Sprotno kontrolno spremljanje kvalitete fluida v energetskih postrojenjih Bruno ANTOLOVIČ, Amela KRAJNC ■ 1 Uvod V prispevku so podane osnove koncepta sprotnega kontrolnega spremljanja (on-line monitoring) kvalitete olja v energetskih postrojenjih, razlogi za njegovo uvajanje, opisane pa so tudi sodobne re{itve in ustrezna oprema. Obravnavan je konkreten primer uvajanja sprotnega spremljanja kvalitete olja v elektrarnah v sklopu HEP, d. d., Hrva{ka, ki zajema celoten proces od idejne re{itve do izbire investitorja in ekonomske upravi~enosti tak{ne aktivnosti. Uvajanje sistemati~ne kontrole lzikalno-kemi~nih lastnosti turbinskih in hidravli~nih fluidov, predvsem kar zadeva ~istost in vsebnost vlage, omogo~a vpogled v stanje fluida in opreme, ki je v stiku z njim, ter posledi~no pomo~ pri dolo~itvi potrebne obravnave fluida, ki bo zagotovila njegovo nadaljnjo zanesljivo uporabo. Kljub veliki pozornosti, ki je posve~ena kvaliteti in splo{nemu stanju fluida med remontom energetskega postrojenja ter aktivnostim za doseganje zahtevane kvalitete in stanja fluida na za~etku novega delovnega cikla, je sprotno kontrolno spremljanje kvalitete fluida v ener- Bruno Antolovic, dipl. inž., Eko Usluge, d. o. o., Zagreb; Amela Krajnc, inž. str., HYDAC, d. o. o., Maribor getskih postrojenjih pogoj za njihovo zanesljivo in dolgoro~no delovanje. ■ 2 Koncept sprotnega kontrolnega spremljanja kvalitete fluida Sprotno kontrolno spremljanje kvalitete fluida v energetskih postrojenjih se v zadnjih letih uvaja kot del skupne proaktivne strategije. To je skupek merilnih postopkov, pri katerih se vzorec, ki naj bi bil analiziran, dovaja v merilno napravo direktno iz sistema. Ko govorimo o sprotnem kontrolnem spremljanju kvalitete fluida, mislimo predvsem na spremljanje koli~ine trdnih delcev oz. ~istosti in vsebnosti vlage v hidravli~nem olju. Trdni delci lahko pridejo v hidravli~ni sistem že pred zagonom oz. med polnjenjem sistema, vdrejo v njega iz okolice, ali pa nastanejo kot posledica mehanske obrabe sestavnih delov komponent hidravli~nega sistema (abrazija, erozija in povr{inska utrujenost). Kroženje trdnih delcev v sistemu povzro~a nadaljnje po{kodbe povr{in komponent sistema. Vlaga, ki prodira v fluid, {koduje tako fluidu in komponentam sistema. S sprotno kontrolo kvalitete fluida je možno spremljanje tudi drugih parametrov, kot so viskoznost, dielektri~na konstanta itd. Na ta na~in so vse spremembe stanja fluida takoj opazne in pravo~asno opozarjajo uporabnika na težave v sistemu. Pri spremljanju stanja olja v praksi je potrebno upo{tevati veljavne tehni~ne standarde in merilne metode s podro~ja diagnostike stanja hidravli~nih sistemov. Diagnosti~na in servisna oprema morata biti v skladu z veljavnimi standardi, preverjeni v laboratorijskih in terenskih razmerah ter prilagojeni industrijski rabi. Konstruirana je predvsem za stalno vgradnjo v sisteme, kar pomeni, da je integrirana v funkcionalnost sistema. Na naprave je mogo~e priklju~iti digitalne prikazovalnike in/ ali s pomo~jo programiranja mejnih vrednosti priklju~iti sistem alarmiranja. Ve~ina merilnih naprav ima tudi krmilno vlogo, tako da lahko s pomo~jo relejev nadzoruje servisno opremo (npr. ob porastu kontaminacije vklopi agregat za kondicioni-ranje hidravli~nega fluida). Sprotno kontrolno spremljanje kvalitete hidravli~nega fluida je le del celovitega programa upravljanja kvalitete fluida v praksi. Izku{nje kažejo, da uporaba tehnologije sprotnega spremljanja kvalitete hidravli~nih fluidov omogo~a v kratkem ~asu ustvarjanje razmer za doseganje ob~utnih prihrankov v dalj{em obdobju eksploatacije fluidov. HYDAC ■ 3 Primer iz prakse V nadaljevanju je predstavljen primer uvajanja sprotnega kontrolnega spremljanja kvalitete hidravličnega fluida v hidroelektrarnah na Dravi, ki so v sklopu HEP - Proizvodnja, d. d. -PP HE Sjever, Hrvaška. Idejna rešitev je rezultat dela Bruna Antolovica iz podjetja Eko Usluge, d. o. o., Zagreb, ki se že vrsto let ukvarja s t. i. oljnim servisom, predvsem na področju energetike. 3.1 Analiza obstoječega stanja V PP HE Sjever se izvaja sistematična kontrola fizikalno-kemičnih lasnosti hidravličnega fluida že od samega začetka delovanja posameznih postrojenj. Z rednim spremljanjem vsebine trdnih delcev in vlage se je začelo leta 1998. Od takrat so bile nekajkrat, s pomočjo pravočasne obdelave fluida, preprečene večje posledice okvar opreme oz. zastoja pri proizvodnji električne energije. Zaradi pozitivnih izkušenj je bila leta 2005 nabavljena oprema za nadzor in vzdrževanje kvalitete hidravličnega fluida v obratovanju oz. za obdelavo olja pri remontu za vse tri pogone PP HE Sjever - naprave za določanje vsebnosti trdnih delcev in vlage ter agregati za vakuumsko dehidracijo in fino filtriranje olja. Oprema se glede na planirane remonte in dejansko stanje, ugotovljeno s pomočjo inštalirane merilne opreme, uporablja v posameznih pogonih in na različnih merilnih mestih. Dosledno spremljanje dejanskega stanja fluida in pravočasno ukrepanje sta pripeljala do opaznega izboljšanja stanja turbinskih in hidravličnih fluidov. 3.2 Pomembnost vgradnje merilne opreme Z vgradnjo dodatne merilne opreme za sprotno kontrolno spremljanje kvalitete hidravličnih fluidov so želeli preprečiti kakršenkoli negativni pojav ali trend, ki bi lahko pripeljal do poslabšanja kvalitete fluida ter do nezaželenega zastoja in/ali poškodb hidravlične opreme. S pomočjo analognih signalov 4-20 mA je omogočena integracija v obstoječe sisteme vodenja elektrarn (PLC - Programmable Logic Controller) in namestitev mejnih vrednosti alarma za posamezne parametre kvalitete olja (% S - stopnja zasičenja olja z vodo, ISO 4406:1999 - razredi čistosti). 3.3 Izbira merilne opreme za sprotno kontrolno spremljanje kvalitete fluida Osnovna kriterija pri izbiri merilne opreme sta bila: - priporočeni tipi merilne opreme - tabela 1, - mesto vgradnje opreme CM -CONDITIONING MODULE, ki je sestavljen iz naprave CS 1000 in pripadajočega sklopa za regulacijo tlaka - tabela 2. HYDAC po predstavitvi samo nel