”Små” misstag bakom haveri av 24 MW-turbin

Två till synes små fel ledde till att Åbyverkets nya turbin på 24 MW havererade. Efter utredningen, i ledning av Mikael Palmgren, teknikchef på E.ON i Malmö, framkom att övervarvsskyddet inte var i bruk samt att varvtalsmätningen slutade fungera.

Händelsen inträffade en lördag eftermiddag för lite drygt ett år sedan på Åbyverket strax söder om Örebro. Det var i samband med att två pelletspannor och två turbiner skulle bytas ut mot en ny flispanna på 70 MW och ny turbin på 24 MW, ett stort projekt på cirka en miljard kronor.

Tappar kontrollen

Hittills hade skiftet gått enligt planen. Som sista åtgärd innan turbinen kan börja användas för produktion gör leverantören TGM Kanis en provkörning med ånga för att kontrollera att övervarvsskyddet på turbinen fungerade.

Turbinen körs upp i ett nominellt varvtal om 6 800 varv per minut. Av de intervjuer som sedan följde i samband med haveriutredningen är samtliga iakttagelser samstämmiga – maskinen spinner som en katt.

Men efter mindre än en halvtimme händer något som gör att man tappar kontrollen över turbinen och haveriet är ett faktum.

Turbinaxeln slungas ut

Först hörs en explosion och därefter uppstår en brand i turbinhallen. Smällen kommer från änden på turbinaxeln som slungats ut genom turbinhallens glasfasad och landar cirka 150 meter utanför. Som tur är är området tomt på folk och ingen människa skadas.

Men i den övertända hallen står den gamla turbinens generator som är vätgaskyld och på grund av explosionsrisken tar släckningsarbetet nästan sex timmar.

Mycket höga varvtal

Mikael Palmgren, teknikchef på E.ON
Mikael Palmgren, teknisk chef E.ON
Foto: Lena Wreede
En utredning tillsätts under ledning av EON:s tekniske chef Mikael Palmgren. ÅF får uppdraget att göra en orsaksanalys. Även leverantören TGM Kanis gör en utredning och i bägge fallen kommer man fram till samma slutsats.

Allt pekar på att olyckan skett i samband med att övervarvsskyddet, Digital overspeed protection system, (DOPS) testas. Skyddet ska utlösas vid 110 procent av det nominella talet på 6 800, det vill säga 7 476 varv/minut. I utredningen får man reda på att leverantörens driftsättare har haft svårt att få upp hastigheten men efter några justeringar når man upp till 7 200 varv per minut – åtminstone enligt varvtalsmätningen.

– När vi tar ut en logg visar den fel i varvtalsmätningen och det egentliga varvtalet låg på över 11 000 varv/minut, säger Mikael Palmgren.

En serie skador löper på

Det höga varvtalet har i sin tur gjort att rotorn med sina skovlar sträckts radiellt av centrifugalkrafterna. Till slut har skovlarna i de sista stegen tagit i statorhuset och flera bryts av. Därefter sker en serie skador. Bland annat knäcks kopplingen mellan turbinen och växeln. Bitarna slår i sin tur sönder huvudmatarledningen för smörjoljan som antänds. Brandförloppet blir våldsamt och i efterhand framkommer att allt kablage som går genom hallen, runt 1 100 kablar förstörts.

Två fel konstateras

Efter vidare efterforskningar konstateras två fel som ligger bakom haveriet. Dels har övervarvsskyddet inte återställts från tripläge efter installation och var därmed ur funktion. Dels har varvtalsmätningen slutat fungera vid varvtal på över 110 procent.

– Rent teoretisk är det inte troligt att haveriet inträffat om felet i varvtalsräkningen i styrsystemet inte funnits eftersom man då hade kunnat förstå situationen och använda nödstoppet i tid, konstaterar Mikael Palmgren.

Ny turbin klar för leverans

På grund av orsakerna till haveriet ersätter försäkringsbolaget Trygg Hansa kostnaden, både för turbinen och den uteblivna produktionen när anläggningen stått stilla.

Efter att ha vägt för och nackdelar mot varandra beslutade Åbyverket sig för att stå kvar vid sitt val av turbin. I början av december i år kommer ett nytt turbinaggregat, en G4 Mark 2, att levereras till verket, men den här gången med ett antal tillägg vad gäller säkerheten. Det digitala DOPS-systemet ska kompletteras med ett mekaniskt övervarvsskydd. Driftsättningsrutinerna har setts över. Det ska finans ett splitterskydd över höghastighetskopplingen och vad gäller varvtalsmätningen har man säkerställt att den ska fungera, även över 110 procent varvtal. I mars nästa år ska turbinen driftsättas.  

”Vi höjer garden”

– Leverantören och vi själva har lärt oss mycket av haveriet som vi tar med oss inför driftsättningar av nya. Branschkollegor tycker kanske att vi nu gör lite mer än vad som är normalt men med facit i handen känns det självklart att vi höjer garden. Ångturbiner är ju väldigt driftsäkra till vardags men så beskaffade att under det första övervarvsprovet med en ny maskin får man ju bara ett försök, säger Mikael Palmgren.

– Många har slitit enormt med att återställa vår skadade anläggning och för att få hit en ny turbin så fort det bara går för att vi ska kunna slutföra kraftvärmeprojektet och kunna leverera ännu mera grön el och värme från Åbyverket, säger Mikael Palmgren, teknikchef på E.ON.


Av Lena Wreede

Sidan skapad: 08 nov 2013