KCS31 90 20 20 증기터빈, 발전기 및 부속설비공사

1. 일반사항

1.1 적용범위

1.1.1 요약

이 기준은 증기터빈/발전기 및 부속설비의 제작, 공급, 인구, 저장, 설치, 품질관리, 시험 및 시운전 등 수급인이 수행하여야 할 일체의 역무를 포함한다.

1.1.2 주요내용

(1) 증기터빈/발전기 및 부속설비의 제작 및 공급(2) 증기터빈/발전기 및 부속설비의 운반, 인수, 보관(3) 증기터빈/발전기 및 부속설비의 설치 및 시운전(4) 품질관리 및 검사(5) 관련공사와의 연계

1.2 참고 기준

(1) KCS 31 90 20 05 (2) 한국산업표준(KS)(3) 미국기계기술자학회(ASME)(4) 미국국립표준협회(ANSI)(5) 미국재료시험협회(ASTM)(6) 과학장비생산자협회(SAMA)(7) Expansion Joint 생산자협회(EJMA)

1.3 지급자재

발주자가 지급하는 자재는 계약조건에 따른다.

1.4 용어의 정의

기기공급자의 도서 및 KCS 31 90 20 05에 따른다.

1.5 시스템 설명

(1) 증기터빈은 열원설비의 배열회수보일러에서 공급되는 고압, 중압 및 저압의 열에너지를 운동에너지로 변환시켜 발전기를 구동시킨다.(2) 배열회수보일러와 보조보일러용 탈기기 및 지역난방 열교환기로 증기를 공급하여 냉난방용 증기를 공급한다.(3) 기기별 세부사항은 기기공급자 도서에 기술된 설명에 따른다.

1.6 시스템 허용오차

(1) KCS 31 90 20 05(1.6) 에 따른다.(2) 기기공급자 도서 및 실시설계서에 따른다.

1.7 제출물

1.7.1 일반사항

(1) KCS 31 90 05(1.7), KCS 31 90 05(1.20)에 따른다.(2) KCS 31 90 20 05(1.7)에 따른다.

1.7.2 시공 상세도면

증기터빈 시공 상세도면은 추후 시공 전에 제출되는 증기터빈 제조자의 설치시방서에 따른다.(1) 시험성적표
증기터빈 시험성적표는 기기제조자 및 발주자로부터 제공되는 성적서에 따른다.(2) 제품자료
증기터빈 및 보조기기설비에 대한 관련사양은 증기터빈 제조자의 관련도서에 따른다.(3) 제작자의 자격 KCS 31 90 20 05(1.7.3) 
에 따른다.(4) 시공계획서① 기기공급자가 제출하는 설치지침서 또는 관련도면을 참조하여 설치계획서를 제출한다. ② KCS 31 90 05(1.7.11)에 따른다.(5) 품질보증서 KCS 31 90 20 05(1.7.6) 
에 따른다.(6) 확인서 KCS 31 90 20 05(1.7.7) 
에 따른다.(7) 품질인증서류KCS 31 90 20 05(1.7.8) 
에 따른다.

1.8 공사기록서류

KCS 31 90 20 05(1.8) 에 따른다.

1.9 품질보증

1.9.1 품질보증

(1) 상업운전 개시 후 2년간 보증해야 한다.(2) 품질보증서에는 아래와 같은 항목이 수록되어야 한다.① 보증된 발전기단자출력: MW② 출력인자: %③ 주파수: Hz④ 유입증기조건: t/h × ata × ℃⑤ LP 허용증기조건: t/h × ata × ℃⑥ HP 허용증기조건: t/h × ata × ℃⑦ 재열증기 허용증기조건: t/h ×  ata × ℃⑧ 증기 배기조건: t/h × ata × ℃

1.9.2 공사 전 협의

시공에 착수하기에 앞서 공사감독자, 건설공사사업관리기술자, 수급인, 현장대리인 등이 참석하여 다음과 같은 사항들에 대한 사전 협의를 가져야 한다.(1) 사업계획 및 순서(2) 투입인원 및 계획(3) 작업방법(4) 작업의 위험성 및 그에 대한 대책(5) 타 공정과 관련된 중장비 이동 및 동원계획

1.10 운반, 보관, 취급

(1) KCS 31 90 20 05(1.10)에 따른다.
(2) 증기터빈 제조자로부터 제출되는 운반, 보관 및 취급설명서에 따른다.(3) 증기터빈 공장에서 포장한 원래 형태대로 포장목록을 포함하여 제조자 명판을 붙여 현장으로 운반한다.

1.11 환경요구사항

(1) KCS 31 90 20 05(1.11) 에 따른다.(2) 본 기준 1.11.1 이외의 사항은 공정별 시방에 따른다.

1.12 현장수량 검측

KCS 31 90 20 05(1.12) 에 따른다.

1.13 작업의 연속성

KCS 31 90 20 05(1.13) 에 따른다.

1.14 공정계획

공정표에 따른다.

1.15 타 공정과의 협력작업

(1) KCS 31 90 20 05(1.15) 에 따른다.(2) 작업의 복잡성과 다른 공사로 인하여 발생될 수 있는 타 공정 간의 문제점은 시공 전에 증기터빈 제조업체의 감독자, 발주자, 시공자간에 별도 협의하여 시공상에 문제가 없도록 한다.

1.16 유지관리 장비 및 자재

(1) KCS 31 90 20 05(1.16) 에 따른다.(2) 설치된 증기터빈 및 부속설비계통 시설물의 유지관리를 위해 기기제조자로부터 제공되는 하자보수 및 운영유지관리 자료에 따른다.

1.17 여유자재

공정별 시방 및 KCS 31 90 05(1.100)에 따른다.

2. 자재

2.1 재료

(1) 기기 제작업체의 시방 및 관련규격에 따른다.(2) 스팀터빈 발전기는 한국전력거래소(KPX)의 전력시장 운영규칙에 적합하여야 하며, data 및 사양은 한국전력거래소의 요구에 따라 변할 수 있다.(3) 스팀터빈 보호시스템은 범용의 표준화된 다중화 시스템으로 공급되어져야 한다. (4) 발전기는 최대보증부하에서 최저부하범위에 걸쳐 연속적 운전이 가능하도록 설계하여야 한다.(5) 증기터빈은 ASME PTC6, 2004 성능규격시험을 참고하거나 이와 동등한 규격에 따라서 시험을 수행할 수 있도록 적절한 연결부를 갖춘다.(6) 증기터빈은 어떤 운전 조건에서도 터빈 외부로의 증기누출이나 내부로의 공기인입을 방지할 수 있는 증기밀봉계통이 설치된다.(7) 계속 사용되는 윤활유의 산화 및 퇴화를 방지하고 윤활유 속의 수분, 공기 등의 불순물을 제거하기 위하여 윤활유 정화기가 설치된다.(8) 증기터빈 제어유 계통은 각 제어기구에 고압의 유체를 항상 안정된 유압 및 유온 상태로 공급, 유도하는 기능을 가지도록 설계되어야 한다.

2.2 구성품

(1) 증기터빈(2) 밸브(3) 윤활, 제어 및 유압오일 장치(4) 밀봉증기 응축기(5) 발전기 및 부속기기(6) 발전기 냉각계통(7) 제어밸브 및 현장계기

2.3 장비

KCS 31 90 20 05(2.3) 에 따른다.

2.4 부속재료

공급된 자재를 조립하고 설치하는데 필요한 부속재료는 시공계획서에 명기된 내용에 따라 설치 전에 준비해야 한다.

2.5 조립

(1) KCS 31 90 20 05(2.5) 에 따른다.(2) 공급된 자재를 조립하는 과정에서 특별히 요구되는 사항은 기기공급자의 관련 지침서에 명기된 내용에 따라 조립 착수 전에 준비해야 한다.(3) 수급인은 기기의 정렬 및 조립단계에서 발주자 감독원이 지정한 작업에 대하여 검사를 받아야 하며, 계측기록을 제출한 후 승인을 득한 다음에 관련 작업을 계속하여야 한다. 또한 필요한 공정에서 대관검사에 협조하여야 한다.

2.6 마감

공급자재의 마감단계에 요구되는 내용은 기기공급자 표준에 따른다.

2.7 조립허용오차

KCS 31 90 20 05(2.5) 에 따른다.

2.8 자재품질관리

KCS 31 90 20 05(2.6) 에 따른다.

3. 시공

3.1 시공조건 확인

(1) KCS 31 90 20 05(3.1)에 따른다.(2) 기기공급자의 시공관련 절차서 및 도면에 따른다.(3) 현장여건 파악(4) KCS 31 90 20 05(3.1.1) 에 따른다.(5) 각 장치별 연결부위(6) 체결되는 위치

3.2 설계도서 검토

KCS 31 90 20 05(3.1.3) 에 따른다.

3.3 작업준비

KCS 31 90 20 05(3.2) 에 따른다.

3.4 시공기준

3.4.1 공통사항

KCS 31 90 20 05(3.3.1) 에 따른다.

3.4.2 주요내용별 시공

(1) 터빈은 터빈 받침대에 설치된 소울 플레이트(sole plate)에 설치한다. 소울 플레이트는 부 소울 플레이트 위에 수평으로 설치된다. 터빈의 설치순서는 우선 저압 실린더를 수평으로 설치하고, 그것을 기준으로 고압 실린더 및 발전기를 설치한다.(2) 소울 플레이트도 먼저 저압 실린더의 소울 플레이트를 설치하고 그 높이에 맞추어 고압측 및 발전기 측 소울 플레이트를 설치한다.(3) 터빈 받침대의 콘크리트가 충분히 경화한 후 소울 플레이트 위치를 결정한다. 터빈 측의 중심선은 발전시설 바닥면에 이미 표시되어 있는 중심선을 터빈 바닥면에 옮겨 표시한다.(4) 터빈 받침대 콘크리트 면의 깎아내기 작업이 끝나면 부-소울 플레이트를 설치한다. 부-소울 플레이트는 터빈의 높이를 맞추기 위하여 터빈 받침대에 설치하는 것으로서, 작은 다수의 각형강판을 터빈 받침대에 나란히 고정하여 높이를 맞춘다.(5) 우선 중심 기초볼트를 콘크리트 면에 설치한 후 부-소울 플레이트를 얹어놓고 조정나사로 플레이트의 높이를 조정한다. 이와 같이 하여 플레이트 전체의 높이를 맞춘 후 곧은 쐐기를 사용하여 전반적인 높이를 점검한다. 점검 완료 후 중심 기초를 단단히 조여서 플레이트를 움직이지 않도록 한다.(6) 마감작업은 부-소울 플레이트를 터빈 받침대에 고정하기 위하여 실시하는 것으로서 부-소울 플레이트의 주위에 형틀을 미리 설치하고, 양질의 하천 모래와 시멘트에 물을 소량만 섞은 마감작업을 형틀과 플레이트 사이에 마감작업 부분을 보온하여야 한다. 작업 전에 마감작업 절차를 발주자에게 제출하여 승인을 득한 후에 작업에 착수한다.(7) 마감작업의 양생기간은 약 5일간이며 양생 중에는 플레이트상에 적당히 덮개를 하고, 때때로 살수하여 서서히 마감작업 표면을 건조시킨다. 충분히 경화된 후 형틀을 제거하고 높이를 최종적으로 점검하고 또한, 플레이트와 그라우트가 밀착되어 있는가를 점검한다. 밀착이 불충분할 때는 다시 그라우트하여야 한다.(8) 고형플레이트는 대형의 후강판으로 되어 있으며 부 소울 플레이트 위에 얹어서 높이를 맞춘다. 앞면 받침대부의 높이는 저압 실린더의 소울 플레이트의 높이를 기준으로 정한다. 높이는 부-소울 플레이트 사이의 심(shim)의 두께를 조정하여 맞춘다. 심(shim) 재료는 부식을 방지하기 위하여 일반적으로 스테인리스 박강을 사용하며, 사용 직전에 표면을 기름으로 깨끗이 청소한다. 부-소울 플레이트와의 간극 측정에는 간극게이지를 사용하고 각 소울 플레이트의 높이는 가능한 한 수평으로 하여야 한다.(9) 배선은 실린더에 관한 것과 다이어프램에 관한 것으로 구분한다. 배선에 있어서는 배선의 직경, 배선을 당기는 추의 무게, 배선의 고정점으로부터 측정점까지의 거리 및 배선의 처짐을 고려하여야 한다.(10) 하반부 실린더의 조립이 완료된 후, 크레인을 사용하여 하반부 다이어프램을 순차적으로 정위치에 넣고 다이어프램의 배선작업 등을 실시하여 실린더 다이어프램의 상대위치가 허용치 이내인가를 조사한다.(11) 하반부 다이어프램이 자리를 잡은 후에 로터를 얹어놓고, 로토 위치검사, 중심 등을 행하여 베어링케이스의 심(shim)을 조정하여 로터를 정상위치에 맞춘다.

3.5 공사 간 간섭

3.5.1 토건공사와의 한계

(1) 각 설비의 기초는 토목공사에 포함한다.(2) 기초의 보이지 않는 부분까지는 토목공사에 포함되고 기초 볼트 설치 및 마감작업은 기계 공사에 포함한다.(3) 벽이나 바닥 등을 관통해야 할 경우 개구부 설치는 건축공사에 포함하며, 슬리브 설치는 해당공사(기계, 전기 등)에 포함하되 토건공사와 협조하여 시공한다.

3.5.2 계측제어설비공사와의 한계

(1) 터빈발전기 및 부속설비의 각종 제어장치와 계기류의 설치공사는 계측제어설비 공사에 포함한다.(2) 배관에 직접 설치되는 각종 측정소자의 취부 공사는 배관 공사에 포함한다.(3) 배관 및 용기에 설치되는 제어밸브, 제어밸브, 릴리프 밸브 등의 설치는 배관공사에 포함하며, 솔레노이드 밸브 설치 및 제어밸브조정 등은 계측제어 설비 공사에 포함한다.(4) 계측제어설비 연결을 위한 노즐로부터 루트밸브(전단)까지는 배관공사이며, 그 이후(후단)의 도압 배관공사는 계측제어설비 공사에 포함한다.(5) 시료 채취점으로부터 루트 밸브까지의 배관은 배관공사에 포함하며, 그 이후는 계측제어설비 공사에 포함한다.(6) 계기용 공기공급 배관은 공기헤더의 격리밸브까지 배관공사에 포함되며, 격리밸브 이후(후단)로부터 계측제어 기기까지의 배관은 계측제어설비 공사에 포함한다.(7) 유압 액츄에이터 구동용 유니트 및 오일배관은 계측제어설비 공사에 포함한다.

3.5.3 전기공사와의 한계

(1) 지급자재에 포함되는 제어반, 스위치기어 및 케이블 등은 전기공사에 포함된다.(2) 전력 및 제어용 케이블, 조명, 접지공사 등은 전기공사에 포함한다.(3) 지급자재에 포함되는 전기부하설비, 케이블 연결용 단자대 또는 단자대함 설치까지는 본 공사에 포함한다.

3.5.4 타 기계공사와의 한계

(1) 주증기 계통과의 공사한계는 주증기 정지밸브이다.(2) 밀봉증기 공급계통의 연결점은 주증기 공급밸브와 보조증기 공급밸브의 입구이다.(3) 터빈 드레인 배관의 공사한계는 응축수 저장소 혹은 응축기 연결점까지이다.(4) 기기 냉각수계통과의 공사한계는 각 냉각기의 기기 냉각수 입구 및 출구 플랜지이다.(5) 오일 드레인 계통은 본 공사에 포함된다.(6) 복수계통과의 공사한계는 증기 응축기의 입구 및 출구 플랜지이다.(7) 발전기 냉각계통시험과의 공사한계는 각 매니홀드 설치까지이다.(8) 각 연결지점의 연결작업은 배관공사, 복수기 설치공사 및 타 공사에 포함한다. (9) 복수기와의 공사한계는 터빈 출구후드 플랜지이다.

3.6 시공허용오차

KCS 31 90 20 05(3.5) 에 따른다.

3.7 보수 및 재시공

KCS 31 90 20 05(3.6) 에 따른다.

3.8 현장품질관리

(1) KCS 31 90 20 05(3.7) 에 따른다.(2) 증기터빈 및 부속설비① 과속도 시험② 사전비상속도 시험③ 증기밀봉조정장치시험④ 윤활유 펌프 시동시험⑤ 기타(3) 가스터빈 보조기기① 윤활유펌프 시동시험② 직류펌프 작동시험③ 윤활유 오염여부 측정④ 발전기 이산화탄소 및 수소 계통시험⑤ 기타 각종 펌프 및 보호장치 시험(4) 증기터빈/발전기 및 보조기기의 현장시험 협조① 진동시험② 보호장치시험③ 사전점검시험④ 초기부하시험⑤ 연속부하시험⑥ 성능시험⑦ 사용전 검사 시험(5) 발전기 및 여자기① 고정자 절연저항시험(stator insulation resistance test)② 고정자 절연분극율시험(stator insulation polarization index test)③ 여자 절연저항 시험(field insulation resistance test)④ 여자 절연분극율 시험(field polarization index test)⑤ 무부하 여자시험(no load excitation test) 

3.9 제작자 현장지원

KCS 31 90 20 05(3.8) 에 따른다.

3.10 현장 뒷정리

KCS 31 90 20 05(3.9) 에 따른다.

3.11 시운전

KCS 31 90 20 05(3.10) 에 따른다.

3.12 완성품 관리

KCS 31 90 20 05(3.11) 에 따른다.