Perché le sedi e i dischi delle valvole a vapore si guastano: erosione, grippaggio, crepe e perdite.

Le perdite dalle valvole del vapore vengono spesso considerate un problema di manutenzione. In molti casi, tuttavia, si tratta in realtà di un problema di analisi dei guasti.

Se la stessa valvola continua a perdere dopo ripetute operazioni di lappatura, rettifica o sostituzione di componenti, la domanda fondamentale non è solo "quale materiale dovremmo usare?", ma piuttosto: qual è il meccanismo di guasto che sta danneggiando la superficie di tenuta?

Questo articolo illustra i meccanismi di guasto più comuni nelle sedi e nei dischi delle valvole a vapore e quali informazioni sono utili per identificare la causa principale di erosione, grippaggio, fessurazione e perdite.

Sintomi tipici di guasto della sede e del disco della valvola a vapore

I team di manutenzione solitamente notano il problema prima di comprenderne il meccanismo. I sintomi più comuni includono:

• La valvola non si chiude ermeticamente

• Le perdite aumentano dopo un breve periodo di servizio.

• La superficie di tenuta presenta scanalature o graffi

• La superficie del disco o del cuneo appare graffiata o strappata

• L'anello del sedile presenta segni di erosione localizzata

• Una superficie riparata presenta crepe o scrostature.

• La stessa valvola si guasta di nuovo prima della successiva interruzione programmata.

Questi sintomi devono essere documentati con foto prima della riparazione. Una volta che la superficie viene levigata o lappata, le tracce del guasto originale potrebbero andare perse.

Meccanismo di guasto 1: Erosione da vapore

L'erosione da vapore si verifica quando il vapore ad alta velocità rimuove materiale dalla superficie di tenuta. Può iniziare come un piccolo solco, un'area ruvida o un percorso di flusso ristretto. Con il persistere della perdita, il flusso può allargare l'area danneggiata.

L'erosione è più probabile quando:

• La caduta di pressione attraverso la valvola è elevata

• La valvola funziona parzialmente aperta

• La velocità del flusso locale aumenta in prossimità del sedile

• Il flusso è instabile o turbolento

• La superficie di tenuta presenta già un piccolo percorso di perdita

L'erosione da vapore è determinata dall'energia e dalla velocità del flusso, piuttosto che da semplici effetti corrosivi.

Meccanismo di guasto 2: Striature e usura adesiva

Il grippaggio è un cedimento della superficie di contatto causato dallo scorrimento metallo-metallo sotto carico, temperatura e pressione.

Nelle valvole a vapore, il grippaggio può comparire su:

• Aree di contatto tra disco e sedile

• Superfici di tenuta a cuneo

• superfici di tenuta dell'anello di sede

• Zone di contatto della spina e della sede

Il grippaggio è diverso dall'erosione. L'erosione è causata dal flusso, mentre il grippaggio è causato dal contatto. Una valvola difettosa può presentare entrambi i meccanismi contemporaneamente.

Se il fenomeno predominante è l'usura per attrito, è necessario rivedere l'abbinamento dei materiali, la finitura superficiale e le sollecitazioni di contatto.

Meccanismo di guasto 3: fatica termica e fessurazione

Le valvole a vapore nelle centrali elettriche sono soggette a ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento durante l'avvio, l'arresto e le variazioni di carico. Questo ciclo termico genera sollecitazioni sulle superfici di tenuta o sui rivestimenti induriti.

I sintomi tipici includono:

• Sottili crepe sulle superfici di tenuta

• Fessure lungo gli strati riparati

• distacco locale o separazione della superficie

• Fessurazioni in prossimità delle zone termicamente alterate

Le fessurazioni possono essere correlate a shock termico, qualità della riparazione o incompatibilità dei materiali, piuttosto che al solo grado del materiale.

Meccanismo di guasto 4: Incompatibilità tra materiale, riparazione o funzionamento.

Una valvola del vapore che perde non è sempre un problema materiale. Altre possibili cause includono:

• Lappatura impropria

• Disallineamento

• Problemi relativi all'attuatore o alla forza di chiusura

• Particelle estranee intrappolate sul sedile

• Limitazioni di progettazione delle valvole

• Procedure di riparazione inadeguate

• Disomogeneità della finitura superficiale

• Pratiche operative errate

L'analisi dei guasti dovrebbe sempre iniziare dalla superficie danneggiata, piuttosto che dalla sola selezione del materiale.

Come decidere se è necessario un aggiornamento dei materiali

L'aggiornamento dei materiali diventa rilevante quando si verificano danni superficiali ripetuti in condizioni di utilizzo severe.

Le principali domande di valutazione includono:

• Il guasto si verifica nello stesso punto di tenuta?

• La perdita si ripresenta prima della manutenzione programmata?

• Sono presenti solchi di erosione o segni di abrasione visibili?

• Il componente è stato riparato più volte?

• L'intervallo tra le riparazioni si sta accorciando nel tempo?

• Le perdite influiscono sull'efficienza o sulla sicurezza?

• Le prestazioni attuali del materiale sono documentate?

Se più risposte sono affermative, potrebbe valere la pena valutare una sella o un disco in lega a base di cobalto.

Quali informazioni aiutano a identificare la causa principale?

Una revisione tecnica adeguata richiede più del semplice nome del componente. Informazioni utili includono:

• Tipo di valvola

• Disegno o foto di esempio

• Foto della superficie prima della riparazione

• Temperatura e pressione del vapore

• condizioni di caduta di pressione

• ciclo operativo

• Durata di servizio prima del guasto

• Specifiche attuali dei materiali

• Cronologia delle riparazioni

• Storia delle perdite

Le foto nitide della superficie sono particolarmente importanti per distinguere i meccanismi di erosione, grippaggio e fessurazione.

Avviare una revisione degli errori

Se le sedi o i dischi delle valvole a vapore si guastano ripetutamente, fornite foto della superficie danneggiata, il tipo di valvola, i disegni e le condizioni operative per consentirne la valutazione.

Contatta SYTOP: +86 130 0924 9727 (WhatsApp / WeChat)

Indirizzo email: inquiry@sytop.cn

FAQ

Le perdite dalle valvole del vapore sono sempre causate da un cedimento del materiale?

No. Le perdite possono anche derivare dalla qualità della lappatura, da problemi di allineamento, dalla regolazione dell'attuatore, da particelle estranee o da limitazioni nella progettazione della valvola.

Come si possono distinguere l'erosione e il grippaggio?

L'erosione in genere segue la direzione del flusso e crea solchi, mentre il grippaggio si presenta come materiale strappato o trasferito sulle superfici di contatto.

È opportuno sostituire tutte le valvole del vapore che presentano perdite con valvole in lega di cobalto?

No. L'aggiornamento del materiale è appropriato solo quando l'usura, l'erosione, il grippaggio o il danno termico superficiale sono confermati come meccanismo di guasto principale.

Cosa bisogna fotografare prima della riparazione?

Prima di qualsiasi operazione di rettifica o lappatura, è necessario registrare le superfici dell'anello di tenuta, del disco o del cuneo, i percorsi di perdita, le crepe, le scanalature e i segni di contatto irregolari.