Sürgülü Vanalar Neden Arızalanır? Beilun Davası

NedenSürgülü Vanalar Arızalı? – Beilun Elektrik Santralinden-Derinlemesine Bir Örnek Olay İncelemesi

▶️Çin'in en büyük kömür-enerji santrallerinden biri olan (kurulu kapasite: 5000 MW) Beilun Enerji Santrali'nde, ana buhar, besleme suyu ve ekstraksiyon buhar sistemlerinde izolasyon için 800'den fazla sürgülü vana kullanılıyor. Çalışma verileri, bu sürgülü vanaların yaklaşık %2'sinin üç yıl içinde değişen derecelerde sızıntı veya yapışma yaşadığını göstermektedir.

▶️Bu kritik vanalar neden zamanından önce arızalanıyor? Cevap, yüksek-sıcaklık ve yüksek-basınç koşulları altındaki dört tipik hasar mekanizmasında yatmaktadır.

1. Erozyon – En Gizli Katil

✔️Beilun Enerji Santrali'ndeki Ünite 4'te, ana buhar hattındaki (16,7 MPa, 540 derece) bir DN200 sürgülü vana, yalnızca 18 aylık çalışmanın ardından aşırı iç sızıntıyla karşılaştı. Sökme işlemi sırasında, diskin sızdırmazlık yüzeyinde 2,3 mm derinliğe kadar erozyona benzer-oluklar ortaya çıktı.

✔️Neden:Tesisin başlatılması ve kapatılması sırasında buhar, yaklaşık 60 m/s hızlarda sürekli olarak sızdırmazlık yüzeyine çarpan oksit tortusu parçacıklarını (50–200 μm boyutunda) taşır. yılında yapılan bir araştırmaya göreGüç MühendisliğiOrtam hızı 45 m/s'yi aştığında ve katı parçacıklar mevcut olduğunda, sürgülü vana sızdırmazlık yüzeylerinin aşınma hızı 8-10 kat artabilmektedir.

2. Termal Bağlanma – Yüksek-Sıcaklıkta Hizmette Tipik Bir Arıza

✔️Besleme suyu pompası çıkışındaki sürgülü vana soğuk açıldığında normal şekilde çalışıyordu ancak sıcak koşullar altında çalışması son derece zorlaşıyordu. Termokupl izlemesi, gövde ile salmastra kutusu arasındaki açıklığın yalnızca 0,35 mm olduğunu gösterdi (tasarım standardı 0,5 mm'den büyük veya ona eşit gerektirir).

✔️Vana gövdesi sıcaklığı 20 dereceden 280 dereceye yükseldiğinde, karbon çeliği milin termal genleşmesi (yaklaşık. 0.42 mm) boşluğu tamamen ortadan kaldırır ve milin tutukluk yapmasına neden olur. Bu "termal bağlanma" olgusu özellikle sık açılıp kapanan ünitelerde yaygındır ve yaygın sürgülü vana arıza modlarının %15-20'sine karşılık gelir.

3. Korozyon – Uzun-Dönemli Gizli Tehlike

✔️Beilun Enerji Santrali'nde kullanımdan kaldırılan 12 sürgülü vananın duvar kalınlığı ölçümleri, sirkülasyonlu su sisteminde kullanılan dökme demir sürgülü vanaların, vana gövdesinin alt kısmında yılda 0,3 mm'ye varan bir korozyon oranına maruz kaldığını ve 8 yıl sonra duvar kalınlığının 2,4 mm'den fazla azaldığını ortaya çıkardı.

✔️Ortamdaki (ortalama 230 ppm) ve düşük pH'daki (5,8–6,2) klorür iyonları elektrokimyasal korozyonu hızlandırmıştır. Buna karşılık, aynı servis koşullarında dubleks paslanmaz çelikten (2205) yapılmış vanalar 10 yıl sonra yalnızca 0,1 mm korozyon gösterdi.

4. Yanlış Çalıştırma ve Sapın Eğilmesi

✔️Bakım kayıtları, arızaların yaklaşık %7'sinin aşırı-tork işleminden kaynaklandığını göstermektedir. Örneğin, bir sürgülü vana kısmen açık konumda bırakıldığında, yüksek-hızlı ortam diskin titremesine neden olabilir; titreşim, sızdırmazlık yüzeylerinin tam temas etmesini engelleyerek erozyon alanını genişleten yüksek-hızlı jetler oluşturduğundan, sürgülü vana sızıntısının nedenleri genellikle bununla ilişkilidir.

✔️İyileştirme Önlemleri ve Sektör Önerileri

Yukarıdaki arızalara yanıt olarak Beilun Elektrik Santrali aşağıdaki önlemleri almıştır:

Kritik konumlardaki sızdırmazlık yüzeylerini sert dolguya (Stellite 6 alaşımı) yükseltin, sertliği 230 HB'den 420 HB'ye çıkarın ve erozyon ömrünü 4 kat artırın

ASME B16.34'e uygun olarak sap-salmastra{-kutusu arasındaki boşluğu-0,6–0,8 mm'ye kadar genişletin ve esnek grafit salmastrayı benimseyin

Sirkülasyon suyu vanalarını gruplar halinde 2507 süper dubleks paslanmaz çelikle değiştirin

Tork anahtarlarını ve elektronik limit anahtarlarını tanıtın ve sürgülü valf yatağının aşınmasını dahil ederek çalışma prosedürlerine eğitim kazandırın

📝Sonuç

Sürgülü vana arızası asla tesadüfi değildir. Beilun Enerji Santrali'nden alınan saha verilerinin açıkça gösterdiği gibi: erozyon, termal bağlanma, korozyon ve hatalı çalışma dört ana nedendir.