تحليل أسباب تسرب البخار الناتج عن ضعف إحكام صمامات البخار

يُعد تلف مانع تسرب صمام البخار السبب الرئيسي للتسرب الداخلي للصمام. وهناك أسباب عديدة لتلف مانع التسرب، من أهمها تلف زوج منع التسرب المكون من قلب الصمام ومقعده.

تتعدد أسباب تلف سطح منع التسرب في الصمامات، منها التآكل الميكانيكي والتآكل الناتج عن السرعات العالية بسبب سوء الاختيار، وتجويف الوسط، وأنواع التآكل المختلفة، وانحشار الشوائب، واختيار مادة قلب الصمام ومقعده، وعملية المعالجة الحرارية، وتشوه زوج منع التسرب الناتج عن ظاهرة الطرق المائي، وغيرها. أما التآكل الكهروكيميائي، فيحدث نتيجة تلامس أسطح منع التسرب مع بعضها، أو بين سطح منع التسرب وجسم الصمام، أو اختلاف تركيز الوسط، أو اختلاف تركيز الأكسجين، مما يُولد فرق جهد كهربائي، ويؤدي إلى حدوث تآكل كهروكيميائي، وتآكل سطح منع التسرب على جانب المصعد. كما يحدث التآكل الكيميائي للوسط، حيث يتفاعل الوسط القريب من سطح منع التسرب كيميائيًا معه مباشرةً دون توليد تيار كهربائي، مما يؤدي إلى تآكله.

يحدث التآكل والتجويف في الوسط نتيجةً لتآكل سطح منع التسرب وغسله وتجويفه أثناء نشاط الوسط. فعندما يتحرك الوسط بسرعة معينة، تصطدم الجزيئات الدقيقة العائمة فيه بسطح منع التسرب، مما يُسبب تلفًا موضعيًا. كما أن حركة الوسط السريعة تُؤدي إلى غسل سطح منع التسرب مباشرةً، مُسببةً تلفًا موضعيًا أيضًا. ويؤدي اصطدام الوسط بسطح منع التسرب إلى تلف موضعي. كما أن تآكل الوسط والتأثير المتناوب للتآكل الكيميائي يُؤديان إلى تآكل سطح منع التسرب بشدة. وينتج التلف أيضًا عن سوء الاختيار وسوء الاستخدام، ويتجلى ذلك بشكل أساسي في عدم اختيار الصمام وفقًا لظروف التشغيل، واستخدام صمام الإغلاق كصمام خانق، مما يُؤدي إلى ضغط إغلاق مُفرط وإغلاق سريع أو غير مُحكم، مما يُسبب تآكل سطح منع التسرب.

إن جودة معالجة سطح منع التسرب ليست جيدة، وتتجلى بشكل رئيسي في عيوب مثل الشقوق والمسام والشوائب على سطح منع التسرب، والتي تنتج عن اختيار غير مناسب لمواصفات التسطيح والمعالجة الحرارية، وسوء التعامل أثناء التسطيح والمعالجة الحرارية. كما أن سطح منع التسرب يكون شديد الصلابة. أما إذا كان منخفض الصلابة، فينتج ذلك عن اختيار خاطئ للمادة أو معالجة حرارية غير مناسبة. وتكون صلابة سطح منع التسرب غير متجانسة وغير مقاومة للتآكل. ويؤدي التركيب غير السليم والصيانة السيئة إلى العديد من الأعطال في سطح منع التسرب، ويعمل الصمام بشكل غير سليم، مما يؤدي إلى تلف سطح منع التسرب قبل الأوان. وفي بعض الأحيان، يكون التشغيل العنيف وقوة الإغلاق المفرطة من أسباب فشل سطح منع التسرب، ولكن غالباً ما يصعب اكتشاف ذلك وتحديده.

يُعدّ انسداد الشوائب مشكلة شائعة، ويعود ذلك إلى خبث اللحام وبقايا مواد الحشية التي لم تُنظف أثناء لحام أنابيب البخار، بالإضافة إلى الترسبات وتساقطها من نظام البخار، والتي تُشكّل الأسباب الجذرية لهذه الشوائب. في حال عدم تركيب مرشح بخار ذي فتحات 100 ميكرومتر أمام صمام التحكم، فمن السهل جدًا إتلاف سطح منع التسرب نتيجةً للانسداد. يمكن تلخيص أسباب تلف سطح منع التسرب في نوعين رئيسيين: التلف الناتج عن سوء الاستخدام والتلف الناتج عن الاستخدام. ينجم التلف الناتج عن سوء الاستخدام عن عوامل مثل التصميم الرديء، وسوء التصنيع، واختيار المواد غير المناسبة، والتركيب غير السليم، وسوء الاستخدام، وسوء الصيانة. أما التلف الناتج عن الاستخدام فهو تآكل الصمام في ظل ظروف التشغيل العادية، وهو التلف الناجم عن التآكل الطبيعي لسطح منع التسرب بفعل الوسط المحيط. يُمكن للوقاية من التلف أن تُقلل الخسائر وتُطيل عمر الخدمة. بغض النظر عن نوع التلف، يجب اختيار صمام البخار المناسب بشكل صحيح، وتركيبه وضبطه ومعايرة أدائه بدقة وفقًا لدليل التركيب. تهدف الصيانة الدورية إلى إطالة عمر الصمام وتقليل التسرب الناتج عن تلف سطح منع التسرب.