증기 밸브 시트 및 디스크 고장 원인: 침식, 마모, 균열 및 누출

증기 밸브 누출은 흔히 유지보수 문제로 취급되지만, 실제로는 고장 분석이 필요한 경우가 많습니다.

밸브를 반복적으로 연마하거나 표면을 재가공하거나 부품을 교체한 후에도 누출이 계속된다면, 핵심 질문은 "어떤 재료를 사용해야 할까?"가 아니라 "어떤 고장 메커니즘이 밀봉면을 손상시키는가?"입니다.

이 글에서는 증기 밸브 시트 및 디스크에서 흔히 발생하는 고장 메커니즘과 침식, 마모, 균열 및 누출의 근본 원인을 파악하는 데 도움이 되는 정보에 대해 설명합니다.

증기 밸브 시트 및 디스크 고장의 일반적인 증상

유지보수팀은 일반적으로 문제의 원인을 파악하기 전에 문제를 발견합니다. 일반적인 증상은 다음과 같습니다.

• 밸브가 완전히 닫히지 않습니다.

• 짧은 사용 기간 후 누수가 증가합니다.

• 밀봉면에는 홈이나 긁힘 자국이 있습니다.

• 디스크 또는 쐐기 모양 표면에 긁힘이나 찢어진 자국이 있는 것처럼 보입니다.

• 시트 링에 부분적인 침식 흔적이 있습니다.

• 수리된 표면의 균열 또는 박리

• 다음 정기 정비 직전에 동일한 밸브가 또 고장났습니다.

수리하기 전에 이러한 증상을 사진으로 기록해 두어야 합니다. 표면을 연마하거나 래핑하면 원래 고장의 증거가 사라질 수 있습니다.

고장 메커니즘 1: 증기 침식

증기 침식은 고속 증기가 밀봉 표면에서 재료를 제거할 때 발생합니다. 처음에는 작은 홈, 거친 부분 또는 좁은 유로로 시작될 수 있습니다. 누출이 계속되면 유체 흐름이 손상된 영역을 확대할 수 있습니다.

침식은 다음과 같은 경우에 발생할 가능성이 더 높습니다.

• 밸브 양단의 압력 강하가 큽니다.

• 밸브는 부분적으로 열린 상태로 작동합니다.

• 좌석 부근에서 국소 유속이 증가합니다.

• 흐름이 불안정하거나 난류입니다.

• 밀봉면에는 이미 작은 누출 경로가 있습니다.

증기 침식은 단순한 부식 효과보다는 흐름 에너지와 속도에 의해 발생합니다.

고장 메커니즘 2: 갈림 및 접착 마모

갈링은 하중, 온도 및 압력 하에서 금속 간 미끄러짐으로 인해 발생하는 접촉면 파손입니다.

증기 밸브에서 마모는 다음과 같은 부위에 발생할 수 있습니다.

• 디스크와 시트의 접촉면

• 쐐기형 밀봉면

• 시트 링 밀봉면

• 플러그 및 시트 접촉 영역

마모는 침식과 다릅니다. 침식은 유체 흐름에 의해 발생하지만, 마모는 접촉에 의해 발생합니다. 고장난 밸브에서는 두 가지 현상이 동시에 나타날 수 있습니다.

마모가 주된 문제라면 재료 조합, 표면 마감 및 접촉 응력을 검토해야 합니다.

파손 메커니즘 3: 열피로 및 균열

발전소의 증기 밸브는 시동, 정지 및 부하 변화 과정에서 반복적인 가열 및 냉각을 겪습니다. 이러한 열 순환은 밀봉 표면이나 경화층에 스트레스를 유발합니다.

일반적인 징후는 다음과 같습니다.

• 밀봉면의 미세한 균열

• 보수된 층을 따라 균열이 발생함

• 국부적인 박리 또는 표면 분리

• 열영향부 부근의 균열

균열은 재료 등급 자체보다는 열 충격, 수리 품질 또는 재료 불일치와 관련될 수 있습니다.

고장 메커니즘 4: 재료, 수리 또는 작동상의 부적합

증기 밸브 누출이 항상 심각한 문제는 아닙니다. 다른 가능한 원인으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.

• 부적절한 겹침

• 정렬 불량

• 액추에이터 또는 폐쇄력 문제

• 좌석에 이물질이 끼어 있습니다.

• 밸브 설계 제한 사항

• 부실한 수리 절차

• 표면 마감 불일치

• 잘못된 운영 방식

고장 분석은 재료 선택뿐만 아니라 손상된 표면에서부터 시작해야 합니다.

재료 업그레이드가 필요한지 판단하는 방법

가혹한 사용 조건에서 표면 손상이 반복적으로 발생할 경우 재질 업그레이드가 중요해집니다.

주요 평가 질문은 다음과 같습니다.

• 고장은 동일한 밀봉 위치에서 발생합니까?

• 예정된 유지보수 전에 누수가 다시 발생하고 있습니까?

• 눈에 띄는 침식 홈이나 마모 흔적이 있습니까?

• 해당 부품은 여러 번 수리된 적이 있습니까?

• 수리 주기가 시간이 지남에 따라 짧아지고 있습니까?

• 누출이 효율성이나 안전에 영향을 미치나요?

• 현재 자재의 성능은 문서화되어 있습니까?

여러 질문에 모두 '예'라고 답했다면 코발트 기반 합금 시트 또는 디스크를 검토해 볼 가치가 있을 수 있습니다.

근본 원인을 파악하는 데 어떤 정보가 도움이 될까요?

제대로 된 기술 검토를 위해서는 부품 이름만으로는 부족합니다. 다음과 같은 정보가 유용합니다.

• 밸브 타입

• 도면 또는 샘플 사진

• 수리 전 표면 사진

• 증기 온도 및 압력

• 압력 강하 조건

• 작동 주기

• 고장 발생 전까지의 서비스 수명

• 현재 재료 사양

• 수리 이력

• 누출 이력

표면의 선명한 사진은 침식, 마모 및 균열 메커니즘을 구분하는 데 특히 중요합니다.

실패 사례 검토를 시작하세요

증기 밸브 시트 또는 디스크가 반복적으로 고장나는 경우, 고장 부위 사진, 밸브 종류, 도면 및 작동 조건을 제공하여 평가를 받으십시오.

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

이메일: inquiry@sytop.cn

자주 묻는 질문

증기 밸브 누출은 항상 재료 결함으로 인해 발생하는 것입니까?

아니요. 누출은 래핑 품질, 정렬 문제, 액추에이터 조정, 이물질 또는 밸브 설계 제한으로 인해 발생할 수도 있습니다.

침식과 마모는 어떻게 구분할 수 있을까요?

침식은 일반적으로 흐름 방향을 따라 발생하며 홈을 형성하는 반면, 마모는 접촉면에서 재료가 찢어지거나 옮겨진 형태로 나타납니다.

누출되는 모든 증기 밸브를 코발트 합금으로 교체해야 할까요?

아니요. 재질 업그레이드는 마모, 침식, 긁힘 또는 열 표면 손상이 주요 고장 원인으로 확인된 경우에만 적합합니다.

수리 전에 무엇을 촬영해야 할까요?

연삭이나 래핑 작업을 하기 전에 시트 링, 디스크 또는 웨지 표면, 누출 경로, 균열, 홈 및 불균일한 접촉 흔적을 기록해야 합니다.