Buhar Hattında Su Darbesi (Water Hammer) Nedir, Nasıl Önlenir?

Endüstriyel tesis içerisindeki karmaşık boru ve vana sistemi

Buhar tesisatında bazen bir ses duyulur: tok, sert, aralıklı… Sanki borunun içinde biri metal bir cisimle vuruyormuş gibi. Üstelik sadece sesle kalmaz; boru hattında titreşim, bağlantılarda gevşeme ve zamanla kaçaklar da başlayabilir. Bu olayın adı: su darbesi (water hammer).

Su darbesi, basitçe söylemek gerekirse, boru içinde hareket eden bir su kütlesinin aniden durması veya yön değiştirmesiyle oluşan şok etkisidir. Buhar hatlarında bu su kütlesi çoğu zaman “kondens”tir: buharın ısı kaybedip tekrar suya dönmüş hâli.

Su darbesi (water hammer) tam olarak nedir?

Buhar hattında amaç “kuru buhar” taşımaktır. Fakat hat boyunca ısı kaybı olur, buharın bir kısmı kondense dönüşür. Bu kondens düzgün şekilde toplanıp tahliye edilmezse, hattın düşük noktalarında birikir; zamanla “birikinti” olmaktan çıkar, hareket eden bir su tapası gibi davranır.

Bu tapa, buhar akışıyla hızlandığında ve bir dirsek/vanaya çarptığında ortaya çıkan etki:

• güçlü bir vuruntu sesi

• net bir titreşim

• bazen de basınç dalgalanmasıdır.

“Normal genleşme sesi” ile karıştırmayın

• Genleşme sesleri daha hafif ve kısa sürer; ısınma oturdukça azalır.

• Su darbesi ise tok ve ürkütücüdür; çoğu zaman tekrar eder ve özellikle devreye alma veya yük değişimlerinde belirginleşir.

Su darbesi nasıl oluşur? (En sık 3 senaryo)

Bir endüstriyel veya mekanik sisteme ait basınç ölçerleri

1) Kondens tahliyesi zayıfsa: “su tapası” oluşur

Hat eğimi, drenaj cepleri veya tahliye noktaları yeterli değilse kondens birikmeye başlar. Bir noktadan sonra bu birikim, buharın sürüklediği bir kütleye dönüşür. Kütle bir engele çarptığında darbe gelir.

2) İlk buhar verme (startup) sırasında “çok hızlı ısıtma”

Devreye alma anlarında kondens üretimi doğal olarak yüksektir. Vanayı bir anda açmak, hattı hızlıca buhara boğmak gibi davranır. Kondens daha hat “oturmadan” oluşur ve tahliye edilemezse, su darbesi için ideal ortam oluşur.

3) Kontrol vanası / PRV / ekipman önünde kondens birikmesi

Kontrol elemanları debiyi kısar, açar-kapar. Bu dalgalanmalar bazı noktalarda kondensin birikmesini kolaylaştırır. Vana tekrar açıldığında birikmiş kondens hareketlenir; özellikle bu tip bölgelerde vuruntu daha “net” hissedilir.

Buhar Hattında Su darbesinin belirtileri (Sadece ses değil)

Su darbesi kendini çoğu zaman “sesle” tanıtır ama işaretleri daha geniştir:

• Hat üzerinde sarsıntı ve titreme

• Vana çevresinde gürültünün artması

• Flanş ve bağlantılarda zamanla sızıntı

• Askı/taşıyıcı ekipmanlarda gevşeme

• Bazı tesislerde ölçüm cihazlarında oynama / dalgalanma

“Bir kere vurdu, geçti” diye düşünmek risklidir. Çünkü darbe tekrarladıkça bağlantılar yorulur, kaçak ihtimali büyür.

Basınç ölçüm cihazı

Kök nedenler: Su darbesi neden olur?

Aşağıdaki maddeler su darbesinin en sık kaynaklarıdır:

1. Drenaj tasarımı yetersiz

   • Düşük noktalar tahliye edilmiyor

   • Drenaj cepleri yok/yanlış konumda

   • Hat eğimi doğru değil

2. Kondenstop tarafı sorunlu

   • Yanlış tip seçimi

   • Kapasite yetersizliği

   • Bakım eksikliği / tıkanma / arıza

3. Islak buhar / ayırma eksikliği

   • Buharın içinde sıvı taşınıyor

   • Seperasyon ve filtrasyon zayıf

4. Devreye alma disiplini yok

   • Vanalar hızlı açılıyor

   • Hat kontrollü ısıtılmıyor

   • 
     

Su darbesi nasıl önlenir? (Astel Mekanik pratik rehberi)

Burada hedef şu: kondensi içeride biriktirmeden yönetmek. Çözüm genelde “tek bir parça” değil; birkaç doğru hamlenin birleşimidir.

1) Drenajı doğru kurgulayın

• Uzun yatay hatlarda kondensin toplanacağı noktaları öngörün.

• Dirsekler, düşey inişler ve kontrol elemanları çevresinde tahliye noktaları kritik olur.

• Drenaj cepleri ve hat eğimi “göze göre” değil, mantıklı bir plana göre olmalı.

2) Kondenstop seçimini uygulamaya göre yapın

Kondenstop konusu “her yere aynı ürün” gibi yürütüldüğünde su darbesi riski yükselir. Çünkü her hattın:

• debisi,

• basıncı,

• kondens yükü,

• çalışma karakteri farklıdır.

Doğru seçilmiş ve düzenli kontrol edilen kondenstoplar, hattın kuru kalmasına yardım eder.

3) Startup’ta acele etmeyin

Buhar hattı devreye alınırken:

• Vanayı yavaş açmak,

• hattı kademeli ısıtmak,

• ilk kondensi kontrollü tahliye etmek

su darbesini dramatik şekilde azaltır. “Hızlı başlatayım” yaklaşımı, çoğu tesiste sonradan daha fazla duruşa yol açar.

4) Islak buharı azaltın: seperasyon + filtrasyon

Buharın “kuru” olması sadece verim değil, güvenlik açısından da önemlidir. Seperatör ile sıvı damlacıklarının ayrılması, strainer ile yabancı parçaların tutulması; özellikle kontrol elemanları ve kondenstop önlerinde sistemi korur.

5) Kontrol vanası / PRV öncesini unutmayın

Bu bölgeler kondens birikimine yatkındır. Uygun drenaj çözümüyle burada oluşan birikimi azaltmak, “vuruntu burada başlıyor” dediğiniz noktaları sakinleştirir.

6) Ölçüm ve gözlem planı kurun (çok basit)

Şu üç soruyu netleştirin:

• Vuruntu tam olarak nerede duyuluyor?

• Hangi anda oluyor? (startup, yük değişimi, vana hareketi)

• O bölgede kondens birikmesine yol açacak bir geometri/ekipman var mı?

Bu mini teşhis, sahada çözüm süresini ciddi kısaltır.

5 dakikalık hızlı kontrol listesi

Sahada hızlıca şunlara bakın:

• Hat eğimi mantıklı mı, düşük noktalar belli mi?

• Drenaj cepleri yeterli mi, doğru yerde mi?

• Kondenstoplar ne durumda: bakım tarihi, arıza belirtisi var mı?

• Kontrol vanası/PRV yakınında kondens birikimi ihtimali var mı?

• Devreye alma prosedürü var mı, uygulanıyor mu?

Bu maddelerden birkaçına aynı anda “evet” çıkıyorsa, su darbesi ihtimali yükselir.

Sonuç: Su darbesi kader değil, yönetilebilir bir problemdir

Buhar hattında su darbesi genellikle iki şeyin birleşiminden doğar:

kondens içeride kalır + akış koşulları ani değişir.

Drenajı doğru planlamak, kondenstopları uygulamaya uygun seçmek ve devreye almayı kontrollü yapmakla çoğu tesis “tak tuk” sesinden kurtulur.