Салхин турбины суурь нь тогтвортой байдалд хэрхэн нөлөөлдөг вэ
Салхин турбинууд нь динамик ачаалал ихтэй орчинд ажилладаг өндөр, нарийхан бүтэц юм: хэлбэлзэлтэй салхи, роторын эргэлтээс үүсэх чичиргээ, температурын хэлбэлзэл, хөрсний оновчтой бус нөхцөл байдал. Турбины давамгайлсан ирний ард ихэвчлэн үл тоомсорлогддог ч аюулгүй байдал, гүйцэтгэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бүрэлдэхүүн хэсэг байдаг: суурь. Суурь нь ачааллыг дэмжих "суурь"-аас илүүтэйгээр бүтцийн хажуугийн хүчинд үзүүлэх хариу үйлдлийг хянадаг, хэт их суултаас сэргийлдэг, цамхагийг хазайлгахаас сэргийлдэг, турбины ашиглалтын хугацааг богиносгож болзошгүй чичиргээг бууруулдаг систем юм. Энэ нийтлэлд салхин турбины суурь нь тогтвортой байдалд хэрхэн нөлөөлдөг, дизайны чухал хүчин зүйлүүд, зохисгүй суурийн үр дагаврыг авч үзэх болно.
1. Турбины тогтвортой байдал нь хөрс-бүтцийн харилцан үйлчлэлээс эхэлдэг
Салхин турбины тогтвортой байдал нь хөрс-бүтцийн харилцан үйлчлэлээс ихээхэн хамаардаг. Турбины цамхаг нь ачааллыг суурь руу дамжуулж, дараа нь хөрсөнд дамжуулдаг. Хэрэв хөрс зөөлөн, олон янз эсвэл ханасан бол суурь нь жигд бус суулттай байж болно. Том суурийн диаметр дээр хэдхэн миллиметрийн зөрүүтэй суулт нь цамхагийг хазайлгахад хүргэдэг. Хазайлт нь зөвхөн үүсгүүрийн үр ашгийг бууруулаад зогсохгүй хөтлөх механизмын эд анги, холхивч дээрх ачааллыг нэмэгдүүлж, эвдрэлийн эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
Суурилалтаас гадна хөрс нь хэвтээ хүчний нөлөөнд өртөх үед суурийн зан төлөвийг тодорхойлдог. Салхины ачаалал болон роторын аэродинамик хүч нь их хэмжээний эргэх момент үүсгэдэг. Цамхагийн суурин дээр эргэлтийг багасгахын тулд суурь нь хангалттай хатуу байх ёстой. Хэрэв суурь хэт уян хатан байвал цамхаг илүү их найгаж, цамхаг, боолт, фланцын холболтын ядаргааг нэмэгдүүлнэ.
2. Суурь нь дэмжих ёстой ачааллын төрлүүд
Тогтвортой байдалд суурийн үүргийг ойлгохын тулд салхин турбинд үйлчилдэг ачааллын төрлүүдийг таних нь чухал юм.
1. Босоо ачаалал: цамхаг, гондол, ротор болон суурийн өөрийн жин.
2. Хажуугийн (хэвтээ) ачаалал: цамхаг болон ротор дээрх салхины хүч, түүнчлэн хазайлтын чиглэлийн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй хүч.
3. Эргэлтийн момент: хажуугийн хүч болон цамхагийн өндрийн хослол нь суурийн нэг талыг “өргөж”, нөгөө талыг нь шахахыг оролддог том момент үүсгэдэг.
4. Динамик/цикл ачаалал: роторын эргэлт болон салхины турбулент байдлаас үүдэлтэй давтагдсан ачаалал нь материалын ядаргааг үүсгэдэг.
5. Хэт их ачаалал: шуурга, салхи, газар хөдлөлт, эсвэл онцгой байдлын нөхцөл байдал (жишээ нь тоормосны үйл явдал).
Сайн суурь нь хэдэн арван жилийн турш ашиглалтын хугацаанд зөвшөөрөгдөх хэв гажилтын хязгаарт эдгээр бүх ачааллыг тэсвэрлэх ёстой.
3. Суурийн хатуулаг ба түүний чичиргээнд үзүүлэх нөлөө
Хамгийн чухал талуудын нэг бол суурийн хатуулаг юм. Салхин турбинууд нь байгалийн давтамжтай байдаг. Хэрэв суурийн хатуулаг хангалтгүй бол хөрс-суурь-цамхагийн системийн байгалийн давтамж нь роторын өдөөх давтамжтай ойртож (жишээлбэл, 1P, 3P), улмаар резонанс үүсгэж болзошгүй. Резонанс нь чичиргээний далайцыг нэмэгдүүлж, цамхаг болон механик эд ангиудын ядралыг хурдасгаж, хэт их чичиргээний дохиолол зэрэг үйл ажиллагааны асуудал үүсгэдэг.
Суурийн дизайн нь ерөнхийдөө байгалийн давтамжийг аюулгүй хүрээнд байлгах, роторын ажиллах давтамжтай давхцахгүй байхыг зорьдог. Энэ нь суурь нь зөвхөн ачаалал даах чадвар төдийгүй турбины шинж чанар болон орон нутгийн хөрсний нөхцөлд динамик "тохируулах" тухай юм.
4. Суурь ба нуран унах эсэргүүцэл
Салхин турбины суурийн дизайны гол цөм нь уналтаас хамгаалах тогтвортой байдал юм. Их хэмжээний салхины ачаалал нь суурийг уналтад оруулахыг оролдох мөчийг бий болгодог. Үүнийг эсэргүүцэхийн тулд суурь нь хэд хэдэн механизмд тулгуурладаг:
– Суурийн өөрийн жин болон хэт ачаалал (гүехэн суурийн хувьд): өргөгдсөн талыг тулахын тулд шахалтын хүчийг нэмэгдүүлдэг.
– Хөрсний даац: хөрс нь хонхор бүсэд даралтыг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой бөгөөд зүсэлт эвдрэхгүй байх ёстой.
– Идэвхгүй хөрсний хүч (тодорхой суурийн хувьд): хөрсний нүүлгэн шилжүүлэлтэд хажуугийн эсэргүүцэл.
– Зангуу болон овоолго (гүн суурийн хувьд): овоолгын суналтын/шахалтын эсэргүүцэл нь моментийг тэсвэрлэхэд тусалдаг.
Хэрэв суурь хангалтгүй бол зарим хэсэгт дээш өргөгдөх, бетонон дээр ан цав үүсэх, зангуу боолт суларч, эсвэл цамхагийг хазайлгахад хүргэдэг байнгын эргэлт үүсч болно.
5. Суурийн төрлүүдийн өөрчлөлтүүд ба тэдгээрийн тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөө
a) Гүехэн суурь (тархсан суурь / хүндийн хүчний суурь)
Хангалттай бат бөх хөрстэй эрэг орчмын турбинуудад түгээмэл байдаг. Ерөнхийдөө эдгээр нь том дугуй эсвэл найман өнцөгт бетон бүтээц юм. Тогтвортой байдлыг том холбоо барих талбай болон суурийн жингээр хангадаг. Сул талууд: Хангалттай багтаамжтай, суултын хяналт сайтай хөрс шаарддаг.
б) Овоолгын суурь
Гүехэн суурийн ачааллыг даахгүй зөөлөн эсвэл давхаргатай хөрсөнд ашигладаг. Овоолго нь ачааллыг илүү гүн, илүү бат бөх хөрсний давхарга руу шилжүүлж чаддаг. Тогтвортой байдал, ялангуяа хөмрөх моментийн эсрэг сайжирдаг боловч суналтын/шахалтын чадвар, хажуугийн хазайлт, овоолгын бүлгийн нөлөөллийг харгалзан үзэх ёстой тул дизайн нь илүү төвөгтэй болдог.
в) Чулуун зангууны суурь
Хэрэв уг талбай нь чулуулаг дээр байвал суурь нь чулуулгийн массивт суулгасан зангууг ашиглаж болно. Энэ нь маш сайн тогтвортой байдлыг хангадаг боловч чулуулгийн чанар харилцан адилгүй байж болох бөгөөд хагарал (үе мөч) нь даацыг бууруулж болзошгүй тул геологийн нарийвчилсан судалгаа шаарддаг.
d) Далайн эрэг дээрх суурь: нэг тулгуур, бүрээс, таталцлын суурь
Далайн эргийн турбинуудын хувьд монопил (тэдгээрт суулгагдсан том ган хоолой) зэрэг суурь нь маш түгээмэл байдаг. Тогтвортой байдалд суулгалтын гүн, диаметр, хажуугийн хөшүүн байдал, тунадас болон үрэлтийн нөхцөл байдал нөлөөлдөг. Гэсэн хэдий ч бүрхүүлийн бүтэц нь илүү төвөгтэй ачааллын хуваарилалтыг санал болгодог боловч тодорхой усанд илүү тогтвортой байж чаддаг. Далайн эргийн бүтэц нь нэмэлт бэрхшээлүүдийг дагуулдаг: долгион, урсгал, зэврэлт.
6. Барилгын чанарын тогтвортой байдалд гүйцэтгэх үүрэг
Хэрэв хэрэгжилт муу байвал сайн дизайн хангалтгүй. Тогтвортой байдалд шууд нөлөөлдөг зарим барилгын талууд нь:
– Бетоны чанар ба хатуурал: төлөвлөсөн чанартаа хүрээгүй бетон нь хагарал, доройтолд илүү өртөмтгий байдаг.
– Арматурын байршил: бүрхүүл эсвэл арматурын алдаа нь моментийн багтаамжийг бууруулж болзошгүй.
– Зангууны боолтны торны байрлал: Боолтны буруу байрлал нь хазгай байдлыг үүсгэж, стрессийн концентрацийг нэмэгдүүлж болзошгүй.
– Арын дүүргэлтийг нягтруулах: нягтруулаагүй арын дүүргэлт нь суултыг өдөөж, системийн хөшүүн байдлыг бууруулдаг.
– Ус зайлуулах: хуримтлагдсан ус хөрсийг сулруулж, элэгдлийг хурдасгадаг.
Боолтны тэгшлэлт эсвэл чангалалтын бага зэргийн ялгаа ч гэсэн чичиргээ болон үе мөчний ядаргаа нэмэгдэх хэлбэрээр урт хугацааны асуудалд хүргэж болзошгүй.
7. Байгаль орчны нөлөөлөл: Ус, элэгдэл, бохирдол
Байгаль орчны нөхцөл байдал нь ихэвчлэн гэнэтийн суурийн тогтворгүй байдлын шалтгаан болдог. Эрэг дээр борооны улирал, үер, ус зайлуулах хоолойн нэвчилтээс болж газрын доорх усны түвшний өөрчлөлт нь даацыг бууруулж болзошгүй. Өргөн хөрстэй газарт чийгийн агууламжийн өөрчлөлт нь агшилт, хавдар үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хагарал, эргэлтэд хүргэдэг.
Далайн эрэг дээр шороо зайлуулах нь гол асуудал юм. Урсгал ба долгион нь монопил орчмын тунадасыг элэгдэж, тэдгээрийн үр дүнтэй гүн болон хажуугийн хөшүүн байдлыг бууруулдаг. Хэрэв шороог хянахгүй бол (жишээлбэл, чулуулгийн асгах эсвэл шорооноос хамгаалах дэвсгэр ашиглан) турбины динамик хариу үйлдэл өөрчлөгдөж, ядрах эрсдэл нэмэгддэг.
8. Тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд хяналт шинжилгээ, засвар үйлчилгээ хийх
Суурь нь олон жилийн турш мөчлөгийн ачааллын дор ажилладаг тул хяналт чухал юм. Нийтлэг практикт дараахь зүйлс орно.
– цамхагийн хазайлтын хэмжилт (хазайлтын хяналт),
– бетоны хагарал болон зуурмагийн нөхцөл байдлыг шалгах,
- шаардлагатай бол боолтыг дахин чангалах,
– суурин газар ихтэй газруудад үечилсэн геотехникийн судалгаа хийх,
– далайн турбинуудыг шалгах.
Хяналт нь суурийн хатуулгийн эрт үеийн өөрчлөлтийг илрүүлэхэд тусалдаг бөгөөд ингэснээр томоохон эвдрэл гарахаас өмнө залруулах арга хэмжээ авах боломжтой болно.
Дүгнэлт
Салхин турбины суурь нь босоо, хажуугийн болон эргэх ачааллыг тэсвэрлэх чадвараараа тогтвортой байдалд нөлөөлдөг бөгөөд суулт болон чичиргээг хянадаг. Суурийн хатуулаг нь системийн динамик хариу үйлдлийг тодорхойлдог бөгөөд резонанс болон бүтцийн ядаргааны эрсдэлтэй шууд холбоотой. Суурийн төрлийг сонгох - гүехэн, овоолсон, чулуун зангуу эсвэл далайн систем - хөрсний нөхцөл байдал, хүрээлэн буй орчин, турбины онцлогт тохирсон байх ёстой. Зураг төслөөс гадна барилгын чанар, ус зайлуулах хоолой, урт хугацааны хяналт нь амжилтанд хүрэх чухал хүчин зүйл юм. Эцсийн эцэст, зохих ёсоор зохион бүтээгдсэн, барьсан суурь нь турбиныг "байнга" байлгаад зогсохгүй, ашиглалтын хугацаанд нь тогтвортой, үр ашигтай, аюулгүй байлгахыг баталгаажуулдаг.
