Trafo kazanında yağ sızıntısı: imalat kaynaklı 7 neden
Trafo yağ sızıntısı sahada genellikle bir bakım kalemi gibi ele alınır: cıvata sıkılır, conta değiştirilir, yüzey temizlenir. Altı ay sonra aynı flanşın aynı köşesinden yağ yeniden damlamaya başlar. Bu tekrar, bakım ekibinin dikkatsizliği değildir. Aynı noktadan sürekli sızan bir kazan, imalat sırasında bırakılmış bir izi sahada göstermektedir.
Bu yazı sızıntının nasıl yamanacağını anlatmıyor. Epoksi, sıvı conta ve sahada dolgu kaynağı bizim konumuz değil; bunlar semptomu geciktirir, nedeni ortadan kaldırmaz. Burada ele alınan şey, yağın kazandan çıkmasına imalat aşamasında izin veren yedi teknik nedendir: kaynak dikişindeki kusurlar, conta kanalı derinliği, flanş düzlemselliği, cıvata torku ve sırası, elastomer seçimi, kaynak sonrası çarpılma ve delik-rakor bölgeleri.
Her nedenin yanında hangi ölçünün tutturulması gerektiğini, hangi standardın o ölçüyü tanımladığını ve satın alma dosyasında hangi belgeyi aramanız gerektiğini bulacaksınız. En keskin sonucu baştan söyleyelim: kazanınız sürekli sızıyorsa sorun bakımda değil, tedarikçinizdedir.
Sızıntı bir bakım kalemi değil, imalat izidir
Yağ bir kazandan yalnızca üç yoldan çıkar. Birincisi metalin kendisi: kaynak dikişi veya sac malzemedeki süreksizlik. İkincisi sökülebilir birleşme: kapak flanşı, el deliği kapağı, radyatör flanşı. Üçüncüsü montaj arayüzü: dişli bağlantı, rakor, kör tapa, termometre cebi. Bu üç yolun hangisinden sızdığını ayırt etmeden yapılan her müdahale tahmindir.
Sahada karşılaşılan tekrar eden sızıntıların arkasında, imalat aşamasında ölçülebilir ama ölçülmemiş yedi neden bulunur:
- Kaynak dikişinde gözenek, cüruf kalıntısı ve nüfuziyet eksikliği
- Conta kanalı derinliğinin yanlış işlenmesi ve sıkıştırma oranının kaçırılması
- Flanş düzlemsellik toleransının conta sıkışma payını yemesi
- Cıvata torkunun ve sıkma sırasının tanımsız bırakılması
- Mineral trafo yağıyla uyumsuz elastomer seçimi
- Kaynak sonrası çarpılma ve artık gerilmenin serbest bırakılması
- Delik, rakor ve aksesuar bağlantı bölgelerindeki geometrik geçişler
Bu nedenlerin tamamı kazan sahaya çıkmadan önce tespit edilebilir. hidrostatik sızdırmazlık testi bunun için vardır; ancak test bir kusuru bulur, kusurun oluşmasını engelleyen şey testten önce yazılmış prosedürdür. EN ISO 3834-2 kapsamında çalışan bir atölyede kaynak, muayene ve düzeltme adımları önceden tanımlıdır. Tanımlı olmayan bir süreçte test, kusuru bulmakla kalır; bir sonraki kazanda aynı kusur yeniden çıkar.
Neden 1: Kaynak dikişinde gözenek, cüruf ve nüfuziyet eksikliği
Bir trafo kazanı yaklaşık 2,5 ila 4 metre uzunlukta sürekli dikişlerle kapatılır. Bu dikişin her santimi sızdırmazlık sınırıdır. Kaynak kusurları EN ISO 6520-1’de numaralandırılmıştır ve sızıntı üreten üçü şunlardır: 200 grubu boşluklar (gözenek), 300 grubu katı kalıntılar (cüruf), 400 grubu birleşme kusurları (nüfuziyet eksikliği, yetersiz erime).
Gözenek genellikle nemli elektrot, kirli sac yüzeyi veya yetersiz koruyucu gaz debisinden doğar. Tek başına yüzeye açılmayan bir gözenek yağı geçirmez; ancak dikiş boyunca zincir halinde dizilmiş gözenekler birbirine bağlanarak kılcal bir yol açar. Bu yol atölyede kuru halde görünmez, yağ dolduktan ve kazan ısındıktan sonra kendini gösterir.
Kabul sınırını numarayla bağlayın
Kaynak kalite seviyeleri EN ISO 5817’de B, C ve D olarak tanımlanır. Sızdırmazlık taşıyan dikişlerde şartnameye B seviyesi yazılmalıdır; C seviyesi daha geniş gözenek ve dikiş taşkınlığına izin verir. Muayene tarafında EN ISO 17637 görsel muayeneyi, EN ISO 3452-1 sıvı penetrant muayeneyi tanımlar. Penetrant muayene, yüzeye açılan mikro çatlağı hidrostatik testten önce yakalayan en ucuz yöntemdir.
trafo kazanında kaynak kalitesi bir kişiye değil bir belgeye bağlıdır: onaylı WPS, EN ISO 15614-1 kapsamında hazırlanmış WPQR ve EN ISO 9606-1 sertifikalı kaynakçı. Bu üç belge dosyada yoksa, dikişin kalitesi o gün çalışan operatörün formuna bırakılmış demektir.
Neden 2 ve 3: Conta kanalı derinliği ve flanş düzlemselliği
Sökülebilir birleşmelerde sızdırmazlığı sağlayan şey cıvata değil, contanın kontrollü biçimde sıkıştırılmasıdır. Statik uygulamada elastomer conta kesitinin yaklaşık yüzde 20 ila 25 oranında ezilmesi hedeflenir. Kanal çok derin işlenirse conta hiç sıkışmaz; çok sığ işlenirse conta aşırı ezilir, kalıcı deformasyona uğrar ve ilk ısıl çevrimden sonra elastikiyetini kaybeder.
Kanalın genişliği de kritiktir. Conta yağ içinde bir miktar hacim büyütür; kanal genişliği kesit alanına göre yaklaşık yüzde 10-15 pay bırakacak şekilde işlenmezse conta kanaldan taşar ve flanş yüzeyleri metal metale oturur. Bu durumda cıvata torkunu artırmak sızıntıyı çözmez, çünkü yük artık contaya değil metale gider.
Flanş düzlemselliği aynı denklemin diğer yarısıdır. Kaynaklı yapılarda serbest ölçü ve şekil toleransları EN ISO 13920’de sınıflandırılır ve flanş için hangi sınıfın geçerli olduğu sipariş aşamasında yazılmalıdır. Düzlemsellik sapması, contanın toplam sıkışma payının üçte birini geçtiğinde flanşın bir bölgesinde sızdırmazlık teorik olarak biter.
| Conta kesit çapı (mm) | Kanal derinliği (mm) | Hedef sıkıştırma | Toplam sıkışma (mm) | İzin verilen flanş sapması (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 5,0 | 3,8 – 4,0 | %20 – 25 | 1,0 – 1,2 | ≤ 0,35 |
| 6,0 | 4,5 – 4,8 | %20 – 25 | 1,2 – 1,5 | ≤ 0,40 |
| 8,0 | 6,0 – 6,4 | %20 – 25 | 1,6 – 2,0 | ≤ 0,55 |
| 10,0 | 7,5 – 8,0 | %20 – 25 | 2,0 – 2,5 | ≤ 0,70 |
Kanal geometrisi değerleri, dairesel kesitli statik sızdırmazlık için ISO 3601-2’de tanımlanan yuva mantığından türetilmiş yaklaşık büyüklüklerdir. Nihai ölçü, kullanılan contanın üretici veri sayfasına bağlanmalıdır. Flanş sapması sütunu, toplam sıkışmanın üçte biri esas alınarak hesaplanmıştır.
Neden 4: Cıvata torku ve sıkma sırası tanımlı değilse
Kapak cıvatalarını sırayla, saat yönünde ve sonuna kadar sıkmak yaygın bir sahada alışkanlıktır ve conta hattında dalgalı bir yüzey basıncı üretir. İlk sıkılan bölgede conta tam ezilir, karşı tarafta flanş hafifçe açılır ve orada sıkışma payı tükenmez. Sonuç, torkun düşük olduğu bir sızıntı değil, dağılımın bozuk olduğu bir sızıntıdır.
Doğru yöntem üç aşamalıdır: önce hedef torkun yaklaşık yüzde 30’u ile çapraz sırada tur, ardından yüzde 70 ile ikinci tur, son olarak tam tork ile çapraz tur ve bir doğrulama turu. Kaynaklı flanşlarda ilk ısıl çevrimden sonra tork kontrolünün tekrarlanması gerekir; conta oturur ve ön yükte düşüş olur.
| Cıvata | Sınıf | Yaklaşık tork, kuru (Nm) | Yaklaşık tork, yağlı (Nm) |
|---|---|---|---|
| M8 | 8.8 | 25 | 19 |
| M10 | 8.8 | 49 | 37 |
| M12 | 8.8 | 86 | 64 |
| M16 | 8.8 | 210 | 157 |
Değerler VDI 2230 esaslı yaygın tork tablolarından, kuru sütunu için yaklaşık µ=0,14 sürtünme katsayısıyla verilmiştir. Contalı birleşmelerde belirleyici olan cıvatanın kapasitesi değil, contanın izin verdiği azami yüzey basıncıdır; bu sınır conta üreticisinin veri sayfasından alınır ve gerekirse tork buna göre düşürülür.
Tork değeri sipariş belgesinde yazmıyorsa, o kazan sahada tahminle sıkılacaktır.
Neden 5: Yanlış elastomer seçimi
Bir conta, doğru kanalda ve doğru torkta olsa bile yanlış malzemeden yapılmışsa sızar. Mineral trafo yağı bazı elastomerleri şişirir, bazılarını sertleştirir. Sahada en sık görülen hata, tesisatta bol bulunduğu için EPDM contanın mineral yağlı bir kazana takılmasıdır. EPDM mineral yağda hacimce büyür, elastikiyetini kaybeder ve birkaç ay içinde geçirgen hale gelir.
Sıcaklık tarafında sınırı belirleyen şey ortam değil, üst yağ sıcaklığıdır. IEC 60076-2, yağa daldırılmış trafolarda üst yağ sıcaklık artışı için sınır değerler tanımlar; doğal soğutmalı bir birimde üst yağ sıcaklığı yaz koşullarında 100 °C mertebesine yaklaşabilir. Bu, sürekli çalışma sınırı 100 °C olan bir NBR contayı tam sınırda çalıştırmak demektir.
| Elastomer | Sürekli çalışma aralığı (°C) | Mineral trafo yağı uyumu | Tipik kullanım |
|---|---|---|---|
| NBR (nitril) | -30 … +100 | İyi | Kapak ve flanş contası, standart uygulama |
| Mantar-NBR kompozit | -30 … +110 | İyi | Geniş kapak flanşı, düşük yüzey basıncı |
| FKM (florokarbon) | -20 … +200 | Çok iyi | Yüksek yük altında çalışan birimler, rakor |
| EPDM | -45 … +150 | Uygun değil (şişme) | Yalnızca ester bazlı sıvılarda |
| VMQ (silikon) | -60 … +200 | Sınırlı | Düşük yırtılma dayanımı, dinamik olmayan noktalar |
Sıcaklık aralıkları elastomer üreticilerinin veri sayfalarında verilen tipik değerlerdir; karışım formülasyonuna göre değişir. Şartnameye yalnızca “conta” yazmak yetmez; malzeme sınıfı, sertlik derecesi ve kesit ölçüsü yazılmalıdır.
Neden 6: Kaynak sonrası çarpılma ve artık gerilme
Kaynak, yerel olarak eriyen ve soğurken büzülen bir bölge yaratır. Bu büzülme sac düzleminde çekme, dik yönde açısal dönme üretir. Uzun bir kapak flanşı boyunca tek yönde ilerleyen sürekli dikiş, flanşın ucunu birkaç milimetre yukarı kaldırabilir. Kanal ölçüsü doğru işlenmiş olsa bile, bu sapma contanın sıkışma payını yer.
Çarpılmayı azaltmanın yolu düzeltme değil, sıralamadır: simetrik puntalama, dikişi bölerek ters yönlerde ilerleme, sıcaklık girdisinin sınırlanması ve pasolar arası sıcaklığın kontrolü. Sonradan çekiçle veya pres altında yapılan düzeltme, artık gerilmeyi kaldırmaz; yağ dolup kazan ısındığında geometri kısmen geri döner ve sızıntı ilk ısıl çevrimde ortaya çıkar.
Çarpılmanın bir de öncesi vardır. Parça kesim aşamasında ölçüsünde değilse, montajda zorlama ile birleştirilir ve dikiş daha baştan gerilmeli imal edilir. CNC kesim ve silindir büküm aşamasında tutturulan ölçü, kaynakta düzeltme ihtiyacını ortadan kaldırır. Kesim toleransı gevşek bırakılmış bir kazanda kaynakçı, birleştirmeyi değil, açığı kapatmayı yapar.
Kaynaklı çelik yapıların imalat gerekleri EN 1090 kapsamında yürütülür ve yapıya uygulanacak imalat sınıfı (EXC) sipariş aşamasında belirlenir. Sınıf belirtilmemişse üretici en düşük gerekleri uygulamakta serbesttir.
Neden 7: Delik, rakor ve aksesuar bağlantı bölgeleri
Kazanda sızıntı istatistiğini domine eden bölge düz yüzeyler değil, geometrik geçişlerdir. Termometre cebi, yağ seviye göstergesi, boşaltma vanası, buşing tablası, radyatör ve dalga duvar bağlantı ağızları. Buralarda üç ayrı risk üst üste biner: kesim sonrası delik kenarındaki ısıl etki bölgesi, kaynak dikişinin dar alanda dönmesi ve montaj sırasında uygulanan eğilme momenti.
Rakor bağlantılarında en sık görülen hata, boruyu hizalamak için rakoru zorlamaktır. Dişli bağlantı bir yana yatırıldığında sızdırmazlık yüzeyi tek taraflı yüklenir ve conta bir tarafta ezilirken karşı tarafta boşalır. Boru hattı, kazana yük bindirmeyecek şekilde ayrı desteklenmelidir.
Delik kenarındaki dikişler kısa, dönüşlü ve başlangıç-bitiş noktası aynı bölgede olan dikişlerdir. Kaynak başlangıç ve bitiş noktaları, gözenek ve nüfuziyet eksikliğinin en sık toplandığı yerlerdir; bu nedenle dikişin kapanma noktası binerek tamamlanmalı ve penetrant muayene öncelikle bu noktalara uygulanmalıdır.
Boya bu bölgede ayrı bir tuzak üretir. ISO 8501’e göre Sa 2 1/2 seviyesinde hazırlanmamış bir yüzeye atılan kaplama, dikiş üzerindeki mikro kusuru geçici olarak kapatır. Kusur kaybolmaz, yalnızca hidrostatik testte görünmez hale gelir ve sahada boyanın altından yürüyerek çıkar.
Sızıntı tekrar ediyorsa sorun bakımda değil tedarikçinizdedir
Bir kazan tek seferlik bir montaj hatasıyla sızabilir. Aynı kazanın aynı noktasından üçüncü kez sızıyorsa, orada bir bakım sorunu yoktur; orada tekrarlanan bir imalat kusuru vardır. Ayrımı yapmak için üç soru yeterlidir: sızıntı flanş hattında mı yoksa dikiş üzerinde mi, ısındığında mı başlıyor yoksa soğukken de var mı, aynı seri içindeki diğer kazanlarda da görülüyor mu. Üçüncü sorunun cevabı evet ise sorun sahada değil, atölyededir.
Bu nedenle sızıntı tartışması aslında bir satın alma tartışmasıdır. trafo kazanı imalatı siparişi verirken şartnameye bağlanması gereken belgeler şunlardır:
- EN ISO 3834-2 kaynaklı imalat kalite gerekleri belgesi
- EN 1090 kapsamında imalat sınıfı ve ilgili beyanlar
- İlgili kaynaklar için WPS ve EN ISO 15614-1 kapsamında WPQR
- EN ISO 9606-1 kaynakçı sertifikaları, geçerlilik tarihleriyle
- Sac malzeme için EN 10204 3.1 muayene belgesi
- EN ISO 5817 kabul seviyesi (sızdırmaz dikişlerde B)
- ISO 12944’e göre korozyon kategorisi ve kuru film kalınlığı raporu
- Hidrostatik test raporu: basınç, süre ve gözlem kaydı
Tekno Trafo, Ankara’daki 2.450 m² tesisinde trafo kazanı imalatını 12 kaynak istasyonu ve 8 mühendis, 30 işçiden oluşan ekiple yürütür. ISO 9001, ISO 14001 ve ISO 3834-2 kapsamında yürütülen üretimde ST37 sac kullanılır, yüzey hazırlığı Sa 2 1/2 seviyesinde yapılır ve ISO 12944 C4/C5 kategorisine göre 120 mikron kuru film uygulanır. Her kazan sevkiyat öncesi hidrostatik sızdırmazlık testinden geçer ve test kaydı ürünle birlikte teslim edilir.
Sızdırmazlık, sahada sıkılan bir cıvatanın değil, atölyede tutturulan bir ölçünün sonucudur.
Sıkça sorulan sorular
Trafo kazanında yağ sızıntısının en sık nedeni nedir?
Sökülebilir birleşmeler, yani kapak flanşı, el deliği kapağı ve rakor bölgeleri sızıntının en sık çıktığı yerlerdir. Bu bölgelerde üç etken üst üste biner: conta kanalı derinliğinin yanlış işlenmesi, flanş düzlemselliğinin conta sıkışma payını yemesi ve cıvata torkunun tanımsız bırakılması. Kaynak dikişi kaynaklı sızıntılar daha az görülür ancak onarımı çok daha zordur, çünkü çoğu zaman dikişin açılıp yeniden yapılmasını gerektirir.
Sızıntının kaynak kusurundan mı contadan mı geldiğini nasıl anlarım?
Üç gözlem ayrımı yapar. Birincisi konum: yağ izi flanş hattı boyunca mı, yoksa düz yüzeydeki bir dikiş üzerinde mi başlıyor. İkincisi sıcaklık davranışı: yalnızca kazan ısındığında başlayan sızıntı genellikle çarpılma veya conta kalıcı deformasyonuna, soğukken de devam eden sızıntı kaynak süreksizliğine işaret eder. Üçüncüsü seri davranışı: aynı üreticiden gelen diğer kazanlarda da aynı noktada sızıntı varsa neden montaj değil, imalat prosedürüdür.
Conta kanalı ne kadar derin işlenmelidir?
Dairesel kesitli elastomer contalarda hedef, kesitin yaklaşık yüzde 20-25 oranında sıkıştırılmasıdır. Bu, kanal derinliğinin conta çapının kabaca yüzde 75-80’i olması anlamına gelir; 8 mm kesitli bir conta için 6,0-6,4 mm mertebesinde. Kanal genişliği ise contanın yağ içinde hacim büyütmesine karşılık yüzde 10-15 pay bırakacak şekilde işlenir. Nihai ölçü, ISO 3601-2 yuva mantığı ve conta üreticisinin veri sayfası birlikte değerlendirilerek belirlenir.
Trafo kazanı contası hangi malzemeden olmalıdır?
Mineral trafo yağıyla çalışan kazanlarda NBR (nitril) veya mantar-NBR kompozit standart tercihtir; sürekli çalışma aralıkları sırasıyla -30 ile +100 °C ve -30 ile +110 °C mertebesindedir. Daha yüksek sıcaklık beklenen noktalarda FKM kullanılır. EPDM mineral yağda şiştiği için uygun değildir, yalnızca ester bazlı sıvılarda kullanılır. Şartnameye sadece “conta” yazmak yeterli değildir; malzeme sınıfı, sertlik ve kesit ölçüsü belirtilmelidir.
Kapak cıvataları hangi sırayla ve hangi torkla sıkılmalıdır?
Sıkma çapraz sırada ve üç turda yapılır: hedef torkun yaklaşık yüzde 30’u, ardından yüzde 70’i, son olarak tam tork ve bir doğrulama turu. Sıralı, saat yönünde sıkma conta hattında dengesiz yüzey basıncı üretir ve karşı tarafta sızıntı bırakır. 8.8 sınıfı cıvatalarda yaklaşık kuru tork değerleri M10 için 49 Nm, M12 için 86 Nm mertebesindedir; ancak belirleyici sınır contanın izin verdiği azami yüzey basıncıdır. İlk ısıl çevrimden sonra tork kontrolü tekrarlanmalıdır.
Sızdırmaz kaynak dikişi için şartnameye hangi standartlar yazılmalıdır?
Kaynak kabul seviyesi için EN ISO 5817 ve sızdırmazlık taşıyan dikişlerde B seviyesi yazılmalıdır. Kusur tanımları EN ISO 6520-1’de, görsel muayene EN ISO 17637’de, sıvı penetrant muayene EN ISO 3452-1’de tanımlıdır. İmalat kalite gerekleri için EN ISO 3834-2, kaynaklı çelik yapı imalatı için EN 1090 ve imalat sınıfı, prosedür onayı için EN ISO 15614-1 kapsamında WPQR, kaynakçı yeterliliği için EN ISO 9606-1 istenmelidir.