… Engrenagem Rotação de operação……………….......….. 1800 rpm Pressão de operação………………......…... 0,1 - 1 bar g Vazão………………………………..........…. 17,3 m³/h Acionamento……………………….........….. Turbina TB50

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5.1.6 – Bomba de óleo de drenagem Modelo……………………………................. S11 Construção ………………………….........… Engrenagem Rotação de operação…………….......…….. 1720 rpm Vazão………………………………..........…. 8,3 l/min Potência…………………………..........……. 1 CV Tensão/Freqüência 220/380/440 V / 50 Hz

5.1.7 – Bomba de óleo de elevação do eixo (fornecimento Weg) Construção Engrenagem Pressão de operação 100 bar g Tensão/Freqüência………….........…… 380 V/ 50 Hz

5.1.8 – Exaustor de névoa Rotação nominal…………………….........… 2900 rpm Potência………………......…... 1,5 CV Tensão/Freqüência………….........…… 380/440 V / 50 Hz

5.1.9 – Giro lento Rotação nominal…………………….........… 1465 rpm Potência………………......…... 22 kW Tensão/Freqüência………….........…… 220/380/440 V / 50 Hz

5.1.10 – Resfriador de óleo Construção ..…………………….........…...... Duplo / casco-tubos horizontal Área de troca…………………….........…….. 60 m² Capacidade de troca…………….......……... 324165,4 Kcal / h Casco ……………………………..........…… Óleo Vazão……………………………..........……. 54,3 m³/h (máx) Pressão de operação (g)………......………. 10 bar g Pressão de teste (g)……………….......…… 15 bar g Temperatura de entrada……….......………. 60ºC Temperatura de saída………….......………. 45ºC Tubos…………………………...........………. Água Vazão……………………………...........…… 64,8 m³/h (máx) Pressão de operação………….......……….. 4,0 bar g Pressão de teste (g)………….......………… 8,0 bar g Temperatura de entrada……….......………. 32ºC Temperatura de saída…………….......……. 37ºC

5.1.11 – Filtro de óleo Tipo………..………………………………….. FP3 – Hero Construção...……………….........………...... Tipo cesta-dupla Conexão…………………..........……………. 6” 150 lb ANSI B 16,1 Vazão………………………..........…………. 904,3 L / min Perda de carga (limpo)………….......……... 0,2 bar g Pressão de operação (g) ………......……… 8~10 bar g Pressão de teste (g)…………….......……… 18 bar g Grau de filtragem………………........……... 25 µm Temperatura de operação……......………... 60ºC

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5.1.12 – Válvula redutora de pressão DN ...…………………………............... 80 Pressão antes da válvula (g)……….....…... 8 bar g Pressão após a válvula (g)…….......………. 4 bar g

5.1.13 – Válvula de alívio DN ....…………………..........………..... 80 Pressão antes da válvula (g)….....………... 10 bar g Pressão após a válvula (g)…….......………. 0 bar g

5.1.14 – Válvula de segurança DN ....…………………………............... 80 Pressão antes da válvula (g)…….....……... 11 bar g Pressão após a válvula (g)………….......…. 0 bar g

5.2 - SISTEMA HIDRÁULICO Cada um dos equipamentos do conjunto turbo gerador necessita para sua operação de um suprimento de óleo para lubrificação e resfriamento dos mancais, e no caso da turbina, para o sistema de regulagem, que deve ser colocado à disposição atendendo às características de cada máquina. O sistema de óleo consiste basicamente de: tanque de óleo, bomba principal de óleo, bomba auxiliar de óleo, resfriador de óleo, filtro duplo de óleo 25 µm e válvula redutora de pressão. Após o recalque das bombas, o óleo passa pelo resfriador e filtro derivando-se para as linhas de regulagem e segurança a uma pressão de 8 bar g e para o sistema de lubrificação a uma pressão de 4 bar g, após passar por uma válvula redutora de pressão . Os mancais da turbina, do redutor e do gerador são alimentados através de placas de orifício ajustáveis em linhas individuais de abastecimento. Todo o sistema de óleo é monitorado rigidamente por dispositivos que acionam a bomba auxiliar, desarmando o turbo em situações críticas. Estes dispositivos também previnem a partida ou rotação da turbina quando a pressão de óleo for insuficiente.

5.2.1 – Tubulação de regulagem e segurança (Conjunto nº 1.17.1684.00.0 e Esquema nº 1.23.2376.00.1) A turbina é fornecida com todo o sistema hidráulico de regulagem e segurança montado, com pontos de interligação definidos de modo a facilitar a montagem da turbina com o restante do circuito hidráulico no campo. A linha principal (conhecida como linha de “P1”), após sair da bomba e passar por trocador e filtro é interligada ao circuito de regulagem da turbina por intermédio de uma válvula manual 2 vias onde alimenta com pressão de 8 a 10 bar g o cilindro de fecho rápido, os servomotores, o relé de fecho rápido e o conversor eletrônico/hidráulico CPC. Estão montados nesta linha dois dos dispositivos de segurança de desarme hidráulico: a válvula solenoide e a válvula manual 3 vias. As linhas de lubrificação dos mancais anterior e posterior possuem válvulas ajustáveis (placas de orifício ajustáveis) como pontos de interligação e são alimentadas pela linha de “P4” ou lubrificação que após saírem da válvula redutora de pressão com pressão de 4 bar g, são ajustadas pelas placas para a pressão de 1 a 1,5 bar g, aproximadamente. A linha de regulagem (P3) resume-se na interligação entre o conversor eletrônico/hidráulico CPC e os servomotores que controlam a válvula de regulagem. O CPC fornece um impulso hidráulico regulado ao cilindro na faixa de 2 – 6 bar g. Fazem parte do sistema também as linhas de drenagem ou retorno de óleo que interligadas a um coletor principal, retornam o óleo oriundo de todo sistema para o tanque de óleo.

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5.2.2 – Tubulação externa de óleo (Desenho n° 1.17.1702.00.0) Todas as tubulações são executadas em tubos de aço carbono sem costura, sendo as uniões feitas através de flangeamento. Os tubos e os flanges possuem diâmetros nominais em milímetros, conforme normas DIN. Algumas linhas de menor diâmetro (abaixo de 30 mm) são executadas em tubos de aço trefilado com dimensões em milímetros e ligados por conexões.

5.2.3 – Tanque de óleo O sistema hidráulico é equipado com um reservatório de óleo com capacidade para 9000 litros instalado separadamente do conjunto turbo redutor. Internamente, o tanque de óleo é separado por uma chapa (chicana). Esta separação permite individualizar a sucção das bombas de óleo e o retorno de óleo dos equipamentos para o tanque, obrigando o óleo a circular pelo tanque e a passar pela chapa antes da câmara de sucção. Este processo evita que impurezas passem para a câmara de sucção, além de auxiliar no resfriamento do óleo em movimento e a depositar partículas de sujeira no fundo do tanque. Estas sujeiras são decantadas ao fundo da câmara de retorno e com o auxílio de um fundo com inclinação para este ponto, pode ser drenado com maior facilidade. A peneira pode ser limpa mesmo durante a operação. Um visor de nível de óleo é colocado estrategicamente permitindo a monitoração do nível de enchimento. Como acessórios, o tanque ainda possui um respiro que é responsável pela retirada de ar e gases que são criados acima do nível de óleo devido à circulação do mesmo. Para minimizar a formação de névoa, a tubulação interna do retorno de óleo é montada de tal forma que o conduz horizontalmente evitando choques com o restante do fluido armazenado. Recomenda-se partir a turbina com temperatura de óleo no tanque superior a 25ºC, para casos em que essa condição não esteja sendo obedecida, o tanque é equipado com uma resistência de aquecimento que deverá ser ligada na partida.

5.2.4 – Bombas de óleo As bombas principal e auxiliar são do tipo fusos, enquanto que a bomba de emergência é do tipo engrenagens. A bomba principal é acionada diretamente pelo redutor e a bomba auxiliar acoplada a um motor elétrico. Essa última conta com um com uma chave de 3 posições. - 0 - desligada - AUTO - liga a bomba, sendo retirada de operação quando atingir 80% rpm nominal. Caso ocorra algum problema com a bomba principal, a bomba auxiliar liga automaticamente quando a pressão atingir 6 bar g. - LIGA - bomba liga manualmente. Durante a partida do conjunto turbo gerador, a lubrificação e regulagem são mantidas pela bomba auxiliar, enquanto em operação normal a bomba principal supre todo o sistema. Uma eventual fase de parada, quando a pressão de lubrificação cair ou quando surgir algum problema com a bomba principal, o pressostato liga a bomba auxiliar automaticamente, desde que a chave esteja na posição AUTO. Para situações de emergência, ou seja, em falhas do sistema principal e qualquer incapacidade da moto-bomba auxiliar, é prevista uma bomba de emergência (opcional) para suprir a lubrificação dos mancais do turbo gerador na parada da turbina. O conjunto de emergência constitui de uma bomba de engrenagens acionada por turbina TB50, o que garante seu funcionamento mesmo com ausência de energia. Como se nota, esta bomba só tem capacidade para abastecer o sistema de lubrificação, não tendo nenhuma função de suprir o sistema de regulagem da máquina o que impede operação da turbina pela moto-bomba de emergência. O conjunto é acionado por um sinal emitido pelo pressostato quando a pressão de óleo na linha for inferior a 1,5 bar g.

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5.2.5 – Resfriador de óleo Está previsto na instalação hidráulica um resfriador de óleo instalado após os recalques das bombas com o objetivo de transferir o aquecimento do óleo gerado pelos mancais para a água de refrigeração. Trata-se de um trocador de calor tipo casco/tubos montado de forma a facilitar sua desmontagem para manutenção e limpeza periódica.

5.2.6 – Filtro duplo de óleo 25 µm Dando seqüência ao circuito hidráulico, é instalado, após o resfriador de óleo, um filtro duplo com grau de filtragem 25 µm. O filtro duplo é intercambiável em operação, com sistema de comutação através de um volante e duas válvulas esferas, sem interrupção de fluxo. Além das conexões de drenagem e desaeração, os filtros possuem eliminadores de ar que evitam qualquer perturbação no sistema de operação.

5.2.7 – Válvula redutora de pressão DN 80 (Conjunto nº 1.20.0027.00.3) Após a saída do filtro duplo de 25 µm o circuito se distribui para o sistema de regulagem, segurança e lubrificação. Neste ponto a pressão da linha é cerca de 8 kgf/cm2 g. Uma válvula redutora proporciona uma redução de 8 para 4 bar g na linha de alimentação dos mancais em condições nominais de operação. Construção Compõe-se de uma carcaça em ferro fundido (1), sobre a qual é fixada a tampa (2) por dois parafusos de cabeça cilíndrica (4). O êmbolo (3) é montado em dois furos de guia existentes na carcaça e possui como batente um anel de retenção (6). A válvula de ajuste é um conjunto formado pelo parafuso (11), mola (10) e cone da válvula (9) e sua função é permitir a seleção do valor desejado da pressão de lubrificação. Operação Estas válvulas são dispositivos projetados para manter constante uma determinada pressão de lubrificação independente da pressão P1 do circuito hidráulico. O ajuste é feito através do parafuso, cujo posicionamento produz um sistema de cascata formado por um orifício fixo existente no êmbolo (3), um orifício ajustável, que é o conjunto cone e mola, e o retorno para o tanque. Para cada posição do cone há uma pressão intermediária que atua atrás do pistão do êmbolo (3), que o mantém em uma posição tal que resulte na pressão de lubrificação ajustada. Qualquer variação na pressão P1 produz um novo posicionamento do êmbolo (3) de maneira que seu estrangulamento resulte na pressão de lubrificação pré-ajustada. A pressão intermediária que é mantida pela válvula de ajuste exerce uma forte ação amortecedora no conjunto evitando flutuações. Ajuste de pressão Girando-se o parafuso no sentido de apertá-lo, aumenta-se à pressão de lubrificação e vice-versa. Manutenção Como todas as peças móveis estão imersas em óleo, não há desgaste em operação, sendo as válvulas praticamente isentas de manutenção. Sua desmontagem é simples, permitindo fácil verificação das peças.

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Para verificação de seu correto funcionamento, basta girar o parafuso de ajuste e observar as pressões. Para cada giro do parafuso haverá uma pressão de operação. Após o teste, retornar ao valor original.

5.2.8 – Válvula de alívio/segurança DN 80 (Conjunto nº 1.20.0033.00.2) Após a saída das bombas o circuito se distribui para o conjunto trocador - filtro. Neste ponto a pressão da linha é cerca de 9 bar g. Controlado por esta válvula de alívio, a válvula de segurança, 43.20.2, que atua no mesmo ponto, assegura à 43.20.1 uma pressão máxima de aproximadamente 10 bar g. Construção Compõe-se de uma carcaça em ferro fundido (1), sobre a qual é fixada a tampa (2) por dois parafusos de cabeça cilíndrica (12). O êmbolo (3) é montado em dois furos de guia existentes na carcaça e possui como batente um anel de retenção (6). A válvula de ajuste é um conjunto formado pelo parafuso (11), mola (10) e cone da válvula (9) e sua função é permitir a seleção do valor desejado da pressão de lubrificação. Operação Estas válvulas são dispositivos projetados para manter constante uma determinada pressão de bombeamento. O ajuste é feito através do parafuso, cujo posicionamento produz um sistema de cascata formado por um orifício fixo existente no êmbolo (3), um orifício ajustável, que é o conjunto cone e mola, e o retorno para o tanque. Para cada posição do cone há uma pressão intermediária que atua atrás do pistão do êmbolo (3), que o mantém em uma posição tal que resulte na pressão de lubrificação ajustada. Qualquer variação na pressão produz um novo posicionamento do êmbolo (3) de maneira que seu estrangulamento resulte na pressão de lubrificação pré-ajustada. A pressão intermediária que é mantida pela válvula de ajuste exerce uma forte ação amortecedora no conjunto evitando flutuações. Ajuste de pressão Girando-se o parafuso no sentido de apertá-lo, aumenta-se a pressão de lubrificação e vice-versa. Manutenção Como todas as peças móveis estão imersas em óleo, não há desgaste em operação, sendo as válvulas praticamente isentas de manutenção. Sua desmontagem é simples, permitindo fácil verificação das peças. Para verificação de seu correto funcionamento, basta girar o parafuso de ajuste e observar as pressões. Para cada giro do parafuso haverá uma pressão de operação. Após o teste, retornar ao valor original.

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CAPÍTULO 06

6.1 – PREPARAÇÃO ANTES DA PARTIDA

6.1.1 – Qualidade de vapor As incrustações nas turbinas provocadas por vapor contaminado podem levar a perturbações termodinâmicas e mecânicas como, por exemplo, quebra de palhetas. O custo do tratamento da água é relativamente baixo comparado com os danos provocados pelas incrustações decorrentes da presença de impurezas. Os índices abaixo indicam os teores máximos.

VALORES DE REFERÊNCIA PARA CONDENSADO DO VAPOR VIVO Pressão de vapor Até 32 bar De 33 a 52 bar Acima de 53 bar Condutividade a 25ºC para água isenta de CO2 < 0,5 uS/cm < 0,3 uS/cm Óxido de silício (SiO2) [ppb] < 50 < 25 < 10 Ferro (Fe) [ppb] < 30 < 15 < 5 Demais metais pesados [ppb] < 20 < 10 < 2 Sódio (Na) + Potássio (K) [ppb] < 20 < 10 < 2 Alcalinidade total [ppb] < 100 < 60 < 50 Dureza 0

Mantendo-se a qualidade do vapor como acima mencionado, praticamente não se observa incrustações no rotor da turbina, assim lavagens se tornam desnecessárias. É importante notar que os valores acima deverão apresentar uma tendência a reduzirem-se ainda mais após a primeira semana de operação contínua. A manutenção destes índices não garantirá completa isenção de depósitos e incrustações, pois os fatores que envolvem estes processos não são de todos conhecidos, no entanto eles permitem uma operação segura e confiável.

6.1.2 – Qualidade da água de refrigeração Em condensadores e trocadores de calor, a seleção de seus materiais é função direta do tipo (agressividade) da água de refrigeração. Torna-se então evidente que a agressividade da água em operação contínua não deve aumentar em relação ao valor originalmente especificado, pois pode-se reduzir significativamente a vida média dos equipamentos. Além disso, o acúmulo de depósitos nos tubos reduz sensivelmente a eficiência de troca de calor e propicia uma aceleração da corrosão interna. Para se garantir uma operação segura, deve-se manter alguns requisitos básicos, conforme abaixo: Refrigeração em circuito aberto A quantidade total de sal não deve ultrapassar 1000mg/l. A água deve possuir composição química apropriada, pois tratamentos não se aplicam. Caso haja partículas em suspensão, deve-se proceder a uma filtragem. Algas podem ser mortas por cloração. Para se evitar a separação de carbonatos, basta manter o equilíbrio cálcio/ácido carbônico.

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pH

Refrigeração em circuito fechado Os seguintes valores não devem ser ultrapassados:

7 Ácido carbônico 3 g/l Dureza do carbonato 6 °dH Dureza do carbonato para fosfatos polimorfos 12 °dH Dureza de não carbonato 80 °dH Cloretos 400 mg/l Sulfatos 500 mg/l Teor total de sal 3000 mg/l Alcalinidade total 15 mmol/l Ácido silícico 200 mg/l Partículas em suspensão 10 mg/l

NOTA: Periodicamente inspecionar o fluxo de água e certificar-se que as câmaras estejam sempre limpas.

6.1.3 – Preparação da tubulação de vapor Introdução Para garantir um bom funcionamento da turbina e evitar danos ao palhetamento é necessário retirar os corpos estranhos (partículas de solda principalmente) retidos na tubulação de vapor vivo ou na caldeira antes da primeira partida. A limpeza é feita por sopragem de vapor em ambiente aberto.

• Retirar a tubulação de vapor vivo antes da peneira de vapor e desviá-la para fora.

Processo de sopragem

• Na saída do vapor, a uma distância de 0,3 a 0,5 m, colocar uma chapa (alumínio ou cobre polido de 200 x 200 mm) simétrica em relação à linha de centro de ângulo reto com relação ao fluxo de vapor. Não utilizar a chapa somente na primeira sopragem, nas demais sempre usá-la.

• Com 80% da pressão, da temperatura e vazão nominal do vapor, soprar a tubulação do vapor vivo por aproximadamente 10 minutos para a atmosfera.

• Examinar a chapa acima citada, se necessário usar nova chapa • Deixe resfriar a tubulação de vapor vivo:

a) 30 a 60 minutos, se estiver sem isolação b) 180 a 240 minutos, se estiver com isolação

Um bom resfriamento é importante, pois a contração e expansão (aquecimento) fazem com que partículas aderidas se soltem.

• Proceder à nova sopragem. • Os impactos na chapa diminuem, caso aconteçam impactos grandes e isolados, a sopragem

deve ser repetida.

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• Localizar a região de maior densidade de impactos na chapa.

Verificação do grau de limpeza

• Nessa região contar o número de impactos por cm². • A tubulação é considerada limpa quando há no máximo dois impactos por cm², na região mais

densa e quando não há impactos grandes e isolados.

6.1.4 – Preparação da instalação Todas as tubulações de óleo devem ser cuidadosamente limpas de contaminações (provenientes dos serviços de montagem) antes da entrada em operação. Onde for possível deverá ser feita uma limpeza mecânica, por meio de batidas, utilizando escovas de aço e em seguida discos de couro. A decapagem de tubulações de óleo de turbinas, que não podem ser limpas mecanicamente, somente pode ser feita quando as seguintes prescrições forem rigorosamente observadas.

Peneira de vapor Na entrada do vapor vivo da turbina existe uma peneira que deve ser inspecionada e limpa em toda revisão. Caso o grau de limpeza não possa ser atingido, deve-se montar antes da turbina uma tela (filtro) com malha fina. Esta tela deverá ser removida após 4 a 6 semanas.

Desengraxar Antes da decapagem deverá ser retirado cuidadosamente o óleo das superfícies, utilizando-se detergentes comerciais. Decapagem Com ácido clorídrico diluído com uma adição de inibidores numa relação de ácido clorídrico concentrado para água 1:20. Observação: ácido clorídrico comercial tem uma concentração de 30-55% de HCI. A relação de mistura de ácido clorídrico comercial para água deve ser 1:7. Inibidor: o inibidor impede a corrosão do ácido clorídrico. Este é utilizado na seguinte proporção: 1kg de pó para 50 kg de ácido clorídrico comercial de 30-35% HCI, portanto 1 kg de pó para aproximadamente 400 litros de solução de decapagem. Temperatura do banho: temperatura ambiente 15 – 30ºC Duração da decapagem: 8 horas Lavagem Lavagem com água fria. Neutralização Com solução de soda cáustica ou carbonato de sódio aquecido ao máximo possível, na relação de 3 kg para 100 litros de água. A temperatura do banho pode ser desde a temperatura ambiente até 90ºC. Caso os tubos tenham sido neutralizados à temperatura ambiente, eles deverão ser secos o mais rapidamente possível com ar quente.

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Pulverizar Imediatamente após a neutralização, os tubos devem ser pulverizados com óleo de turbina igualmente à temperatura ambiente.

6.1.5 - Especificação para óleo de turbina a vapor Para o sistema de regulagem e lubrificação, deverá ser utilizado óleo mineral refinado que corresponda às exigências feitas na norma DIN 51515 e que deverá possuir as seguintes características:

Enxaguar Após a neutralização, a tubulação não pode ser mais enxaguada, sendo feita a pulverização direta com óleo de turbina. Importante: tubulações de óleo de aço inóx não são decapadas, somente lavadas com água limpa. A remoção dos resíduos de solda é feita por limpeza mecânica utilizando-se escovas.

Denominação Exigências Ensaio segundo Tipo de óleo lubrificante TD 68 Classe de viscosidade ISO ISO VG 68 DIN 51519 Nº característico (coordenação) 25 Viscosidade cinemática a 40 ºC a 100 ºC

65,5 mm²/s (cSt) 8,7 mm²/s (cSt)

DIN 51550 em conjunto com

DIN 51561 ou DIN 51562 Viscosidade dinâmica Média a 40 ºC

65,5 x 10-³ Pas

Índice de viscosidade não inferior a 103 Densidade a 15 ºC não superior a 0,9 Kg/l DIN 51757 Ponto de fulgor no cadinho segundo Cleveland não inferior a 230 ºC DIN 51376

Pourpoint igual ou inferior a 6 ºC DIN 51597 Índice de neutralização não superior a (+) 0,1 mgKOH/g óleo DIN 51558 parte I Índice de saponificação não superior a (+) 0,15mgKOH/g óleo DIN 51559 Teor de cinzas (cinza de óxido) não superior a (+) 0,01% peso

Teor de água g/100g Abaixo do limite detectável DIN 51582 Teor de substâncias sólidas estranhas g/100g Abaixo do limite detectável DIN 59592

Capacidade de separação de água (máx) 300 s DIN 51589 parte I

Capacidade de separação de ar a 50 ºC (máx) 5 min DIN 51381

Efeito de corrosão em cobre - grau de corrosão (máx)

2

DIN 51759 (3h até 100 ºC)

Envelhecimento Aumento de índice de neutralização após 1000 h

2,0 mgKOH/g aceite

DIN 51587

Capacidade de carga específica (engrenagem)

Grau 6-7

DIN 51354 (A/8, 3/90)

ASTM D 1947-68 Teste normal FZG IP 166/65

Estes valores são válidos para um óleo puramente mineral. (+) Quando são utilizadas substâncias ativas os valores mencionados são ainda mais elevados. Eles devem ser indicados pelo fornecedor.

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Óleo de substâncias ativas

6.1.6 - Lavagem (“Flushing”) A lavagem com óleo tem por finalidade remover os resíduos de decapagem e as contaminações introduzidas.

: Contém substâncias de proteção contra o envelhecimento e corrosão, assim como eventualmente substâncias adicionais que evitam a espuma. Para os turbo grupos com engrenagens submetidas à alta carga, pode ser necessário óleo com aditivos EP para aumentar a capacidade de carga específica. Para tal deve ser observada a prescrição de lubrificantes do fabricante de engrenagens.

Tipo de óleo Para a lavagem deverá ser usado o mesmo tipo de óleo para o funcionamento da turbina. Volume de óleo Deve-se utilizar cerca de 60 a 70% do volume normal em serviço. A bomba de óleo auxiliar deverá ser posta em operação e as peneiras do tanque de óleo permanecerem montadas.

Temperatura A temperatura do óleo de lavagem deve estar se possível entre 40 a 70ºC. Essa faixa de temperatura favorece a dissolução das contaminações. Aquecer o óleo por meio de serpentina ou do próprio trocador de calor da instalação. Para o aquecimento utiliza-se água quente ou vapor de baixa pressão.

Observação: Devem ser feitos pelo menos 10 ciclos de temperatura (1 ciclo quente + 1 ciclo frio) com intervalos de 2 horas.

Separadora de óleo centrífuga (quando houver) Não utilizar a separadora centrífuga de óleo durante o processo de lavagem

Desmontagem de componentes importantes antes da lavagem As partes superiores dos mancais radiais e axiais devem ser desmontadas para que o óleo flua livremente. Após a lavagem retirar as partes inferiores e limpar. Remover a bomba de óleo principal e bomba de emergência e montar o carretel para limpeza do circuito de sucção. Remover também o êmbolo piloto do servomotor e o êmbolo do interruptor hidráulico (quando existir) e bypassar o CPC. Os elementos filtrantes do óleo lubrificante e de regulagem são retirados temporariamente. Quando a contaminação diminuir durante a lavagem, estes são recolocados.

Observação: Após a limpeza do óleo, devem ser montadas tela de 25 µm nas entradas dos mancais da turbina e redutor como garantia que o óleo está realmente limpo.

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Processo de lavagem Durante a lavagem, as tubulações de óleo (sucção e recalque) deverão ser batidas periodicamente (com martelo de madeira). Em intervalos de 1 hora as telas de encaixe deverão ser retiradas e limpas. Após 3 horas de lavagem as peneiras no tanque de óleo deverão ser limpas. Circular o óleo até que a contaminação diminua sensivelmente. Em seguida, colocar os elementos filtrantes em seus respectivos lugares. Prosseguir a circulação de óleo e observar a pressão diferencial no filtro de óleo. Limpar o elemento filtrante. Em intervalos de 3 horas, remover as telas de encaixe, controlar a sujeira e limpar. Finalização de lavagem A tubulação é considerada limpa durante 12 horas se a pressão diferencial do filtro permanecer constante. Providências após lavagem com óleo O óleo de lavagem deverá ser drenado completamente, principalmente a sujeira depositada no fundo do tanque de óleo. Drenar completamente o óleo depositado nas partes mais baixas no trocador de calor, filtros, etc. As telas deverão ser desmontadas. Deverão ser limpos (com panos que não soltem fiapos) tanque, peneiras, carcaças dos filtros e elementos filtrantes. Os corpos dos mancais, canais de óleo e os casquilhos dos mancais deverão ser lavados. Reutilização do óleo de lavagem A reutilização do óleo de lavagem deverá ter a aprovação do fabricante do óleo, mesmo que tenha sido utilizado um separador durante a lavagem. O óleo deverá ter as propriedades conforme a especificação. O processo de decapagem pode alterar as propriedades do óleo. Enchimento da instalação Ao abastecer tanque de óleo, utilizar um funil com peneira fina. Utilizar a separadora centrífuga, quando houver. Nível de óleo Até as primeiras 8-10 horas de funcionamento da turbina, observa-se a formação de espumas. Recomenda-se não encher o tanque completamente e após a ausência de espuma completar até o nível normal. Considerar que no início da operação da turbina, o nível do óleo cai de 4 a 6 cm, devido ao enchimento dos filtros, trocador e tubulação. Amostras de óleo Recomenda-se colher a primeira amostra de óleo após 2 dias de funcionamento e enviar ao fabricante do óleo para análise. A seguir, colher amostras trimestralmente ou a cada 3000 horas de funcionamento. Caso haja coloração diferente em relação ao óleo novo, enviar ao fabricante do óleo para análise.

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Drenagem da água A drenagem é feita na parte inferior do tanque de óleo até aparecer óleo limpo, no mínimo 12 horas após a paralisação da turbina. Registro de dados Todos os abastecimentos de óleo, retiradas de amostra, apreciações, etc., devem ser registrados no diário da turbina.

6.1.7 – Tratamento do óleo

Peneiras, filtro Peneiras e filtros deverão ser limpos conforme grau de contaminação. No início semanalmente, posteriormente, todo mês.

Recomenda-se que o óleo seja purificado semestralmente, através da separadora centrífuga. O tanque de óleo não deve ser lavado com jato d’água. Evitar que a água atinja o respiro do

tanque. Evitar o contato do óleo com corpos graxos de qualquer espécie.

6.1.8 – Revisões na turbina Na verificação de toda a instalação da turbina, tanque de óleo, trocador de calor, filtros, mancais, carcaças de mancais, instalações de regulagem e segurança, estes deverão ser esvaziados completamente e lavados, eliminando-se as contaminações.

6.1.9 – Troca de óleo A decisão quanto ao intervalo de troca cabe ao fabricante do óleo, com base nas amostras enviadas para análise.

6.2 – PROCEDIMENTOS DE PARTIDA

6.2.1 – Introdução Os procedimentos aqui mencionados se referem a todo conjunto turbo gerador, porém as instruções e informações específicas do redutor (anexo ao da turbina) e gerador encontram-se nos seus respectivos manuais. Portanto, o operador deverá ter em mãos os manuais da turbina, redutor e gerador antes de iniciar qualquer operação.

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6.2.2 – Sistema de óleo (Esquema nº 1.23.2375.00.1) Descritivos óleo - tubulações Descritivos óleo - válvulas

Antes de partir o sistema de óleo, deve-se verificar se todas as linhas de lubrificação (retornos) estão desobstruídas e permitindo livre escoamento. Verificar o nível de óleo do tanque através do indicador de nível montado no tanque. Verificar se há água no tanque de óleo, através da válvula de drenagem (esquema de óleo). Ligar a energia auxiliar (painéis). Abrir a válvula 44.60.1 (esquema de regulagem) para alimentação do sistema de regulagem. Recomenda-se retirar o volante desta válvula ou travá-lo após a abertura da válvula para evitar fechamento acidental. Abrir todas as válvulas de manômetros, transmissores e pressostatos para colocá-los em operação. Ligar o motor do exaustor de névoa do tanque de óleo. Colocar a alavanca comutadora do filtro duplo na posição intermediária para que se diminua a resistência no fluxo de óleo evitando-se danos ao elemento. Abrir as válvulas de desaeração do resfriador de óleo e do filtro duplo (ambas as câmaras). Ligar a moto-bomba de óleo auxiliar (chave na posição manual). Atentar para a temperatura de óleo mínima para a partida 38 ºC. Colocar a moto-bomba de emergência na posição de partida (chave em automático). Verificar se a pressão do sistema está em condições normais e que não tenha vazamentos no sistema. Fechar as desaerações do filtro duplo e do resfriador de óleo quando se verificar que estão suficientemente desaerados. Observar, através dos visores de fluxo dos mancais da turbina e gerador, que o fluxo de óleo está fluindo continuamente. Comutar a alavanca do filtro para uma das câmaras em isolado. Abrir a água de refrigeração e comutar a alavanca do resfriador para um dos trocadores. Partir a bomba de elevação do rotor. Observar que a pressão deverá ser ≥ 100 bar g. Partir o motor do giro lento e verificar as vibrações e temperaturas nos mancais e rotor. Atentar para os seguintes valores para o sistema de medição de temperatura e pressão de óleo:

Descritivos óleo - instrumentos

Pressão de óleo nos mancais 4,0 bar g Pressão do óleo de controle 8,0 a 9,0 bar g Temperatura mínima para óleo 25 °C Temperatura mínima do óleo para partida 38 °C Temperatura de operação normal dos mancais 70 ºC

Atentar para as temperaturas dos mancais da turbina, redutor e gerador:

Equipamentos e limites de operação dos mancais Equipamentos Posição Faixa de operação Alarme Trip

Turbina LA e LNA 70 a 85 °C 95 °C 105 °C Gerador LA e LNA 70 a 85 °C 85 °C 90 °C Redutor pinhão LA e LNA 70 a 85 °C 85 °C 105 °C Redutor coroa LA e LNA 70 a 85 °C 85 °C 105 °C

Seguir com as seguintes checagens Checar a pressão de lubrificação ≥ 4 bar g, pressão após bomba aproximadamente 9 bar g. Verificar a pressão diferencial do filtro duplo ≥ 0,8 bar g (obs.: só é possível esta indicação estar correta quando a temperatura mínima do óleo for 38 °C).

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Verificar o nível de óleo no tanque, e se necessário completar. Alinhar a válvula de entrada de água de refrigeração para um trocador e ajustar a água para que o óleo se mantenha em 45 °C ± 2. Testar o funcionamento da bomba de emergência. Devem ser verificados os níveis de vibração e amperagem dos motores das bombas auxiliar, elevação do rotor e drenagem.

6.2.3 – Sistema de regulagem (Esquema nº

Reset dos dispositivos de proteção e segurança Manter a válvula manual 3 vias na posição fechada (retorno fechado). Desbloquear a solenoide e colocá-la na posição de serviço (fluxo 1 para 2). Armar o gatilho do relé de fecho rápido. Assegurar-se que a válvula de fecho rápido do vapor de admissão esteja fechada (pressão na linha de regulagem ≤ 2,5 bar g. Verificar o dispositivo de deslocamento de posição axial do rotor. Ele deverá estar indicando dentro da faixa especificada, caso contrário verificar a folga entre o eixo e o mancal axial.

1.23.2376.00.1) Descritivos reg - tubulação Descritivos reg - válvulas

Ajustar o regulador 505 STD de maneira que a pressão de óleo regulado P3 esteja reduzida a 1,5 bar g. (Para executar este ajuste, consultar o manual do regulador ou pessoal técnico qualificado).

Descritivos reg - instrumentos

6.2.4 – Sistema de Vapor (Esquema nº 1.23.2377.00.1) - Tubulação de vapor nº 1.16.0542.00.1 Descritivos vapor - tubulações Descritivos vapor - válvulas

Abrir lentamente as válvulas de desaeração (45.01.1 e 45.01.2) e as válvulas by-pass (40.09.1 e 40.09.2) da linha de vapor vivo, aguardando que a linha seja ventilada e pressurizada. Em seguida, abrir as válvulas (40.10.1 e 40.10.2) da linha de vapor vivo. A pressão e temperatura de vapor deverão estar de acordo com os valores e projeto. Abrir as válvulas de regulagem do vapor vivo de 0 a 100% e observar que a pressão de óleo esteja na faixa de 2,00-5,54 bar g, através do painel local (IHM) ou sala de controle. Fechar a válvula de regulagem. Observar que o sinal de P3 esteja em aproximadamente 1,5 bar g e que os sinais de controle estejam zerados.

Descritivos vapor - instrumentos

- Abrir a válvula (40.05.2) para entrada do vapor das buchas de labirinto para o condensador e

Condensador do vapor de fuga O condensador do vapor de fuga (24.50) é utilizado para a retirada do vapor das linhas das buchas de selagem do lado anterior e posterior. Para início da operação, deverão ser seguidas as observações descritas abaixo e abertas as seguintes válvulas: - Verificar a selagem no sifão de descarga do condensador. - Abrir a válvula (41.05.5) e confirmar a selagem no sifão. - Ligar o motor do exaustor de vapor (29.28). - Abrir a água de refrigeração do condensador, entrada e saída.

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verificar a existência de vácuo no manômetro (PI-30.71.2) com pressão aproximada de 0,10 kgf/cm². Caso haja problema no sistema do condensador, a unidade poderá ser operada em condições normais abrindo a válvula (40.05.1) e fechando a válvula (40.05.2) e assim efetuar a manutenção do condensador ou de seus componentes. Existem duas situações distintas para a partida: a) Partida a frio b) Partida a quente Observar as instruções contidas no diagrama de partida.

6.2.5 – Pré-aquecimento e partida a frio da turbina Fazer o reset dos dispositivos de trip e observar se a turbina está liberada para operar. Abrir as válvulas de desaeração (45.01.1 e 45.01.2 – esquema de vapor). Com as válvulas by-pass da linha de vapor (40.09.1 e 40.09.2) já abertas, aguardar a eliminação do condensado que se formou entre a válvula e o flange da válvula de fecho rápido. As válvulas (41.00.4 e 41.00.5) deverão estar abertas para eliminação do condensado da linha. Elevar a pressão do vapor vivo até estar entre a faixa de 10-20 bar g, observar através do transmissor de pressão do vapor vivo (PIT 30.00.4). Aguardar até que a temperatura no TIT (TIT 32.00.4) atinja aproximadamente 280 °C. Verificar se as pressões, temperaturas e vibrações estão de acordo com os valores do projeto.

Condições normais de operação em rotação Lubrificação e controle – pressão e temperatura Vibração e deslocamento axial P1 P lub Temp. óleo Temp. mancal Turbina Gerador Deslocamento

8-9 bar g 4 bar g 45 °C ± 2 70/85 °C 89 microns 120 microns ± 0,31 mm Observar se há vazamento das hastes das válvulas, em seguida partir a turbina observando a rampa de aceleração. Checar se as condições de operação da turbina estão de acordo com os valores do projeto. A turbina está pronta para receber carga. Os vents da linha de vapor vivo poderão ser fechadas. Somente as válvulas dos purgadores da turbina deverão ser mantidas abertas. Atentar para os seguintes valores críticos de alarme e trip abaixo:

Valor de operação Normal Alarme Trip Deslocamento axial ± 0,31 mm ± 0,35 mm ± 0,54 mm Rotação 6000 rpm 6600 rpm Vibração turbina < 89 microns ≥ 89 microns ≥ 116 microns

Quando a temperatura do óleo na saída do redutor for pelo menos 25 ºC, pode partir a turbina através do regulador de velocidade. Elevar a rotação conforme o diagrama de partida anexo. Observar o aquecimento e estrangular as drenagens. Aumentar a rotação gradualmente até atingir a 1ª rotação indicada no diagrama de partida. Se a temperatura do óleo, após o trocador não alcançou 38 ºC, permanecer nesse patamar até atingi-la. Prosseguindo, eleva-se a rotação até a 2ª rotação indicada a permanecer nesse patamar conforme indicado no diagrama. Em seguida, elevar a rotação da turbina. Desligar a bomba auxiliar elétrica na rotação indicada, colocando sua chave na posição “automática”. A bomba principal deve assumir sozinha o fornecimento de óleo do conjunto. Levar o turbo grupo até a sua rotação nominal.

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Verificar as temperaturas dos mancais. Reajustar as pressões de óleo, se necessário. Observar a suavidade de operação do conjunto. Fechar as drenagens das válvulas quando a turbina já estiver aquecida. A turbina está pronta para sincronização. Caso permaneça muito tempo sem carga, é necessário observar permanentemente a temperatura no escape.

6.2.6 - Partida a quente Nos casos em que após uma paralisação a turbina entrar novamente em operação, deve seguir as prescrições do diagrama de partida. Quando ocorrer interrupções de funcionamento devido ao desarme da turbina por um dos seus dispositivos de proteção, a partida poderá ser feita imediatamente após a verificação da falha e de sua eliminação, sem que seja necessário seguir o diagrama de partida.

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6.3 – OPERAÇÃO Antes que o turbo grupo opere pela 1ª vez, as seguintes medidas devem ser tomadas:

Assegurar-se de que todos os pré-requisitos necessários para a operação estejam disponíveis, isto é, energias elétricas auxiliares, vapor, ventilação, água de resfriamento.

Remover a proteção dos componentes da turbina quando protegidos com Tectyl. Checar se todas as proteções de transporte foram removidas (pinos de trava, parafusos). Checar a escala do tacômetro quanto à indicação apropriada, completa e clara. Preencher as drenagens dos labirintos. Checar os alinhamentos nos acoplamentos.

6.3.1 – Verificações durante a operação – situação de alarme Em caso de alarme, investigar as causas do problema ocorrido imediatamente e corrigir a falha. Isto incluir a checagem do próprio módulo de alarme.

Critérios Providências

1) Deslocamento axial do rotor muito alto

Controlar a pressão na câmara da roda. Em caso de aumento do deslocamento, preparar turbo redutor para o trip. Checar a folga do sensor de deslocamento axial com a face de referência do rotor. Verificar o estado de palhetamento.

2) Alta temperatura dos mancais Checar a pressão e a temperatura de entrada de óleo nos mancais. Em caso de temperatura crescente, preparar o turbo para trip. Checar mancais e alinhamento, se necessário, corrigir.

3) Alta temperatura do óleo após o resfriador

Comutar o fluxo de óleo para o trocador em stand-by. Aumentar o fluxo de água de refrigeração, se necessário.

4) Alta pressão do vapor de escape Reduzir a carga. Carregar a rede de contrapressão.

6.3.2 – Situação normal (rotina) O turbo grupo deve operar de acordo com os dados técnicos apresentados no capítulo 2, que abrangem tanto a turbina quanto seus componentes principais no que diz respeito às condições de operação. Devem ser registrados regularmente no diário da turbina as condições de operação da turbina e de seus componentes principais. Por exemplo: registro a cada hora. Irregularidades na leitura bem como perturbações no sistema devem ser imediatamente informadas.

Verificar pressão na câmara da roda: esta é a pressão antes do primeiro estágio da ação. Caso haja uma subida de mais de 10% desta pressão dentro de uma mesma carga (sintoma de depósitos), providenciar a lavagem da turbina.

Não manter a turbina em funcionamento sem uma indicação correta de rotação. Atenção deve ser dada às pressões e temperaturas do óleo, em especial, dos mancais. Caso

a temperatura do óleo na saída dos mancais da turbina e redutor subir repentinamente mais do que 5ºC sem que haja alteração nas condições de operação, desarmar a turbina imediatamente e verificar a causa.

Todos os dispositivos de trip de emergência e segurança devem ser testados regularmente após uma revisão ou parada prolongada.

Estabelecer o trip da turbina imediatamente ao se perceber o surgimento de ruídos ou vibrações estranhos.

Examinar o nível de contaminação do óleo. Extrair uma prova do óleo do tanque ou da desaeração do filtro em intervalos regulares de 3

meses e testá-lo no que diz respeito a sua capacidade de separação de ar, envelhecimento e

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proporção de condensado. No caso de haver acúmulo de condensado ou lama no fundo do tanque de óleo, drenar o tanque até que se verifique saída de óleo puro.

Checar o nível de óleo do tanque diariamente. Se necessário preencher o reservatório. Observar que no novo preenchimento só pode ser utilizado o mesmo tipo de óleo e de mesma qualidade.

Testar a partida e performance da bomba auxiliar de óleo semanalmente. A cada mês deixá-la em funcionamento durante 5 minutos.

Para se evitar conseqüentes danos (incêndio, corrosão, etc) e propiciar uma operação segura, reparar os vazamentos de óleo, vapor, água, condensado, logo que estes apareçam. Aqueles que não puderem ser efetuados em operação deverão ser claramente identificados e reparados durante uma parada.

Checar o alinhamento após aproximadamente um ano de operação. Possíveis desvios dos valores iniciais são causados por deslocamentos mínimos da fundação.

6.3.3 – Resumo das recomendações internacionais do IEC Da 45.8 Faixa proporcional A faixa proporcional (entre plena carga e vazia) é de 3% no mínimo e 5% no máximo. À plena carga a turbina deve ser desligada sem utilizar o desarme de emergência. Da 45.10 Faixa de ajuste da rotação Deve ser possível operar a plena carga com uma rotação entre 97 e 103% da rotação nominal. Sem carga, a rotação deve ser ajustada de 94% a 106% da rotação nominal. Da 45.11 Rotação de desarme por sobrevelocidade O desarme por sobrevelocidade deve ocorrer a 110% ± 1% da rotação nominal, isto é, entre 109 e 111%. Da 45.19 Valores limites para pressão e temperatura do vapor Variação da pressão: A média da pressão de entrada na turbina, para períodos acima de 12 meses de operação não deve exceder a pressão nominal. Quando se mantém o valor médio a pressão não deve exceder 5% da pressão nominal para vapor de admissão e 10% da pressão nominal para vapor de escape e extração, com exceções para valores instantâneos até 20% desde que o período total destes índices, para um período de 12 meses de operação, não exceda 12 horas. Variações da temperatura: A temperatura indicada em operação normal não deve exceder mais de 8º C. Em casos excepcionais, a temperatura do vapor poderá exceder em 14º C para períodos curtos, totalizando no máximo 400 horas para um período de 12 meses de operação. Um acréscimo na temperatura nominal do vapor de 28º C é permissível, desde que não ultrapasse 15 minutos, totalizando no máximo 80 horas para um período de 12 meses de operação.

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6.4 – PROCEDIMENTOS DE PARADA

6.4.1 – Parada de emergência Não se deve realizar desligamento de emergência de forma indiscriminada, somente em casos de risco iminente, que podem imediata ou posteriormente colocar em perigo pessoas ou equipamentos. A turbina deve ser desligada sempre que surgirem situações em que se suspeite que algum dispositivo de supervisionamento, proteção ou segurança não estejam operando. Tais casos devem ser protocolados com detalhes de suas causas.

Caso extremo de vazamento de vapor, óleo ou água na turbina. Possíveis situações de perigo

Risco de incêndio (desligar a alimentação de óleo). Operação extremamente irregular, ruídos anormais. Condições de vapor vivo extremamente alteradas.

Através da válvula manual 3 vias existente na linha de segurança. Possibilidades de acionamento do fecho rápido

Através da válvula solenóide.

6.4.2 – Parada manual de rotina (desligamento em situações normais)

Realizar o desarme de fecho rápido pela válvula manual de 3 vias ou válvula solenoide. A válvula de fecho rápido principal fecha-se automaticamente.

Observar se as válvulas de regulagem também estão fechadas. A turbina gira em vazio. Fechar a válvula de bloqueio do vapor de escape, abrir as drenagens e desaeração.

Observação: Deve-se observar que logo após o fecho rápido seja fechada a linha de vapor de escape, para se impedir que haja um refluxo sem controle de condensado ou vapor “frio” da linha de contrapressão.

Fechar a válvula globo de bloqueio da linha de vapor de admissão, abrir as drenagens e desaeração.

Todas as drenagens devem estar abertas. Atenção:

Assegurar-se de que nenhum vazamento de vapor da linha ou das tubulações auxiliares flua para dentro da turbina (risco de corrosão).

Observar a parada da turbina. A cada parada, anotar no diário da máquina o respectivo tempo de paralisação.

Estes registros são importantes, pois em casos de perturbações pode-se ter indicações das possíveis causas. Tempos de parada curtos indicam, por exemplo, um aumento de atritos internos. Tempos de paradas longos podem mostrar vedação insuficiente das válvulas, quando fechadas.

Observar a entrada automática da moto-bomba auxiliar. Durante a parada da turbina e no período de resfriamento dos mancais a moto-bomba auxiliar deve permanecer em operação. Caso não seja possível a partida da moto-bomba auxiliar (falha do equipamento ou falta de energia auxiliar) haverá a entrada automática da moto-bomba de emergência (opcional), responsável pela refrigeração dos mancais e deve permanecer em funcionamento no mínimo por 4 horas. Após este período a turbina ainda não se encontra resfriada, porém o aquecimento do metal patente consequente da acumulação de calor já não é mais prejudicial neste nível.

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Para facilitar uma nova e eventual partida, manter a temperatura do óleo acima de 35ºC. Após a parada do rotor, desligar moto-bomba auxiliar. Paradas prolongadas ver seção 6.5.

6.4.3 – Parada automática de emergência Após um acionamento automático do fecho rápido devem ser obedecidas as recomendações citadas no item 6.4.2. O turbo gerador só deve ser novamente colocado em operação após eliminada a falha. Caso o desarme da turbina tenha ocorrido por sobrevelocidade (pino disparador) o relé de fecho rápido só poderá ser rearmado após a rotação da turbina cair a pelo menos 50% da nominal.

Atenção A não observação da rotação da turbina para rearmar o pino disparador e/ou gatilho, poderão causar danos ao equipamento.

6.5 – PARADAS PROLONGADAS Turbinas com paradas prolongadas correm o sério risco de corrosão, devido à presença de umidade nos componentes internos da máquina. O grande perigo é a formação da corrosão intergranular que pode destruir a estrutura dos materiais. Este processo se inicia logo após a parada da turbina e seu consequente resfriamento. Serão analisadas 3 etapas distintas para procedimento e providências.

6.5.1 – Paradas até 4 dias O período de parada é considerado a partir do resfriamento total da turbina. Não são necessárias providências especiais. Procedimento conforme 6.4.2.

6.5.2 – Paradas de 5 dias a 6 meses Deverão ser providenciados flanges cegos para todas as conexões das linhas de vapor (vapor vivo, escape, tubulações de drenagens e secundárias). Para se assegurar contra penetração de vapor na turbina, não utilizar a válvula de fecho rápido como componente no bloqueio ou vedação, pois não está prevista para ela uma proteção especial contra corrosão.

Verificar as pinturas externas, caso necessário, renová-las. As peças polidas deverão ser untadas com

Instalação de Óleo A cada duas semanas deixar a bomba em funcionamento por uma hora. Durante este período deverão ser testados os dispositivos de regulagem em sua faixa de atuação desde “totalmente fechado” a “totalmente aberto” e vice-versa. Executar cerca de dois giros do rotor manualmente. A maioria dos óleos comerciais para turbina possui um aditivo anticorrosivo, de tal forma que garanta uma excelente proteção contra corrosão quando em operação. Periodicamente extrair uma prova do óleo e drenar o condensado do tanque. Drenar a água do resfriador de óleo, lavá-lo e secá-lo. A seguir pulverizá-lo com um agente protetor. Para a bomba auxiliar não existe nenhuma recomendação especial, apenas colocá-la em operação como já descrito. Manter o circuito de óleo cheio para melhor proteção. Engrenagens e acoplamentos deverão ser limpos e untados com agente protetor.

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um agente protetor. As partes das válvulas deverão ser protegidas com “Molykote” ou similar. Os instrumentos elétricos e de medição deverão ser desmontados, embrulhados em papel de proteção com um agente protetor. Para uma nova partida da turbina, não é necessário abri-la, pois a lavagem é feita com vapor. A linha de escape de vapor deve ser aberta para a atmosfera por aproximadamente 2 horas, caso o sistema de contrapressão não suporte as contaminações arrastadas pelas substâncias protetoras.

6.5.3 – Paradas prolongadas acima de 6 meses A proteção da turbina por longo tempo é bastante trabalhosa. Basicamente as peças são desmontadas e armazenadas. Inspecionar a cada 2 anos, e se necessário renovar a conservação. Antes de entrar em operação, as substâncias protetoras deverão ser removidas com vapor, gasolina ou querosene.

Abrir a turbina o mais tardar 4 dias após a paralisação, desmontar o rotor e as engrenagens. À medida que for desmontando, marcar as peças individualmente. Essas peças deverão ser limpas e untadas com substância protetora. Proteger com papel oleado os mancais e as junções. As peças internas deverão ser embrulhadas em folhas metálicas e encaixotadas.

Após a remoção das peças internas, remontar as carcaças. As carcaças superior, inferior, dos mancais, etc., deverão ser unidas entre si. Se necessário preencher os espaços vazios com calços de madeira. As entradas e saídas deverão ser vedadas com flanges de plástico ou similar.

Após desmontar a peneira de vapor, válvulas de regulagem e fecho rápido, acionamento de válvulas, outros elementos de regulagem, etc., deverão ser limpos e untados com substâncias protetoras. A seguir, embrulhados em papel oleado e encaixotados.

Placa, molas, buchas de guia, etc., deverão ser untados com substância protetora. Os instrumentos elétricos e de medição deverão ser desmontados, embrulhados em papel de

proteção e marcados. Verificar as pinturas externas e caso necessário renová-las. As tubulações deverão ser desmontadas, limpas, secas, fechadas hermeticamente e

repintadas externamente. Manter em estoque 01 jogo de juntas novas para a partida.

Drenar completamente o óleo da turbina e limpar. Limpar o tanque de óleo se necessário, repintá-lo externamente. Tornar a enchê-lo com óleo.

Instalação de Óleo As peças deverão ser limpas, inspecionadas, conservadas em folhas metálicas e armazenadas.

Retirar as tubulações, encher com óleo, vedar se necessário, pintar externamente. Limpar as bombas de óleo, revisar e conservá-la (externa e internamente) com produto

conservador. Montar ou armazenar em local bem protegido. Limpar e secar o trocador de calor em ambos os lados (água e óleo). O lado do óleo deverá

permanecer cheio. Desmontar o filtro de óleo, limpar, enchê-lo com óleo e fechar. Desmontar as proteções, válvulas, pressostatos, etc. e limpar. Empacotar e guardar em local

bem protegido. As engrenagens e acoplamentos deverão estar limpos e untados com agente protetor e

guardados em local seguro e limpo.

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CAPÍTULO 07

7.0 - MANUTENÇÃO

7.1 - INTRODUÇÃO Este capítulo descreve e fornece as informações necessárias para manutenção da turbina. Recomendamos consultá-lo em todo serviço de manutenção (preventiva/corretiva). Deverá ser consultada a TGM Turbinas para reparos ou reposições. A manutenção tem por objetivo a conservação do equipamento, bem como a garantia de operação e das utilidades do cliente. Neste sentido, devem ser registrados todos os períodos de ocorrência anormais, bem como as soluções aplicadas (reparos, alterações, melhorias).

7.1.1 – Inspeção durante a operação Qualidade de vapor Período de verificação Pureza, condutividade Mensal Água de refrigeração Qualidade, pureza Mensal Óleo Propriedade de separação de ar, proporção de condensado, turvamento Semanal Troca de óleo A análise do óleo semanal determina quando o óleo deve ser trocado sob condições normais, o óleo é trocado a cada 4/5 anos. Filtros Acúmulo de sujeira, estado dos elementos Conf. necessidade e vedação, movimentação da alavanca comutadora Semanal Resfriador de óleo Acúmulo de sujeira Anualmente OBS: Quando o período de parada for maior do que 14 dias o lado da água do trocador que estava em operação antes da parada deve ser limpo e seco. Bomba de óleo Reaperto das gaxetas ou Conf. necessidade novo engaxetamento (Grandes vazamentos) Tanque de óleo Drenagem do condensador e lama Novo enchimento Mensal

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7.1.2 – Testes após paradas prolongadas ou revisões

Antes da partida as válvulas de regulagem devem ser abertas e fechadas sob uma pressão de óleo de impulso constante a quente e a frio (somente com a válvula de fecho rápido fechada). A pressão do óleo de impulso e o curso das válvulas devem estar suaves, sem oscilações ou choques bruscos. Observar a plaqueta de indicação dos cursos.

Válvula de Regulagem

A válvula de fecho rápido deve ser movimentada da posição “fechada” para “aberta” e vice-versa tanto no estado frio quanto quente sob pressão de vapor. O fechamento deve ser instantâneo e sem golpes. Observar vedação total quando em condições de fechamento. Com o objetivo de se garantir a vida útil da mola de fechamento e da sede da válvula é necessário ajustar o amortecimento de abertura em um ponto ótimo. Normalmente este ajuste é feito na obra, porém na primeira operação deve ser controlado e esporadicamente corrigido.

Válvula de Fecho Rápido

Testar relé de fecho rápido, verificar movimentação do pino disparador, determinação do ponto de atuação e retorno à posição. Em caso de anormalidade verificar o estado das molas de relé, gatilho, haste e guias.

Relé de Fecho Rápido

Checar os pontos de atuação e de reset (alarme e desarme).

Pressostato Elétricos

7.1.3 – Testes de equipamentos de monitoração Bombas de óleo auxiliares. Checar pressostato.

As recomendações abaixo possuem caráter geral e são válidas a menos que instruções específicas indiquem intervalos menores para os testes. Deve-se também proceder a testes de funcionamento dos aparelhos integrantes dos circuitos considerados após cada trabalho de revisão ou reparo. Intervalos recomendados: Intervalo I - trimestral Intervalo II - semestral Intervalo III - anual Intervalo IV - após paralisações superiores há 1 mês Intervalo V - durante ou após grandes revisões.

Recomendações para ordem cronológica dos testes

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QUADRO DEMONSTRATIVO DA ORDEM CRONOLÓGICA DE TESTES

OBJETIVO DO TESTE INTERVALO I II III IV V Conjunto indicador de rpm x x x Indicadores de pressão x x Indicadores de temperatura x x x Medidores de vibração x x x Indicadores de nível x x x Movimentação das válvulas de regulagem x x x Neutralização das válvulas de regulagem x x x

Obs: 1 - Somente componentes elétricos.

7.2 - REVISÕES A revisão corresponde a uma inspeção relativa às funções, segurança e manutenção de valores (controlar, testar, medir) e uma restauração (reparos, substituições) relacionadas com os resultados da operação (perturbações ou planejados) realizados no local da instalação ou nas instalações do fabricante. Normalmente procede-se uma revisão das instalações de uma turbina em intervalos de 2 a 4 anos. A determinação dos intervalos de revisão depende, dentre outros, do modo de operar a turbina (serviço contínuo ou partidas e paradas frequentes), da qualidade do vapor e das condições de supervisionamento. As medidas indicadas a seguir devem ser executadas no mínimo a cada revisão e a partir de então sempre que houver uma oportunidade.

Verificar as palhetas do rotor, diafragmas, fitas de cobertura e rebitamentos quanto a amassamentos, marcas de contatos, deposições de sais, erosão, riscos e corrosão. Controlar as fixações das palhetas e seus travamentos nos discos. Ensaiar as soldas dos injetores e diafragma quanto a trincas. Controlar os encaixes dos perfis. Fitas de cobertura e rebites que estejam trincados ou fortemente erodidos ou ainda desgastados em cerca de mais altura do rebite deverão ser substituídos. Danos leves e isolados provocados por corpos estranhos devem ser eliminados desamassando-se as palhetas atingidas. Ao desamassar cuidar para não riscar as arestas das palhetas. caso aconteça, eliminar os riscos com uma lima fina. Se as deformações forem grandes deve-se substituir as palhetas. Erosões leves, em forma plana (predominante nos estágios finais) não exigem cuidados. Erosões superiores a 30% da largura da palheta implicam em substituição das mesmas. Erosões nas arestas devem ser tratadas com lima fina.

Palhetamento

Peneira de vapor (Válvula de fecho rápido) Verificar estado na furação e desobstruir caso necessário.

Verificar manual de instruções da Woodward para regulador de velocidade CPC + 505 STD.

Regulador de velocidade

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Verificar condições das fixações e alinhamento.

Base

Verificar condições das mantas e se estão completas e corretamente fixadas.

Isolação Térmica

Verificar condições das fitas (pontas) de labirintos.

Labirintos

Verificar condições das camadas de metal patente. Folga do mancal axial: - Caso as pastilhas do mancal axial estejam muito desgastadas deve ser substituído o conjunto completo.

Mancais

Controlar o contato das superfícies das pastilhas. Ressaltos isolados devem ser alisados ou eliminados com um polimento. Verificar as arestas de apoio. Ao remontar, observar as setas com o sentido de rotação e respeitar a ordem inversa utilizada na desmontagem. Após montadas elas devem se distribuir regularmente em seus encaixes; verificar a liberdade de movimentos de cada uma delas. Controlar os ajustes dos casquilhos nos corpos de mancais e verificar a possível existência de pontos queimados (pontos de fuga de corrente do eixo para os mancais por faiscamento). Os mancais devem manter sua capacidade de poderem ser girados sem dificuldades sobre seus assentos, evitar pressionar os casquilhos ao ajustá-los nos assentos. Verificar as chapas defletoras de óleo quanto a deformações por contato com eixo. Controlar as entradas de óleo, orifícios ajustáveis, e limpar caso necessário. Antes de montar os mancais lubrificar as superfícies de encaixe com óleo. Não montar a seco.

Pastilhas do mancal (quando houver)

Colos dos mancais (rotor) Estado das superfícies. As verificações da forma geométrica dos colos dos mancais (cilindricidade) são importante subsídio para o teste de contato do eixo com as superfícies do metal patente. Válvula de regulagem Verificar a movimentação das hastes, estado das molas cilíndricas, deposições de sais, corrosão e erosão. Analisar as superfícies das sedes e guias. Conferir o ajuste.

Verificar a movimentação de pré-curso, o estado das molas guias e sedes inferiores e posteriores e eventuais deposições de sais.

Válvula de fecho rápido

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Após soltar os flanges de ligação da turbina com as linhas, verificar a existência de esforços nas tubulações do paralelismo entre as faces dos flanges. Fechar em seguida com tampões todas as extremidades abertas para evitar entrada de corpos estranhos. Verificar os suportes, escoras e conexões bem como as válvulas. Observar as faces de vedação dos flanges e das conexões. Caso alguma tubulação tenha sofrido deformação ou se deslocado, proceder correções nos suportes e fixações. Caso haja necessidade de soldagens, as superfícies internas deverão ser posteriormente cuidadosamente limpas e isentas de respingos. As válvulas montadas nas tubulações, do tipo globo, gaxeta, retenção, placas de orifício, etc., devem ser desmontadas e limpas. Partes danificadas devem ser substituídas. Com purgadores deve-se tomar cuidado com a remontagem das peças soltas (pratos, discos) para que não se prendam durante o fechamento. Limpar todos seus componentes internos e substituir os danificados. Antes de recolocar as tubulações e válvulas em suas posições, soprá-los com ar comprimido para garantir a ausência de corpos estranhos e comprovar a desobstrução das passagens livres. Controlar todas as superfícies de vedação. Certificar-se de que os materiais prescritos para juntas, parafusos e porcas estão corretos. Cuidar para que o aperto seja feito em elementos diametralmente opostos para garantir a distribuição dos esforços. Observar o sentido do fluxo ao montar as válvulas. Ao montar os instrumentos e suas linhas de impulso controlar suas posições e verificar que as linhas estejam desobstruídas.

Inspeções e revisão de tubulações

Mancais, alinhamento com a máquina acionada, refrigeração, contatos e caixa de terminais.

Motores Elétricos

Válvulas redutoras de pressão e segurança Sede da válvula, mola de compressão, depósitos.

Após a despressurização por meio de desaeração, abrir a tampa do filtro em by-pass e drená-lo completamente. Retirar o elemento e executar a limpeza com uma escova macia e fluido de limpeza. Checar a peneira antes da remontagem.

Filtro de óleo de lubrificação

Checar alinhamento entre a turbina e redutor.

Alinhamento

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7.3 – TESTES DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E SEGURANÇA

7.3.1 - Válvula de fecho rápido Em todos os testes regulares do fecho rápido deve-se desarmar a válvula através da alavanca manual ou da válvula solenoide duas ou três vezes. Além disto, antes de partir a turbina deve-se abrir e fechar a válvula igualmente duas ou três vezes. Para finalizar a condição de fecho rápido acionado (turbina desligada) existe uma chave fim de curso no cilindro hidráulico da válvula.

7.3.2 - Dispositivos de proteção contra sobrevelocidade

Paradas prolongadas cada parada Turbo redutor com interrupções semanais mensalmente Turbo redutor com operação contínua anualmente

Intervalos de tempo para verificação

Operar a turbina em vazio e elevar a rotação gradualmente 1% por minuto a partir da rotação de operação, até o disparo por sobrevelocidade. Não é necessário deixar a rotação cair até a parada da turbina, o relé de fecho rápido pode ser rearmado com cerca de 50% da rotação nominal. Realizar o teste de 2 a 3 vezes. Elevar a rotação novamente até o nominal.

Condições satisfatórias dos testes de fecho rápido

Importante: Caso o desarme não ocorra na rotação prevista, prosseguir elevando a rotação até no máximo 2% acima da rotação de fecho rápido prescrita. Caso ainda não desarme, parar e verificar o conjunto do pino disparador.

7.3.3 - Bombas reserva Ligar as bombas auxiliares manualmente. Observar se há variação de pressão. Desligar as bombas. Comutar novamente o comando das mesmas para “Automático”.

7.3.4 - Componentes da linha de segurança Os componentes hidráulicos para desarme da turbina devem ser testados e parada do conjunto, no mínimo, a cada 12 meses (ver esquema de óleo). Os seguintes testes devem ser devidamente registrados no protocolo de teste:

Já descrito no item 3.1.2.

Disparador de fecho rápido

Testar a válvula solenoide atuando no botão de desarme de emergência do painel local. Proceder mais 3 vezes.

Válvula solenoide

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7.4 – PERTURBAÇÕES, CAUSAS E PROVIDÊNCIAS

7.4.1 - Perturbações gerais

PERTURBAÇÕES CAUSAS PROVIDÊNCIAS 1. Elevação da temperatura dos mancais

a) Falta de água de refrigeração; temperatura de entrada da água muito alta

a) Temperatura de água muito alta, eventualmente baixá-la, vazão de água insuficiente; acúmulo de sujeira nos trocadores de calor; bolsas de ar nos trocadores providenciar desaeração, limpeza e aumentar a vazão de água.

b) Falta de óleo b) Verificar nível de óleo no tanque e completar se necessário; verificar a vedação das desaerações dos trocadores e dos filtros de óleo. Verificar operação das bombas e set-points e válvulas de alívio. Checar placas de orifício.

c) Esforço muito elevado no mancal axial

c) Verificar a pressão na câmara da roda devido a incrustações no palhetamento. Verificar a pressão de escape e caso necessário elevá-la.

d)Alinhamento inadequado (aumento de calor por atritos)

d) Verificar o alinhamento e corrigir se necessário.

e) Danos no metal patente por atritos

e) Aumentar a pressão e vazão de óleo; aumentar as ranhuras de lavagem dos mancais.

f) Danos no metal patente devido ao transporte

f) Rasquetear os mancais (não ultrapassar as folgas máximas recomendadas).

g) Canal de alimentação do poço do termômetro entupido

g) Liberar o canal.

h) Operação prolongada com a turbina em vazio

h) Interromper a operação ou carregar a turbina.

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7.4.2 - Dispositivos de proteção / segurança / supervisionamento

PERTURBAÇÕES CAUSAS PROVIDÊNCIAS 1. Disparo por sobrevelocidade

a) Emperramento das válvulas de regulagem

a) Observar a escala da válvula; afrouxar o gaxetamento da haste.

b)Válvula solenoide sem autotravamento

b) Verificar relés que atuam na válvula solenoide.

2. Disparo por deslocamento axial

a) Desgaste excessivo nas pistas axiais do mancal por danos no palhetamento ou alterações das pressões b) Aumento do impulso axial durante a partida

a) Aumento do impulso axial ocorre devido às incrustações nas palhetas (remover durante a revisão e substituir as pastilhas dos mancais). b) Manter o gradiente de carregamento especificado ou abaixá-lo. Controlar folga axial.

3. Válvula de fecho rápido opera irregularmente (fecha lentamente ou não abre)

a) Ligação errada de algum dispositivo de proteção não permitindo queda de pressão b) Cilindro não opera c) Não há formação de pressão após o cone principal d) Pressão de óleo do circuito de segurança muito baixa

a) Corrigir ligações (tubulações). b) Verificar atritos, retificar sede da válvula comutadora. c) Fechar drenagens do bloco de válvula de regulagem. Verificar eventuais vazamentos nas válvulas de regulagem. d) Reajustar a pressão.

4. Danos nos labirintos a) Emperramento do rotor por aquecimento unidirecional ou resfriamento com rotor parado seguido de partida inadequada b) Danos nos mancais radiais e axiais

a) Deixar a turbina esfriar até que o rotor possa ser girado manualmente. b) Reparar os mancais e reparar ou substituir os labirintos.

5. Temperatura de escape muito alta

a) Operação prolongada em vazio ou com carga muito baixa b) Danos no palhetamento c) Danos nos labirintos da compensação axial

a) Carregar a turbina. b) Reparar no fabricante. c) Substituir buchas e/ou fitas.

6. Pressão muito alta na câmara da roda

a) Incrustações na turbina a) Proceder a uma lavagem na turbina.

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7.4.3 - Sistema de óleo

PERTURBAÇÕES CAUSAS PROVIDÊNCIAS 1. Pressão de óleo lubrificante insuficiente

a) Fornecimento insuficiente da bomba principal b) Filtro de óleo principal sujo c) Trocador de calor sujo d) Vazamento no sistema de óleo e) Temperatura de óleo crescente

a) Desligamento da bomba auxiliar de óleo muito cedo, ligá-la novamente; válvulas de bloqueio antes e após a bomba não estão totalmente abertas; bomba principal com defeito, repará-la. Linha de sucção não vedada: checar linha e selagem do eixo. b) Comutar o filtro duplo e limpar a câmara suja. c) Comutar o trocador de calor e limpar o lado sujo. d) Eliminar vazamento. e) Com o aumento da temperatura, o óleo reduz sua viscosidade. Diminuir a temperatura do óleo.

2. Sujeira no óleo lubrificante

a) Acúmulo de resíduo nos trocadores e filtro; by-pass interno liberado b) Elemento filtrante com defeito

a) Comutar o trocador; o filtro e limpar individualmente. b) Substituir.

3. Moto-bombas não partem

a) Ligação elétrica incorreta b) Set-point da pressão elétrico incorreto

a) Checar ligação, checar sistema de proteção. b) Corrigir o ajuste do set-point.

4. Válvulas de segurança não operam corretamente

a) Oscilações críticas de fluxo no sistema de óleo.

a) Alterar o ajuste da válvula; providenciar suportes mecânicos para as válvulas e tubulações; reposicionar as válvulas, substituir a mola da válvula por mais rígida; instalar válvula de diâmetro nominal maior.

5. Alteração das propriedades do óleo

a) Capacidade de separação de ar b) Capacidade antiespumante

a) Consultar fornecedor de óleo; caso a capacidade de separação esteja muito afetada deve-se trocar todo o óleo; antes de colocar novo óleo proceder a uma limpeza com circulação de óleo limpo. b) Consultar fornecedor de óleo; pode se acrescentar aditivos antiespumantes (somente os indicados pelo fornecedor do óleo), cuidar para que dosagens excessivas não prejudiquem a capacidade de separação de ar.

6. Óleo com aspecto leitoso (fortemente emulsionado)

a) Mistura de água no óleo a) Verificar a estanqueidade dos trocadores de calor; separar a água e analisar pH da água e do condensado.

7. Queda de nível de óleo no tanque: a) Lenta

a) Perda normal de óleo não reposta b) Perda acentuada de óleo. Na vedação, vazamentos

a) Fazer o preenchimento. b) Checar a válvula de dreno do tanque.

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7.4.4 - Sistema de regulagem

PERTURBAÇÕES CAUSAS PROVIDÊNCIAS 1. Rotação e/ou potência não acompanham o ajuste do seletor

a) Placas de orifícios b) Respiro do servomotor sem placa de orifício c) Servomotor bloqueado ou “pesado” d) Servomotor muito rápido, produzindo oscilações

a) Desmontar e limpar. b) Colocar a placa de orifício. c) Medir a pressão na câmara do pistão do servomotor e verificar sua linearidade com o curso. d) Controlar as placas de orifício de entrada, aumentar ou diminuir a passagem de óleo.

2. Oscilações na rotação

a) Causas prováveis conforme acima b) Grau proporcional (P) do regulador muito baixo c) Acúmulo de ar no óleo de regulagem

a) Providências idem acima. b) Ajustar o grau P mais alto. c) Controlar o nível do tanque de óleo; verificar os retornos de óleo para eliminar possíveis formações de bolhas e arraste de ar; verificar a capacidade de separação de ar (máx. de 7 minutos a 122 conf. DIN 51381).

7.4.5 - Vibrações Caso os níveis de vibrações atinjam valores inadmissíveis, ou ruídos incomuns apareçam, o turbo deve ser imediatamente desligado. Como primeira providência, devem ser verificados o balanceamento, o alinhamento, os mancais, labirintos, palhetamento e eventualmente todas as folgas. Antes de entrar novamente em operação deve-se girar o rotor manualmente para comprovar sua liberdade. Se após o reinício de operação os níveis de vibração persistirem, proceder a uma análise mais apurada de vibrações para apurar as causas. Vibrações inadmissíveis podem ser resultado das seguintes causas isoladas ou combinadas:

Desbalanceamento muito grande de origem repentina como quebra de palhetas, ou alterações lentas do estado de balanceamento provocado, por exemplo, por incrustações, erosão, corrosão ou emperramento de rotor.

Contato do rotor (palhetas ou fitas de labirinto) com as partes fixas. Ressonâncias com as estruturas de sustentação do turbo ou elementos internos das

máquinas. Vibrações forçadas por falhas dos acoplamentos ou erros de alinhamento, ou ainda causadas

por força da reação nas máquinas acionadas e acionadoras. Instabilidade dos rotores nos mancais (oil whip resonance). Alterações das amplitudes de vibração podem ser provocadas por variações das

características do sistema com carga, desgaste dos mancais e/ou eixo, temperatura e característica do óleo, etc.

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Instrumentos necessários para registro e análise dos problemas de vibrações

Medidores de vibração do eixo, que indicam a vibração relativa do eixo com a carcaça do mancal. Os sensores são instalados vertical e horizontalmente ou deslocados 90º entre si em cada mancal.

Sensores de vibração de carcaça que indicam a vibração absoluta da carcaça do mancal. Registradores multipontos. Analisadores de vibração para definição das freqüências harmônicas.

Devem ser conduzidas várias medições e avaliações dos resultados obtidos para se identificar as causas das vibrações inadmissíveis. Estas análises devem ser feitas por técnicos especializados, por isto citamos apenas algumas diretrizes para encaminhar a resolução destes problemas. Ensaio I - Medir as vibrações em todos os mancais, carcaças e bases, nas três direções fundamentais em vazio e à plena carga. Geralmente as vibrações se compõem não só de frequências coincidentes com rotações nominais, mas também de uma combinação de várias frequências. Ensaio II - Análise do espectro de frequência das ondas de vibrações nos pontos de maior amplitude. Ambos os ensaios podem conduzir a diferentes resultados: Resultado II.1 As vibrações são predominantemente síncronas com a rotação. A excitação, portanto deve ser oriunda de forças de desbalanceamento dos rotores com deformações, excentricidade do eixo ou forças de reação no acoplamento (erros de alinhamento). Resultado I.1 As amplitudes de vibrações nas três direções, nos vários pontos de admissão são muitos diferentes. Os resultados do ensaio I conduzem à suspeita de ressonância na base e nos mancais. A comprovação só pode ser feita com um terceiro tipo de ensaio. Ensaio III - Registro das vibrações nas direções interessadas durante a partida ou parada do turbo ou se possível medição da amplitude em vários patamares de rotação contínua. Resultado III.1 Detecta-se uma ressonância. Na direção considerada encontra-se uma frequência natural abaixo da rotação nominal. Caso seja uma freqüência própria da base, esta deve ser identificada. Resultado III.2 Amplitudes de vibração aumentam muito com a rotação. A frequência própria perturbadora não deve estar muito acima da rotação nominal. Neste caso, deve-se tentar avaliar qual a distância entre ambas as frequências. Resultado I.2 Amplitudes de vibração aumentam muito com a rotação. A frequência própria perturbadora não deve estar muito acima da rotação nominal. Neste caso, deve-se tentar avaliar qual a distância entre ambas as frequências.

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Resultado I.2 Amplitudes de vibração nas direções transversais (Hev) são aproximadamente iguais (contrário ao resultado I.1). Neste caso pode-se concluir por desbalanceamentos residuais muito grandes ou forças de reação rotativas muito grandes. Caso se prossiga com o ensaio III e este resulte que nenhuma, ou somente uma pequena ressonância seja detectada, então provavelmente surgiram desbalanceamentos durante a montagem ou primeira posta em marcha. Caso o ensaio III repita os resultados III.1 e III.2, ou seja, proximidade de uma ressonância deve-se analisar as rotações críticas dos rotores e as forças excitadoras na rotação nominal. Resultado II.2 Vibrações não síncronas com a rotação (contrário aos demais resultados). Vibrações com frequências múltiplas da rotação nominal são provenientes de erros de alinhamento, rigidez desiguais dos mancais nos planos horizontal e vertical ou assento solto do mancal. Vibrações com metade da frequência nominal são, às vezes, originadas por forças do filme de óleo. Outra vibração associada ao filme de óleo é o “oil whip“ que pode aparecer na primeira rotação crítica do rotor. As condições para existência de vibrações auto-excitadas são influenciadas pela carga nos mancais, tipo de mancal e viscosidade do óleo. Quando adicionalmente o resultado I.1 indicar grandes diferenças de amplitude, pode-se imediatamente concluir por ressonância. As diretrizes acima possibilitam eliminar as causas mais comuns de vibrações. Caso, porém, não se possa encontrar uma solução satisfatória e praticável, aconselha-se recorrer ao fabricante da turbina.

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7.5 – SERVIÇOS E PEÇAS DE REPOSIÇÃO Deve-se manter sempre um estoque das peças de reposição recomendadas pela TGM Turbinas. Esta providência permite ao engenheiro de manutenção restringir ao mínimo, o tempo de paradas para colocação de novas peças. Ao elaborar a lista das peças de reposição recomendadas, a TGM Turbinas supõe que a turbina seja operada e sua manutenção executada de acordo com as respectivas instruções deste manual. Para manter um bom padrão de performance, os seguintes pontos devem ser observados: 1) Deve-se tomar as providências necessárias para evitar que entre vapor na turbina parada. 2) Deve-se evitar o arraste da caldeira, mas se isto ocorrer, é preciso examinar os mancais e substituí-los se necessário. 3) É importante que o óleo de lubrificação seja examinado frequentemente e trocado, se necessário. A análise das amostras de óleo em intervalos regulares permite antecipar distúrbios ou constatar que o óleo está chegando ao fim de sua vida útil. 4) A isolação dielétrica dos equipamentos elétricos deve ser verificada periodicamente, e estes, não podem estar sujeitos à umidade ou sujeira 5) A condição interna da turbina pode ser avaliada por meio de testes que indiretamente permitem verificar as folgas de labirintos, palhetamento e anéis de vedação. Solicitar pessoal autorizado da TGM Turbinas. A TGM Turbinas mantém um departamento exclusivo para atender aos clientes quanto à operação e manutenção nos pontos não citados neste manual. Aconselhamos que a reposição seja feita somente com peças originais da TGM Turbinas. Ao fazer o pedido de peças de reposição, deve-se seguir corretamente as instruções abaixo para que o pedido seja atendido prontamente. 1) Especificar no pedido:

a. tipo de máquina e acionamento b. descrição completa das peças e o número da posição de acordo com sua localização c. quantidade e prazo de entrega desejados

OBS: A TGM Turbinas não efetuará a troca de peças em garantia que por ventura apresentarem problemas na montagem em decorrência de alterações feitas por terceiros.

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7.5.1 – Lista de peças sobressalentes recomendadas

Item Descrição Quantidade Unidade 1 Mancais

1.1 Mancal radial 1 Peça 1.2 Mancal radial axial 1 Peça 2 Anéis de vedação de óleo

2.1 Anel de vedação anterior 1 Peça 2.2 Anel de vedação posterior externo 1 Peça 2.3 Anel de vedação posterior interno 1 Peça 3 Buchas de labirinto

3.1 Bucha de labirinto anterior 1 Peça 3.2 Bucha de labirinto posterior 1 Peça 3.3 Bucha de compensação 1 Peça 4 Fitas de labirinto

4.1 Fitas de labirinto anterior, posterior, compensação e entre discos 1 Jogo 4.2 Arame para fixação das fitas de labirinto 1 Jogo 5 Válvula de regulagem

5.1 Haste da válvula 1 Jogo 5.2 Bucha guia da haste 1 Jogo 6 Válvula de fecho rápido

6.1 Haste da válvula 1 Peça 6.2 Mola cilíndrica 1 Peça 6.3 Bucha guia da haste 1 Peça 6.4 Retentor 1 Peça 6.5 Anel O’Ring 1 Peça 7 Servomotor

7.1 Kit de reparo do servo motor 1 Jogo

A lista mostrada acima consta de peças que devem ser mantidas em estoque para se evitar que a turbina fique parada por um longo período aguardando peças de reposição, podendo acarretar perdas ao processo. Para demais peças, como dispositivos e instrumentos elétricos, consultar o departamento de Assistência Técnica.

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Manual TM 25000A.pdf