END SHIELD HYDRO/AIR TEST(발전기 건전성 평가)

[Kim byoungil]

< 1. End Shield Hydro/Air Test >

1. 개요

   END SHIELD의 제관, 가공 후 실시되는 HYD & AIR LEAKAGE TEST는 일정압력하에서의 구조적 무결함과 견고성을 시험하기 위한 것으로

   TEST의 절차는 HYDROSTATIC TEST, HYD & AIR의 사전누설검사(INITIAL EXAMINATION FOR LEAKAGE), PRESSURE DECAY TEST순으로 실시된다.

   이 때, 발견된 누설부위는 완전한 상태(ZERO LEAKAGE)로 보수 되어져 재TEST과정을 거쳐야 한다.

2. END SHIELD 조립 TO DRUM

가.   조립부 사상/방청 :

    1) 조립용BOLT , END SHIELD의 각 조립부 점검 후 이상이 있는 부위 사상실시

    2) 사상부 및 조립 전부위 CLEANING

  나. TEST DRUM의 END SHIELD 조립용 BOLT에 MOLYKOTE도포

  다. O.H.C를 사용하여 LOWER END SHIELD를 DRUM에 조립

     (FULL BOLTING) - BOLTING순서그림참조

     - BOLTING순서: 수평 JOINT부에서 출발하여 좌에서 우로 번갈아가면서

      BOLT LINE의 BOTTOM부로작업TORQUE적용은먼저기준TORQUE의

      75~80%로 체결하고 전체적으로 다시 기준TORQUE로 체결할 것.

      (첨부#1 BOLT TORQUE표 참조)

라. GAP CHECK : DRUM 과 LOWER END SHIELD접합면간 GAP CHECK

   - GAP CHECK 기준:0.038mm이하

※ 참조 : 수평/수직 접합면 사이의 LEAK 발생 예상부에 대한 조치사항

   다음과 같은 재질중 한가지 재질을 사용하여 LEAK 발생 예상부 보완.

   - LIGHT WEIGHT TITESEAL, - PERMATEX #2, - RTV 60, -LOCTITE 사용시 막대기로 찍어서 길이방향으로 바른 다음 FILLER등으로 윗면을

    긁어 아주엷게 퍼지도록 할 것. 단, 보강된 재질로 인한 VOLUME이 형성되지 않도록 주의할 것.

마. UPPER END SHIELD를 LOWER END SHIELD에 조립(DOWEL PIN만 조립)

바. UPPER END SHIELD 와 LOWER END SHIELD간 GAP CHECK

- GAP CHECK기준:0.076mm이하

사. 수평JOINT부 STEP량 CHECK

  - STEP기준:0.013mm

  - OIL DEFLECTOR의 조립부,  H2 SEAL CASING의BOLTING부에 STEP량 CHECK

  아. UPPER END SHIELD와 LOWER END SHIELD BOLTING

    - BOLTING순서: INNER JOINT부에서 출발하여 좌에서 우로 번갈아가면서 OUTSIDE로 BOLTING. (첨부#1 BOLT TORQUE표 참조)

자. UPPER END SHIELD와 LOWER END SHIELD간 GAP CHECK

  - GAP CHECK 기준:0.038mm이하

차. UPPER END SHIELD와 DRUM간 GAP CHECK(BOLTING미실시)

  - GAP CHECK기준:0.058mm(수평JOINT부)

                    0.076mm(UPPER END SHIELD TOP부)

카. UPPER END SHIELD를 DRUM과 BOLTING

    - BOLTING순서: 수평 JOINT부에서 출발하여 좌에서 우로 번갈아가면서 BOLT LINE의 TOP부로 BOLTING. (첨부#1 BOLT TORQUE표 참조)

타. UPPER END SHIELD와 DRUM간 수직JOINT부 GAP CHECK

- GAP CHECK기준:0.038mm이하

  파. END COVER ASS'Y:H2 SEAL CASING조립면

하. 조립된 END SHIELD에 TITE SEAL 주입후 PLUGGING.                                        

3. WORKING STAND 설치

가.   준비된 PIPE를 TEST DRUM외곽에 설치

  나. PIPE간 연결은 PIPE CLAMP로 단단히 고정할 것. 작업간 안전에 유의

4. HYDROSTATIC TEST준비

  가. STATOR FRAME 조립상태 확인

     - END SHIELD, BUSH, COOLER, 기타 COVER류, PLUG.

  나. WATER PUMP, PRESSURE GAGE(TEST DRUM 상부 및 측면에 설치), AIR VENT PIPE등의 설치/상태 확인

  다. HYDRO STATIC TEST LINE 설치 후 충수

5. HYDROSTATIC TEST

DRUM의 내부에 물이 완전히 채워진 상태에서 WATER PUMP를 사용하여 45PSI(3.16kg/㎠)까지 서서히 가압하여 DRUM의  누수여부를 CHECK하고

누수부위가 없으면 15PSI(1.06kg/㎠)씩 단계적으로 가압하여 CHECK과정을 거치면서 TEST압력까지 가압한다.

  가. TEST압력

   - TEST압력: (OPERATING PRESSURE)×1.5

               (60PSI)×1.5=90PSI

                 ⇒6.33kg/㎠

  나. HOLDING TIME: 10분 이상

  다. CHECK POINT: 모든 용접부, 접합부, COVER, GASKET 및 압력을 받는 전부위

  라. HOLDING후 WATER 누수부 CHECK/기록

1)  TEST요구압력으로 가압 후HOLDING.

   2) 위 CHECK POINT에 준하여 CHECK

   3) 작은 누수부위 발견시 감압 없이 PEENING 후 계속 CHECK

   4) PEENING으로 누수부를 막을 수 없는 경우 압력을 내려 물을 배수시켜 보수 후 재 TEST 실시한다(기술담당자 문의)

   5) PEENING된 부위의 영구적 보수

  마. 이상의 TEST과정을 거쳐 누수부가 없고, HOLDING 시간이 지난 후에도 압력의 감소가 없으면 압력을 내리고, 물을 완전히 배수한다.

  바. END SHIELD 분해

     : DRUM 내부 CLEANING 및 AIR TEST준비를 위해 END SHIELD를 분해하여 END SHIELD & DRUM을 CLEANING할 것.

6. CLEANING

  : DRUM 내부, END SHIELD의 각부에 대한 수분제거

7. AIR TEST준비

  가. DRUM 조립상태 확인

     - END SHIELD, 기타 COVER류, PLUG.

  나. 소요 JIG/FIX & 계측기 설치

1)  AIR DRYER, DIGITAL압력계(BAROMETER, MANOMETER:교정필 한 것),

      온도계(THERMOMETER) 설치, RTD 연결

  다. AIR LINE연결 후 AIR주입

8. AIR LEAKAGE TEST

가.   OVER PRESSURE TEST

     : PRESSURE DECAY TEST실시전 행해지는 AIR 누설부위 사전CHECK

       (INITIAL EXAMINATION FOR LEAKAGE) 과정임.

    1) 요구되는 TEST압력으로 AIR가압 후 10분간 HOLDING

      - TEST압력

          : (MAX. OPERATING PRESSURE)×1.25( +5PSIG/-0PSIG)

           (60PSIG) ×1.25 =5.27kg/㎠(+0.35/-0)kg/㎠

                      ⇒5.27(+0.35/-0)kg/㎠

    2) CHECK POINT/방법

      가) 비눗물로 전부위(WELDING부, 조립부, COVER부 등)에 걸쳐 CHECK.            

      나) CHECK결과 누설부위는 자주검사서에 기록 후 보수/재검사 할 것.

 나. PRESSURE DECAY TEST

  : 비눗물을사용한PROOF TEST(사전누설검사)가완료된후최소6시간에

    걸쳐 실시되는 TEST로 수소 누설비를 CHECK하기위한 과정이다.

    1) 요구되는 TEST압력으로 AIR압력조정

      - TEST압력: (MAX. OPERATING PRESSURE)×1.0( +5PSIG/-0PSIG)

                  (60PSIG) ×1.0 =4.22kg/㎠(+0.35/-0)kg/㎠

                      ⇒4.22(+0.35/-0)kg/㎠

   2) HOLDING후 AIR 누설량 CHECK/기록

     가) TEST요구압력으로 조정 후HOLDING.

     나) 매시간 단위로(1시간 간격 유지)  공기압력, 온도를 CHECK한다

     다) 평가 기준

      (1) TEST시간은 최소 6시간 이상 실시할 것.

      (2) 공기의 누설량은 12.6 cu ft / day이하 일 것.   

          (END SHIELD가 조립된 TEST DRUM의 체적은 6.1 ㎥임)

      (3) 매시간 측정한 값들은 4번 연속으로 매시간 측정값이 허용치내에 들어가면 합격이다.

      (4) 어떤 경우든 TEST는 6시간 이상 실시하고 허용치를 벗어나는 값들은 기술적 참고치로 간주할 것.

9. 작업장 정리정돈

   가. TEST가 끝나면 OUTER END SHIELD를 해체한다

   나. 작업장을 정리정돈 한다

2. Bearing 조립>

1. Bearing의 구성

   1] CE : Bearing, Inner Bearing Ring, Outer Bearing Ring

   2] TE : Bearing, MID Bearing Ring

2. 작업내용

   1] Insulation 조립 : CE측 Outer Ring

   2] Contact 작업            : CE & TE

   3] Torque & Pinch Check    : CE & TE

3. Insulation 조립 - CE측

   1] Outer Bearing Ring을 해체하여 Joint면이 상부로 향하도록 Set-up한다

   2] Outer Ring의 Insulation이 부착되는 부위에 대해서 사상 및 Cleaning 실시 한다

   3] Insulator(PT.17) 조립

      ① Outer Bearing Ring의 Horizontal Joint면에 Insulator(PT.17)을 조립한다.

      ② Insulator를 조립위치에 가위치하여 Insulator에 가공된 Hole위치에 맞추어

         Tap Hole(NO #10-24UNC, 깊이 : 7.9mm)을 가공한다. 

      ③ Tap Hole 가공후 가공부에 대해서 사상 및 Cleaning 할 것.

      ④ Cleaning 완료후 Insulator를 Screw(PT.18)를 이용하여 조립 할 것.

      ⑤ 조립후 Insulator(PT.17)가 Outer Bearing Ring의 Horizontal Joint면을

         넘어 돌출되지 않도록 할 것.

         (Outer Bearing Ring에 조립되는 부품의 위치는 DWG(NO : 104E9428, Rev’ B)의 View B-3참조할것)

4] Insulation Wrapper(PT.3,4,5,6) 조립

      ① Insulation Wrapper가 조립되는 Outer Bearing Ring의 Inner측과

         Outer측에 대해서 사상 및 Cleaning 실시 한다

      ② Insulation Wrapper가 조립되기 전에 PT(NO : 8,10,11,12,14,15)와

         Insulation Tube(PT.7)를 조립 할 것.

      ③ Insulation Wrapper에 Outer Bearing Ring의 Hole을 Marking/Drilling

         하여 조립 할 것.

         (Hole의 위치는 DWG(NO : 104E9428, Rev’ B)를 참조할것)

      ④ Insulation Wrapper가 겹쳐지는 부위는 그림2와 같이

         하여 조립 할 것.

      ⑤ Insulation Wrapper는 Segment(PT.1,2)로 고정한다.

      ⑥ Segment Outer & Inner를 Bearing Ring에 가위치후 Bearing Ring에 가공된

         Segment 고정용 Hole위치에 따라 Segment에 Tap(0.25"-20UNC)을 가공한다.

      ⑦ Segment를 Screw(PT.16)를 이용하여 Bearing Ring에 조립 할 것.

         이때 Bearing Ring을 Peening하여 Scre의 머리부가 Bearing Ring면보다 튀어나오지 않도록 할 것.

      ⑧ Outer Bearing Ring을 조립한다

      ⑨ 조립이 끝나면 가공을 위해 이동한다(가공 부위 : Segment Inner & Outer)

   5] 절연저항 Check

      ① Insulation이 조립된 상태에서 확인 할 것.

② Insulation과 Bearing Ring Outer간에 저항값을 확인 할 것.

      ③ 절연저항 요구값 : 1 ㏁ 이상(500V Megger)

4. Bearing Contact 작업

   End Shield의 각 구성품들 간에 Contact이 요구되는 부위에 대해서 구의 형상에 따른 완전한 Contact이 이루어지게 함.

   1] 적용위치  ---- 그림5 참조

      ① CE측

          - End Shield(Lower) 또는 Bearing Cap과 Outer Bearing Ring

          - Outer Bearing Ring 과 Inner Bearing Ring

          - Inner Ring과 Bearing

      ② TE측

         - End Shield(Lower) 또는 Bearing Cap과 Bearing Ring

         - Inner Ring과 Bearing

   2] Contact 기준

      ① CE측

         - Oil Feed & Drain Hole주변 : 100%

         - 나머지 부위               : 80%

      ② TE측

         - Oil Feed & Drain Hole주변 : 100%

         - 나머지 부위(Pad포함)      : 80%

3] Contact 작업 절차

      ① CE측

         - Contact 적용위치 및 기준은 5-1], 2]항을 따른다.

         - Contact의 적용순서는

           ⅰ) End Shield 또는 Bearing Cap과 Outer Bearing Ring

           ⅱ) Bearing과 Inner Bearing Ring

           ⅲ) Outer Bearing Ring과 Inner Bearing Ring

         - 하부측 Contact 작업

           ⅰ) End Shield Set-up Jig에 End Shield 하부측 Set-up

               ⇒ Horizontal Joint면을 기준으로 Level(0.02이내) 조정 후 Level 변화가 없도록 보강 할 것

           ⅱ) Set-up된 Lower End Shield Seat면에 브루시약을 얇게 바른 후 Outer Bearing Ring을 가볍게 내려 놓은 다음

               들어올린 후 브루시약의 분포상태를 확인한다.

           ⅲ) 브루시약의 분포에 따라 5-2]의 Contact 기준을 만족 할 수 있도록 Scrapping을 실시한다.

               이때 Scrapping은 Insulation Plate에 대해서 실시 할 것.

           ⅳ) Bearing과 Inner Bearing Ring 및 Inner Bearing Ring과 Outer Bearing Ring간의 Contact도 동일한

               방법으로 실시한다.

           ⅴ) End Shield와 Bearing에 대해서는 Scrapping이 되어서는 안 됨.

         - 상부측 Contact 작업

           ⅰ) Bearing Cap을 90˚ 회전시켜 Cap의 내부가 위쪽으로 향하도록 Set-up한다.

           ⅱ) Bearing Cap에 브루시약을 얇게 바른 후 Outer Bearing Ring을 가볍게 내려 놓은 다음

               들어올린 후 브루시약의 분포상태를 확인한다.

           ⅲ) 브루시약의 분포에 따라 5-2]의 Contact 기준을 만족 할 수 있도록 Scrapping을 실시한다.

               이때 Scrapping은 Insulation Plate에 대해서 실시 할 것.

           ⅳ) Bearing과 Inner Bearing Ring 및 Inner Bearing Ring과 Outer Bearing Ring간의 Contact도 동일한

               방법으로 실시한다.

           ⅴ) Bearing Cap과 Bearing에 대해서는 Scrapping이 되어서는 안 됨.

      ② TE측

         - Contact 적용위치 및 기준은 5-1], 2]항을 따른다.

         - Bearing과 Bearing Ring, Bearing Ring과 End Shield 또는 Bearing Cap간의 Contact은 동시에 만족해야 한다.

         - 하부측 Contact 작업

           ⅰ) End Shield Set-up Jig에 End Shield 하부측 Set-up

               ⇒ Horizontal Joint면을 기준으로 Level(0.02이내) 조정 후 Level 변화가 없도록 보강 할 것

           ⅱ) Set-up된 Lower End Shield Seat면에 Pad에 브루시약을 얇게 바른 Bearing Ring을 가볍게 내려 놓은 다음

               들어올린 후 브루시약의 분포상태를 확인한다.

           ⅲ) 브루시약의 분포에 따라 5-2]의 Contact 기준을 만족 할 수 있도록 Scrapping을 실시한다.

               이때 Scrapping은 End Shield와 Pad면에 대해서 적용이 가능하며 End Shield에 대해서는

               Scrapping양이 0.05mm를 넘지 않도록 주의 할 것. ⇒ 0.05mm이상일 시 Pad면으로 조정 실시

           ⅳ) Bearing과 Bearing Ring 간의 Contact도 동일한 방법으로 실시한다.

           ⅴ) Bearing에 대해서는 Scrapping이 되어서는 안 됨.

         - 상부측 Contact 작업

           ⅰ) Bearing Cap을 90˚ 회전시켜 Cap의 내부가 위쪽으로 향하도록 Set-up한다.

           ⅱ) Bearing Cap에 브루시약을 얇게 바른 후 Bearing Ring을 가볍게 내려 놓은 다음

               들어올린 후 브루시약의 분포상태를 확인한다.

           ⅲ) 브루시약의 분포에 따라 5-2]의 Contact 기준을 만족 할 수 있도록 Scrapping을 실시한다.

               이때 Scrapping은 Bearing Cap과 Pad면에 대해서 적용이 가능하며 Bearing Cap에 대해서는

               Scrapping양이 0.05mm를 넘지 않도록 주의 할 것. ⇒ 0.05mm이상일 시 Pad면으로 조정 실시

           ⅳ) Bearing과 Bearing Ring간의 Contact도 동일한 방법으로 실시한다.

           ⅴ) Bearing에 대해서는 Scrapping이 되어서는 안 됨.

5. Bearing Torque & Pinch Check

   본 공정은 Bearing과 Bearing Ring간 접촉부에 요구되는 구의 형상 및 가공상태를 만족하기 위해 적용되며

   죔새값을 확인하기 위해 적용함.

   1] 적용기준

      ① Torque - 2133mm Beam 적용기준

         - TE측(Ball Diameter : 35") : 345 ∼ 502Kg 

           ⇒ 상부측 Pad에 조립되는 Shim을 가감함으로 Torque값 조정 가능

         - CE측(Ball Diameter : 32") : 278 ∼ 428Kg

           ⇒ Outer Ring의 Insulation 두께 조정 및 Bearing Cap 가공으로 Torque값 조정 가능

      ② Pinch(참고용) : Torque값 만족한 상태에서 Pinch값 확인후 Bearing Cap에 Stamping 할 것.

   2] Torque Check

      ① Bearing Torque Check는 Bearing Contact Check완료후 실시 할 것.

      ② Bearing에 브루시약을 바른후 그림6과 같이 Set-up한다.

      ③ Bearing과 Bearing 및 Cap을 조립한다.

      ④ Bearing의 Center Line에서 하중계까지의 길이를 2133mm로 조정한다.

      ⑤ 설치된 크레인에 체인블록을 설치하여 천천이 들어 올린다.

      ⑥ 베어링이 갑자기 움직이는 순간의 하중계의 값을 Check한다.

      ⑦ 동일한 방법으로 1∼2회 추가로 Torque값을 확인한다.

         이때 Toque값은 평균값을 채택하여 기준값과 비교 할 것.

         ※ 기준값 - TE측(Ball Diameter : 35") : 345 ∼ 502Kg

                     CE측(Ball Diameter : 32") : 278 ∼ 428Kg

      ⑧ 하중값 불만족시 조치

         ⅰ) TE측

             - 하중값을 만족하기 위해 Pad의 Shim을 가감하여 맞출 것.

               ⇒ 하중값이 미달시는 Shim을 추가하고 클때에는 Shim을 감소시켜

                  조정한다.

             - 조정용 Shim 두께 적용기준 : 0.04mm/10Kg (Beam 길이 "2133mm" 기준)

         ⅱ) CE측

             - 하중값 미달시 : Bearing Cap의 수평 접합면 수정가공

             - 하중값 클 때  : Insulation Wrapper 추가 Scrapping

      ⑨ Torque값을 만족하기 위한 수정작업 완료 후 Contact 확인을 반드시 할 것.

   3] Pinch Check(참고치)

      Pinch값은 참고용으로 확인하며 측정값에 따른 추가 수정작업은 적용하지 않음.

      ① Pinch Check로 Bearing의 죔새 상태를 확인 함.

      ② TORQUE CHECK가 끝나면 TORQUE CHECK TOOL을 해체하고 BEARING CAP을 분해한다.

      ③ 해체된 BEARING CAP 조인트면에 0.5MM 쉼(SHIM)을 설치하고 BEARING 상부측과 CAP사이에 BEARING CENTER LINE을

         기준으로 좌.우 2곳에 실납(Φ1)을 설치한다.

         : 단, LEAD WIRE와 SHIM의 SIZE는 예상되는 PINCH로 인하여 압착될 때, LEAD WIRE가 직경의 1/3이상 압착되지 않는

           것으로 할 것.

      ④ BEARING CAP을 조립한 후 해체한다.

      ⑤ 해체후 눌러진 실납의 두께를 마이크로미터로 CHECK하여 쉼의 두께에서 눌러진 실납의 두께값을 뺀 값을 자주검사서에

         기록 한다.

      ⑥ 위에서 구해진 PINCH 값을 BEARING CAP에 STAMPING 할 것

         ⇒ PINCH값(Mill단위에 가장 가까운 값)을 0.25INCH의 크기로 STAMPING 할 것 ( 예 : “ PINCH 5 MIL ” )                  

         ※ PINCH = SHIM두께 - LEAD WIRE 두께