Mitigation of diesel generator vibrations in nuclear applications

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kalliovalkama, Arttu
dc.contributor.author Kangasperko, Antti
dc.date.accessioned 2018-10-05T07:16:11Z
dc.date.available 2018-10-05T07:16:11Z
dc.date.issued 2018-09-24
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/34211
dc.description.abstract The goal of this thesis was to gather knowledge on vibration problems of emergency diesel generators and to develop a tool for solving these problems systematically. The purpose of the tool and the thesis report is to increase awareness and understanding of emergency diesel generator vibrations at nuclear power plants and to extend the range of actions that the maintenance personnel can do by themselves before external parties have to be contacted. Emergency diesel generators are vital safety functions of a nuclear power plant as they provide electricity for critical process functions such as reactor cooling during power cuts. Vibration problems are not uncommon in these complex sets of machinery driven by powerful diesel engines and failure of components and other malfunctions have been relatively frequently reported. Therefore, vibration monitoring and control in emergency diesel generators is crucial in order to maintain high level of reliability, long lifetime and reasonable maintenance costs. In this thesis the vibration characteristics of diesel engines, generators and relevant rotating machine elements are described with a practical approach. A brief introduction to the theory of mechanical vibrations is provided to support understanding of these phenomena but it is not a prerequisite to understanding the rest of the text. A review was also made on how vibrations can be measured and what standards currently state on evaluating vibration severity in diesel generators. Ultimately the problem solving process and the use of the DIAM-matrices is explained. The DIAM-matrices are an interactive Excel-based table tool that is based on correlation weight values between possible observations and vibration problems. It guides the user systematically through the problem solving procedure by recommending actions based on observations. The means to detect abnormal machine behaviour, investigate the problem with various tests and measurements, analyse the root cause of the problem and options available to mitigate the problem are described in the framework of the DIAM-matrices. The developed DIAM-matrices may make solving emergency diesel generator vibration problems faster and easier and benefit especially users who are less experienced with these problems. en
dc.description.abstract Tämän diplomityön tavoitteena oli kerätä tietoa varavirtadieselgeneraattorien värähtelyongelmista sekä kehittää työkalu, joka mahdollistaa ongelmien järjestelmällisen ratkaisemisen. Työkalun ja diplomityön tekstin tarkoitus on lisätä tietoisuutta varavirtageneraattorien värähtelyongelmista ydinvoimalaitoksilla ja laajentaa niiden ongelmien kirjoa, jota voimalaitoksen henkilökunta kykenee itse ratkaisemaan ilman ulkopuolisia tahoja. Varavirtadieselgeneraattorit ovat erittäin tärkeä osa ydinvoimalan turvallisuustoimintoja, sillä niiden avulla kriittisiä prosessitoimintoja, kuten esimerkiksi reaktorin jäähdytystä, voidaan ylläpitää sähkökatkosten aikana. Värähtelyongelmat eivät ole harvinaisia näissä tehokkaissa ja monimutkaisissa dieselmoottorikäyttöisissä koneissa ja yllättäviä osien hajoamisia ja muita ongelmia on raportoitu suhteellisen usein. Varavirtadieselgeneraattorien värähtelytasojen seuranta ja hallinta on tärkeää, jotta koneiden toimintavarmuus säilyy korkealla tasolla, käyttöikä mahdollisimman pitkänä sekä huoltokustannukset kohtuullisina. Tässä diplomityössä käsitellään dieselmoottorien, generaattorien ja muiden oleellisten pyörivien koneenosien aiheuttamia värähtelyjä käytännönläheisestä näkökulmasta. Lyhyt mekaanisten värähtelyjen teoriaosuus tukee ilmiöiden ymmärtämistä, mutta ei ole välttämätön muun tekstin ymmärtämiseksi. Diplomityössä on myös katsaus värähtelymittausten perusteisiin sekä tämänhetkisen standardien tarjontaan varavirtadieselgeneraattorien värähtelyjen vaarallisuuden arviointiin. Lopuksi ongelmanratkaisuprosessi vaiheineen ja DIAM-matriisien käyttö selitetään. DIAM-matriisit muodostavat interaktiivisen Excel-pohjaisen taulukkotyökalun, jonka toiminta perustuu painoarvioihin eri havaintojen ja värähtelyongelmien välillä. Työkalu opastaa käyttäjänsä järjestelmällisesti ongelmanratkaisuprosessin läpi antaen toimintasuosituksia, jotka perustuvat käyttäjän tekemiin havaintoihin. DIAM-matriisien puitteissa on kuvailtu keinot, joilla koneen poikkeavuuksia voidaan havaita, kuinka ongelmaa voidaan tutkia erilaisten testien ja mittauksen avulla, millaisia analyysityökaluja ongelman juurisyyn selvittämiseksi on sekä millä eri keinoilla ongelma voidaan ratkaista. Kehitetyt DIAM-matriisit saattavat mahdollistaa nopeamman ja helpomman ongelmanratkaisuprosessin ja hyödyttää erityisesti henkilöitä, jotka ovat vähemmän kokeneita varavirtadieselgeneraattorien ongelmien kanssa. fi
dc.format.extent 94
dc.language.iso en en
dc.title Mitigation of diesel generator vibrations in nuclear applications en
dc.title Dieselgeneraattorin värähtelyjen lieventäminen ydinenergialaitoksilla fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword diesel en
dc.subject.keyword generator en
dc.subject.keyword vibration en
dc.subject.keyword maintenance en
dc.subject.keyword nuclear energy en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201810055293
dc.programme.major fi
dc.programme.mcode ENG25 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Polojärvi, Arttu
dc.programme Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC) fi
local.aalto.electroniconly yes
local.aalto.openaccess no


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account