Penyebab Peningkatan Suhu pada Bantalan Dorong Turbin Uap
Waktu rilis
:
Jan 25,2026
Sumber
:
Bantalan dorong turbin berfungsi sebagai komponen inti untuk menyeimbangkan gaya aksial dan memposisikan rotor secara aksial di dalam unit.
Penyebab Kenaikan Suhu pada Blok Bantalan Dorong Turbin
Bantalan dorong turbin berfungsi sebagai komponen inti untuk menyeimbangkan gaya aksial dan memposisikan rotor secara aksial dalam unit tersebut. Bantalan ini juga berperan sebagai perangkat keselamatan kritis untuk mencegah gerakan aksial rotor serta melindungi jalur aliran uap. Fungsi utamanya mencakup menahan beban, pemosisian, pelumasan, dan perlindungan. Dirancang untuk menahan dorongan aksial puluhan ton yang dihasilkan oleh uap selama operasi turbin, bantalan ini secara langsung menentukan efisiensi aliran uap dan keselamatan operasional unit.
1. Sepenuhnya menanggung dorongan aksial rotor untuk menyeimbangkan gaya aksial;
Ketika uap dalam jalur aliran turbin melakukan kerja pada bilah, pemisah, dan segel uap, uap tersebut menghasilkan gaya dorong aksial yang sangat besar dan tidak seimbang (yang mencapai 30–80 ton pada unit superkritis/ultra-superkritis) akibat perbedaan tekanan dan sudut impak. Inilah penyebab mendasar dari gerakan aksial rotor. Bantalan dorong, melalui interaksi antara pelat dorong dan bantalan dorong, menyerap seluruh gaya dorong aksial rotor. Gaya ini kemudian ditransmisikan melalui rumah bantalan ke rangka dan fondasi turbin, menjadikannya satu-satunya komponen penyeimbang gaya aksial pada unit tersebut. Bantalan-bantalan tersebut, yang terbuat dari paduan Babbitt, membentuk permukaan penopang beban yang fleksibel seiring dengan lapisan minyak pelumas. Desain ini mendistribusikan beban dorong secara merata, mencegah konsentrasi tegangan lokal yang dapat menyebabkan kerusakan pada bantalan.
2. Membatasi secara tepat pergerakan aksial rotor untuk memastikan posisi pusat aksial;
Bantalan dorong terdiri dari bantalan dorong yang bekerja (bantalan dorong utama yang menanggung gaya dorong normal ke depan selama operasi) dan bantalan dorong yang tidak bekerja (bantalan dorong sekunder yang menanggung gaya dorong balik saat pembebanan berkurang atau perubahan mendadak pada parameter uap). Jarak antara bantalan-bantalan ini (jarak dorong) menentukan batas gerakan aksial rotor. Melalui kendali dua arah pada cangkang bantalan, posisi aksial rotor dipastikan tetap berada pada titik acuan desain. Hal ini secara ketat menjaga jarak aliran aksial antara rotor dan stator (silinder, bilah stator, partisi, segel uap) serta jarak aksial segel uap, sehingga mencegah kontak dan gesekan di jalur aliran.
3. Membentuk rongga lapisan minyak hidrodinamik cair untuk memastikan pelumasan aksial tanpa gesekan pada cakram dorong;
Selama putaran rotor, oli pelumas terserap ke dalam celah berbentuk baji antara cakram dorong dan blok bantalan, membentuk lapisan minyak hidrodinamik cair. Lapisan ini sepenuhnya memisahkan cakram dorong dari permukaan bantalan alloy Babbitt, mengubah gesekan logam kering menjadi gesekan cair melalui lapisan minyak, sehingga secara signifikan menurunkan koefisien gesekan. Pada saat yang sama, pelumas yang bersirkulasi akan menghilangkan panas yang dihasilkan oleh gesekan, menjaga suhu permukaan bantalan Babbitt ≤85°C (rentang operasi optimal: 60–80°C) untuk mencegah pelunakan atau pelelehan akibat suhu tinggi.
4. Perlindungan Keamanan dari Beban Berlebih;
Ketika dorongan aksial yang berlebihan menyebabkan bearing terlalu panas atau pergerakan aksial rotor melebihi batas, sistem perlindungan akan memicu kunci mati darurat. Hal ini mencegah lelehnya bearing, yang dapat menyebabkan retaknya bilah di jalur aliran atau deformasi silinder.
Penyebab suhu blok bantalan yang berlebihan meliputi:
● Penyimpangan paralelitas yang berlebihan antara blok bantalan dorong dan pelat dorong; sudut cam bearing dan cam poros yang tidak konsisten menyebabkan panas berlebih lokal di area-area tertentu pada blok. Ketika sudut cam poros secara signifikan melebihi sudut cam bearing, blok-blok bagian atas pada permukaan dorong mengalami panas berlebih dibandingkan dengan blok-blok bagian bawah. Sebaliknya, ketika blok-blok bagian bawah menanggung gaya dorong yang lebih besar, mereka mengalami panas berlebih dibandingkan dengan blok-blok bagian atas.
● Kebocoran berlebihan dari cakram dorong akibat kualitas pembuatan rotor. Hal ini menyebabkan perbedaan dorongan yang signifikan di antara blok-blok bantalan dorong selama operasi. Dalam kondisi operasi berkecepatan tinggi dan terus-menerus, fluktuasi besar yang konstan pada dorongan tiap blok mengganggu pembentukan lapisan minyak yang stabil, sehingga menyebabkan peningkatan suhu di seluruh permukaan kerja.
● Variasi ketebalan yang berlebihan dalam blok-blok bantalan dorong atau antara blok-blok yang berdekatan. Perbedaan ketebalan yang signifikan dalam satu blok atau antar blok menyebabkan blok yang lebih tebal menanggung gaya dorong yang lebih besar dibandingkan dengan blok yang lebih tipis selama operasi, sehingga mengakibatkan peningkatan suhu pada blok-blok tertentu yang lebih tebal.
● Masalah lapisan blok: Lapisan yang tidak memadai pada masing-masing blok atau lapisan keseluruhan yang buruk antara blok satu dengan blok lainnya mengakibatkan kontak yang buruk antara blok dan pelat dorong. Selama proses lapisan keseluruhan, blok harus ditempatkan dengan tepat dan dikenakan tekanan aksial untuk mencapai permukaan kontak yang sebenarnya.
● Kekurangan jarak dorong yang memadai: Karena kesalahan pengukuran atau penyelarasan bantalan yang tidak tepat, kekurangan jarak dorong mengurangi aliran pelumas, mengganggu pembentukan lapisan minyak, dan meningkatkan suhu blok bantalan.
● Distribusi gaya dorong yang tidak merata di permukaan dorong atas dan bawah: Pada rumah bearing pendukung gaya dorong gabungan, ketidakcukupan gesekan pin penentu menyebabkan penyimpangan saat perakitan. Hal ini mengakibatkan distribusi gaya dorong yang tidak merata di permukaan dorong atas dan bawah, sehingga menyebabkan ketidaksamaan suhu pada cangkang bearing dorong. Sebagian atau satu cangkang tertentu mungkin mengalami panas berlebih.
● Ketatannya permukaan bola yang tidak sesuai pada bantalan dorong gabungan di sisi penopang. Ketatannya permukaan bola yang dirancang untuk unit tersebut didasarkan pada kondisi ideal, tetapi dalam produksi nyata, finishing permukaan bola dan alasnya sering kali tidak memenuhi persyaratan desain akibat faktor-faktor manufaktur atau pemasangan. Selama operasi, kemampuan bantalan untuk menyesuaikan diri secara otomatis di bawah beban dorong buruk. Hal ini mengakibatkan distribusi beban dorong yang tidak merata di antara blok-blok bantalan dorong, menyebabkan kenaikan suhu pada beberapa blok tertentu. Fenomena ini biasanya terlihat dari pergeseran nyata zona suhu tinggi di dalam blok-blok tersebut seiring dengan berubahnya beban unit.
● Pembentukan lapisan minyak yang tidak normal: Jarak yang tidak memadai pada blok bantalan dorong itu sendiri, ditambah dengan masalah dalam pembuatan atau penempatan cincin segel minyak, menyebabkan bahu cincin segel minyak terjepit menempel pada blok selama putaran rotor. Hal ini menghambat gerakan bebas, mengganggu pembentukan lapisan minyak yang normal. Akibatnya, terbentuk lapisan minyak yang tipis atau kondisi operasi hampir bergesekan antara blok bantalan dan cakram dorong, yang menyebabkan kenaikan suhu blok (di mana zona suhu tinggi dan nilai puncaknya tetap relatif stabil).
● Penyesuaian yang tidak tepat dari jarak segel minyak pada bantalan dorong-dukungan gabungan: Penyesuaian jarak yang salah menyebabkan segel minyak menekan poros selama operasi, sehingga mencegah bantalan bola untuk melakukan penyelarasan diri di bawah beban dorong. Hal ini mengakibatkan dorongan aksial yang berlebihan dan peningkatan suhu pada beberapa blok bantalan dorong tertentu.
● Peningkatan dorongan aksial pada unit: Penumpukan kerak di saluran aliran, lepasnya pelat segel uap, celah segel uap yang berlebihan, deformasi erosi bilah, atau peningkatan celah segel uap radial di saluran aliran akan memperbesar perbedaan tekanan uap sebelum dan sesudah pelat pemisah setiap tahap, sehingga meningkatkan dorongan aksial.
● Pasokan minyak bantalan dorong yang tidak mencukupi;
Hal ini akan menyebabkan suhu blok bantalan meningkat. Operasi yang berkepanjangan dalam kondisi kekurangan oli akan mempercepat ausnya blok bantalan.
Katup uap utama tekanan tinggi dioperasikan secara manual melalui roda tangan. Lima katup pengatur tekanan tinggi dan X katup pengatur uap ekstraksi masing-masing digerakkan oleh aktuator hidrolik melalui mekanisme tuas.
Pemeliharaan turbin adalah proses sistematis yang melibatkan inspeksi terencana dan terarah, pembersihan, perbaikan, dan pengujian untuk mengidentifikasi potensi kerusakan peralatan, menghilangkan kegagalan operasional, dan mengembalikan kinerja nominal.
Pertama, pahami konsep utama dinamika fluida—lapisan batas. Menurut teori lapisan batas Prandtl, ketika aliran uap kental mengalir di atas permukaan bilah, akan terbentuk lapisan fluida yang sangat tipis di dekat dinding.
Vakum kondensor merupakan parameter inti dalam siklus termal unit turbin uap. Kebocoran vakum merupakan salah satu kegagalan paling umum pada turbin pembangkit listrik, yang terjadi ketika udara luar atau gas-gas yang tidak dapat dikondensasi masuk ke dalam kondensor atau sistem vakum melalui celah-celah peralatan.
Perpindahan poros mengacu pada perpindahan poros. Umumnya, perubahan perpindahan aksial berukuran kecil. Ketika perpindahan aksial positif, poros bergerak menuju generator.
Tekanan uap utama mengacu pada nilai tekanan uap bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi yang dihasilkan oleh ketel sebelum masuk ke turbin uap, biasanya diukur dalam megapascal (MPa).
Saat ini, infrastruktur daya komputasi AI global sedang memasuki tahap pertumbuhan eksponensial, di mana pasokan daya berkekuatan tinggi dan stabil telah menjadi "jalur hidup" bagi klaster komputasi.
