Risiken von Dampfturbinen
Dampfturbinen sind hochbeanspruchte, rotierende Maschinen, bei denen Schaufelbrüche, Lagerschäden oder Wasserschlag zu Totalschäden mit langen Wiederbeschaffungszeiten führen können, weshalb Schwingungsüberwachung und Schutzautomatik zentrale Schadenverhütungsmassnahmen sind.
Schadenmechanismen
Dampfturbinen arbeiten bei hohen Drehzahlen, Temperaturen und Drücken und sind entsprechend empfindlich gegenüber Abweichungen vom Auslegungszustand. Wasserschlag durch feuchten oder unzureichend abgeschiedenen Dampf kann Schaufeln in Sekunden zerstören, während Lagerschäden durch Fehlausrichtung, Schmierungsausfall oder Fremdkörper schleichend entstehen und sich durch zunehmende Schwingungen ankündigen. Überdrehzahl bei einem Lastabwurf ohne funktionierende Schnellschlusseinrichtung zählt zu den folgenreichsten Ausfallszenarien.
Schutzkonzept
Wesentliche Schutzelemente sind eine kontinuierliche Schwingungs- und Lagertemperaturüberwachung, ein zuverlässiges Überdrehzahl- und Schnellschlusssystem sowie eine sorgfältige Dampfaufbereitung zur Vermeidung von Feuchtigkeits- und Feststoffeintrag. Wiederkehrende Inspektionen der Beschaufelung, Lager und Dichtungen während geplanter Stillstände ermöglichen es, beginnende Schäden vor dem Erreichen eines kritischen Zustands zu erkennen.
Versicherungsrelevanz
Ein Totalschaden an einer Grossdampfturbine führt regelmässig zu einer mehrmonatigen Betriebsunterbrechung, da Ersatzläufer oder Reparaturkapazitäten am Markt begrenzt verfügbar sind. Für die Maschinen- und Betriebsunterbrechungsversicherung sind deshalb Schwingungsüberwachung, Inspektionshistorie und eine dokumentierte Ersatzteilstrategie zentrale Kriterien der Risikoprüfung.
Normen und Regelwerke
- ISO 20816-2:2017 – Mechanische Schwingungen, Messung und Bewertung der Schwingungen von Maschinen, Teil 2: Landgasturbinen, Dampfturbinen und Generatoren über 40 MW