Nadobroty: skutki, systemy detekcji i zabezpieczenia

Nadobroty są jednym z najpoważniejszych zagrożeń w działaniu większości napędów. Omówione zostały ich przyczyny oraz skutki prowadzące w najlepszym przypadku do skrócenia żywotności maszyn, a w najgorszym do ich zniszczenia, a także negatywnego wpływu na otaczające środowisko (zniszczenie otaczających maszyn, instalacji, ranni, a nawet zabici pracownicy). Opisano przykładowe awarie dla turbin parowych, wodnych, wiatrowych, ekspansyjnych, a także silników tłokowych i elektrycznych. Dla wybranych awarii podano skutki finansowe. Celem zapobieganiu awarii winny być stosowane wysoce niezawodnie systemy detekcji nadobrotów oraz poprawne systemy zabezpieczenia maszyny w przypadku ich wystąpienia. Dokonano przeglądu najważniejszych standardów na tę okoliczność oraz przedyskutowano cechy systemów detekcji mechanicznej i elektronicznej. Dla wybranych spośród omawianych typów agregatów pokazano przykładowe scenariusze detekcji nadobrotów z pomocą systemu ADAPT. Podkreślono celowość stosowania systemów mogących realizować autodiagnostykę ODS także dla maszyn z nieobracającym się wirnikiem. Zwrócono uwagę na fakt, że w niektórych przedsiębiorstwach stosowane są systemy niemogące poprawnie zabezpieczyć maszyn krytycznych.

---

Overspeed events are one of the most serious threats to the operation of most drives. This paper discusses such causes and effects that lead, in the best case, to shorten the lifetime of the machines and at worst to their destruction. There is also the potential for a negative impact on the surrounding environment (destructions of surrounding machinery, factory buildings and wounded, or even killed workers). There are described examples of failures for steam, hydro, wind, and expansion turbines as well as piston engines and electric motors. For selected cases, the financial consequences of the overspeeding failure are given. To prevent occurrences of overspeed and subsequent machine failures, highly reliable detection and protection systems should be used. The paper contains an overview of the most important standards for this application, and typical ODS solutions are discussed; both mechanical and electronic. Using the ADAPT system, various examples of overspeed detection scenarios are presented for different types of machinery. The benefits of having a “self-test” feature in overspeed detection systems are discussed, along with the possibility of incorrect application of ODS/OPS that could lead to insufficient protection of critical machines.