أسباب تلف مقاعد وأقراص صمامات البخار: التآكل، والتلف الناتج عن الاحتكاك، والتشقق، والتسرب

غالباً ما يُعالج تسرب صمام البخار على أنه مشكلة صيانة. وفي كثير من الحالات، يكون في الواقع مشكلة تحليل أعطال.

إذا تسرب الصمام نفسه بعد عمليات الصقل أو إعادة التسطيح أو استبدال الأجزاء المتكررة، فإن السؤال الرئيسي ليس فقط "ما هي المادة التي يجب أن نستخدمها؟" ولكن بالأحرى: ما هي آلية الفشل التي تتلف سطح منع التسرب؟

تشرح هذه المقالة آليات الفشل الشائعة في مقاعد وأقراص صمامات البخار، والمعلومات التي تساعد في تحديد السبب الجذري للتآكل والالتصاق والتشقق والتسرب.

الأعراض النموذجية لعطل مقعد صمام البخار والقرص

عادةً ما تلاحظ فرق الصيانة المشكلة قبل فهم آلية عملها. تشمل الأعراض الشائعة ما يلي:

• لا ينغلق الصمام بإحكام

• يزداد التسريب بعد فترة خدمة قصيرة

• يظهر سطح الختم أخاديد أو خدوش

• يبدو سطح القرص أو الوتد مخدوشًا أو ممزقًا

• تظهر على حلقة المقعد علامات تآكل موضعية

• تشققات أو تقشر في السطح الذي تم إصلاحه

• يتعطل الصمام نفسه مرة أخرى قبل الانقطاع المجدول التالي

ينبغي توثيق هذه الأعراض بالصور قبل الإصلاح. فبمجرد صقل السطح أو تلميعه، قد تختفي آثار العطل الأصلي.

آلية الفشل 1: التآكل بالبخار

يحدث التآكل الناتج عن البخار عندما يزيل البخار عالي السرعة المادة من سطح منع التسرب. وقد يبدأ على شكل أخدود صغير أو منطقة خشنة أو مسار تدفق ضيق. ومع استمرار التسرب، يمكن أن يتسع نطاق المنطقة المتضررة.

يزداد احتمال حدوث التآكل عندما:

• انخفاض الضغط عبر الصمام مرتفع

• يعمل الصمام مفتوحًا جزئيًا

• تزداد سرعة التدفق الموضعي بالقرب من المقعد

• التدفق غير مستقر أو مضطرب

• يحتوي سطح الإحكام بالفعل على مسار تسرب صغير

يتم توليد التآكل الناتج عن البخار بواسطة طاقة التدفق وسرعته بدلاً من تأثيرات التآكل البسيطة.

آلية الفشل الثانية: التآكل الاحتكاكي والتآكل الالتصاقي

التآكل هو فشل في سطح التلامس ناتج عن انزلاق المعدن على المعدن تحت تأثير الحمل ودرجة الحرارة والضغط.

في صمامات البخار، قد يظهر التآكل على:

• مناطق التلامس بين القرص والمقعد

• أسطح مانعة للتسرب على شكل إسفين

• أسطح إحكام حلقات المقاعد

• مناطق تلامس القابس والمقعد

يختلف التآكل الاحتكاكي عن التآكل الكيميائي. فالتآكل الكيميائي ينتج عن تدفق الماء، بينما ينتج التآكل الاحتكاكي عن التلامس. وقد يُظهر الصمام المعطل كلا الآليتين في آن واحد.

إذا كان التآكل هو السائد، فيجب مراجعة اقتران المواد، وتشطيب السطح، وإجهاد التلامس.

آلية الفشل الثالثة: الإجهاد الحراري والتشقق

تتعرض صمامات البخار في محطات توليد الطاقة لدورات متكررة من التسخين والتبريد أثناء بدء التشغيل والإيقاف وتغيرات الأحمال. وتؤدي هذه الدورات الحرارية إلى إجهاد أسطح منع التسرب أو الطبقات الصلبة.

تشمل العلامات النموذجية ما يلي:

• تشققات دقيقة على أسطح منع التسرب

• تشققات على طول الطبقات التي تم إصلاحها

• التقشر الموضعي أو الانفصال السطحي

• تشقق بالقرب من المناطق المتأثرة بالحرارة

قد يكون التصدع مرتبطًا بالصدمة الحرارية أو جودة الإصلاح أو عدم تطابق المواد بدلاً من درجة المواد وحدها.

آلية الفشل الرابعة: عدم تطابق المواد أو الإصلاح أو التشغيل

لا يُعدّ تسرب صمام البخار دائمًا مشكلة مادية. تشمل الأسباب المحتملة الأخرى ما يلي:

• التداخل غير السليم

• عدم المحاذاة

• مشاكل في المشغل أو قوة الإغلاق

• جزيئات غريبة عالقة على المقعد

• قيود تصميم الصمامات

• إجراءات إصلاح رديئة

• عدم تطابق تشطيب السطح

• ممارسات تشغيل غير صحيحة

ينبغي أن يبدأ تحليل الأعطال دائمًا بالسطح المتضرر بدلاً من اختيار المواد فقط.

كيفية تحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى ترقية المواد

يصبح تحسين المواد ذا أهمية عندما يحدث تلف متكرر للسطح في ظل ظروف خدمة قاسية.

تتضمن أسئلة التقييم الرئيسية ما يلي:

• هل يحدث العطل في نفس موقع منع التسرب؟

• هل يعود التسريب قبل موعد الصيانة المقررة؟

• هل توجد أخاديد تآكل مرئية أو علامات احتكاك؟

• هل تم إصلاح هذا الجزء عدة مرات؟

• هل تتقلص فترة الإصلاح بمرور الوقت؟

• هل يؤثر التسرب على الكفاءة أو السلامة؟

• هل تم توثيق أداء المواد الحالي؟

إذا كانت الإجابات المتعددة بنعم، فقد يكون من المفيد تقييم مقعد أو قرص مصنوع من سبيكة أساسها الكوبالت.

ما المعلومات التي تساعد في تحديد السبب الجذري؟

لا يقتصر التقييم الفني السليم على مجرد معرفة اسم القطعة. تشمل المدخلات المفيدة ما يلي:

• نوع الصمام

• رسم أو صور نموذجية

• صور السطح قبل الإصلاح

• درجة حرارة وضغط البخار

• ظروف انخفاض الضغط

• دورة التشغيل

• العمر الافتراضي قبل العطل

• المواصفات الحالية للمواد

• سجل الإصلاحات

• تاريخ التسريبات

تُعد الصور الواضحة للأسطح مهمة بشكل خاص لتمييز آليات التآكل والتآكل والتشقق.

بدء مراجعة الفشل

إذا تعطلت مقاعد أو أقراص صمامات البخار بشكل متكرر، يرجى تقديم صور للسطح المتضرر، ونوع الصمام، والرسومات، وظروف التشغيل للتقييم.

للتواصل مع SYTOP: +86 130 0924 9727 (واتساب / وي شات)

البريد الإلكتروني: inquiry@sytop.cn

التعليمات

هل يكون تسرب صمام البخار ناتجًا دائمًا عن عطل في المواد؟

لا. قد ينتج التسرب أيضًا عن جودة الصقل، أو مشاكل المحاذاة، أو ضبط المشغل، أو الجسيمات الغريبة، أو قيود تصميم الصمام.

كيف يمكن التمييز بين التآكل والتآكل السطحي؟

عادةً ما يتبع التآكل اتجاه التدفق ويخلق أخاديد، بينما يظهر التآكل على شكل مواد ممزقة أو منقولة على أسطح التلامس.

هل ينبغي استبدال جميع صمامات البخار المتسربة بأخرى مصنوعة من سبيكة الكوبالت؟

لا. لا يكون تحسين المواد مناسبًا إلا عند التأكد من أن التآكل أو التآكل أو الاحتكاك أو تلف السطح الحراري هو آلية الفشل الرئيسية.

ما الذي يجب تصويره قبل الإصلاح؟

يجب تسجيل أسطح حلقة المقعد أو القرص أو الإسفين، ومسارات التسرب، والشقوق، والأخاديد، وعلامات التلامس غير المتساوية قبل أي عملية طحن أو تلميع.