قياس اهتزازات المضخات الطاردة المركزية وتحليل الأعطال الشائعة

فهم قياس اهتزاز المضخات الطاردة المركزية، والأعطال الشائعة، وأسبابها.

مقدمة

تُعدّ أنظمة الضخ من المعدات الأساسية في العمليات الصناعية، حيث صُممت أنواع مختلفة من المضخات لتلبية متطلبات الإنتاج المتنوعة. ومن بين هذه الأنواع، تُعتبر المضخات الطاردة المركزية الأكثر استخدامًا في الصناعة. تُصنف هذه المضخات ضمن فئة مضخات الطاقة، ويمكن تقسيمها بدورها إلى مضخات ذات تدفق محوري ومضخات ذات تدفق شعاعي، وتتميز بخصائص متعددة مثل التكوينات أحادية المرحلة أو متعددة المراحل، والترتيبات الرأسية أو الأفقية، والمراوح المفتوحة أو شبه المفتوحة أو المغلقة.

A مضخة طرد مركزي هي آلة هيدروليكية دوارة تحول الطاقة الميكانيكية لدافعتها إلى طاقة حركية أو طاقة ضغط عن طريق نقلها إلى سائل غير قابل للانضغاط. يدخل السائل إلى مركز الدافعة عبر أنبوب السحب؛ وتستخدم الدافعة، المزودة بسلسلة من الشفرات، قوة الطرد المركزي لدفع السائل نحو أنبوب التفريغ. خلال هذه العملية، يمر السائل عبر غلاف المضخة، وفي المضخات متعددة المراحل، عبر دافعات إضافية.

المكونات الرئيسية للمضخة الطاردة المركزية

تشمل المكونات الرئيسية للمضخة الطاردة المركزية ما يلي:

1.أنبوب المدخل

2.المكره

3.رمح

4.غلاف أو حلزون

5.محمل

6.صندوق المحامل

7.مانع تسرب ميكانيكي

8. أنبوب التصريف

الشكل 1: المكونات الرئيسية للمضخة الطاردة المركزية

الشكل 2: المكونات الرئيسية للمضخة الطاردة المركزية

نقطة قياس الاهتزاز

في المضخة الطاردة المركزية، يجب أن تتطابق نقطة قياس الاهتزاز مع محور عمود الدوران على غلاف المحمل (عموديًا على محور عمود الدوران). تأكد من تثبيت المستشعر بإحكام على جزء متين، وقم بقياس الاهتزازات في الاتجاهات الثلاثة جميعها - الأفقي (H) والرأسي (V) والمحوري (A) - للحصول على بيانات اهتزاز دقيقة.

الشكل 3: نقطة قياس الاهتزاز

تُعدّ السلامة الاعتبار الأهم عند اختيار نقاط مراقبة الاهتزاز. من جهة الوصلات، لا ينبغي إجراء القياسات المحورية إلا بعد اتخاذ تدابير السلامة الكافية. بعض مكونات المضخة، كالأختام الميكانيكية والأنابيب المتصلة بها، تكون ساخنة عادةً؛ لذا يجب تجنب ملامستها المباشرة. إضافةً إلى ذلك، يجب عدم ملامسة كابلات أجهزة القياس للأنابيب الساخنة لتجنب مخاطر الحريق.

الشكل 4: نقطة قياس الاهتزاز

بالنسبة للمضخات الصغيرة، يقوم بعض المحللين بقياس حالة محامل المضخة عند نقطة قياس واحدة.

أنماط الأعطال الشائعة للمضخات الطاردة المركزية

1.عدم التوازن

في المضخات الطاردة المركزية، عادة ما يكون سبب عدم التوازن أحد الأسباب التالية:

1)تآكل غير متساوٍ للمروحة (مثل التكهف) أو كسر الشفرة؛

2) حالة اقتران سيئة مع تآكل أو تشوه.

3) خلل في لفائف دوار المحرك؛

4) أخطاء في إجراءات موازنة ورشة العمل؛

5) استخدام معايير غير مناسبة أو كتل موازنة غير صحيحة

عند اكتشاف خلل في مضخة طرد مركزي، يوصى باتخاذ الإجراءات التالية:

1)افحص حالة تآكل المروحة وحلل سببها؛

2) افحص اهتزاز الوصلة وحالتها العامة.

3) فحص إجراءات الموازنة في الورشة ودرجات جودتها

الشكل 5: دافعة مضخة مهترئة

2. غير متمركز

في المضخات الطاردة المركزية، عادة ما يكون سبب عدم المحاذاة أحد الأسباب التالية:

1)التركيب غير السليم أو إجراء المحاذاة غير الصحيح؛

2)ضغوط خطوط الأنابيب؛

3)أقدام ناعمة؛

4) التمدد الحراري للمضخة نفسها أو أنابيبها

5) نقص تدريب الموظفين؛ 6) أدوات قياس غير مناسبة أو غير معايرة

عند اكتشاف عدم محاذاة المضخة الطاردة المركزية، يوصى باتخاذ الإجراءات التالية:

1)تحقق من إجراءات المحاذاة ومعايير التطبيق المستخدمة؛

2) تحقق من وجود إجهادات في خطوط الأنابيب وقواعد مرنة في المضخات والمحركات.

3) إذا سمحت ظروف السلامة، قم بقياس حالة المحاذاة مباشرة بعد توقف الآلة أو عندما يكون المحرك ساخنًا.

4) سجل إزاحة المحاذاة (أي التمدد الحراري) أثناء تسخين الآلة / ارتفاع درجة الحرارة.

الشكل 6: فحص تمركز المضخة الطاردة المركزية

3. مشكلة في المحمل

في المضخات الطاردة المركزية، عادة ما تحدث مشاكل المحامل بسبب أحد الأسباب التالية:

1)تركيب غير صحيح؛

2)عدم كفاية التزييت؛

3)تلوث الشحوم أو مواد التشحيم بجزيئات دقيقة؛

4) درجة حرارة مفرطة

5) غير محايد/و/أو غير متوازن؛

6) اختيار المحامل بشكل غير صحيح

عند اكتشاف مشاكل في محامل المضخة الطاردة المركزية، يوصى باتخاذ الإجراءات التالية:

1) استبدل المحمل وقم بإجراء تحليل للأسباب الجذرية؛

2) افحص حالة شحم تشحيم المحامل.

3) فحص عملية تركيب المحامل؛

4) تقييم طريقة تزييت المحامل.

5) تأكد من محاذاة وتوازن المضخة؛

6) تحقق مما إذا كانت ظروف التشغيل مناسبة لاستخدام المحامل.

الشكل 7: إزالة المحمل المعيب

4. تسرب

في معظم الحالات، يحدث التسريب في المضخات الطاردة المركزية عند مانع التسرب الميكانيكي. وقد تشمل أسباب تلف مانع التسرب ما يلي:

1)اهتزازات عالية ناتجة عن عدم المحاذاة أو عدم التوازن؛

2) التركيب غير الصحيح

3) ارتفاع درجة حرارة مانع التسرب أثناء التشغيل بدون حمل أو في حالة التشغيل الجاف؛ 4) اختيار مانع التسرب بشكل غير صحيح

عند اكتشاف مشاكل في منع التسرب في مضخة طرد مركزي، يوصى باتخاذ الإجراءات التالية:

1)تحقق من محاذاة وتوازن المضخة؛

2) تأكد من التركيب الصحيح للختم الميكانيكي.

3) تجنب تشغيل المضخة في حالة جافة؛

4) تحقق من أن ظروف التشغيل تفي بمتطلبات الختم الميكانيكي.

5. التفكيك الدوراني

في المضخات الطاردة المركزية، يحدث التفكك الدوراني عادةً بسبب أحد الأسباب التالية:

1)تآكل مفرط في المحامل؛

2)تركيب غير صحيح؛

3)اختيار غير مناسب للمحامل؛

4)سوء تركيب غلاف المحمل أو التفاوتات التصنيعية المفرطة

عند اكتشاف خلوص دوراني في المضخة الطاردة المركزية، يوصى باتخاذ الإجراءات التالية:

1)افحص حالة المحمل؛

2) تحقق من وجود تآكل أو تشوه في غلاف المحمل.

3) تحقق مما إذا كان اختيار وتركيب المحامل يتوافق مع المواصفات.

الشكل 8: فحص الخلوص (حالة التآكل) بين مكونات المضخة متعددة المراحل المتحركة/الثابتة

6. المشكلات الهيكلية

في المضخات الطاردة المركزية، عادة ما يكون سبب التفكك الهيكلي أحد الأسباب التالية:

1)أساس ضعيف؛

2) تشوه أو اعوجاج القاعدة

3) تآكل دعامة المضخة أو كتلة كاتم الصوت؛

4) ارتخاء البراغي مما يؤدي إلى ليونة القدمين

عند اكتشاف ارتخاء هيكلي في المضخة الطاردة المركزية، يوصى باتخاذ الإجراءات التالية:

1)تقوية هيكل دعامة المضخة الطاردة المركزية؛

2) إصلاح قاعدة/أساس المضخة الطاردة المركزية

3) استبدل الدعامات أو مواد العزل الحراري أو كتل امتصاص الصوت؛

4) استخدم مفتاح عزم الدوران لشد مسامير المضخة الطاردة المركزية.

الشكل 9: الأساس الأمثل للمضخة الطاردة المركزية

7. مشاكل ديناميكا الموائع

تتنوع المشاكل الهيدروليكية في المضخات الطاردة المركزية، وعادةً ما تنشأ من أحد الأسباب التالية:

1)التكهف؛

2)إعادة التدوير (أي الارتجاع الداخلي)؛

3)التحميل الزائد؛

4)نمط تدفق غير مستقر عند المدخل؛

5)تشغيل المضخة يتجاوز مواصفات التصميم

عند اكتشاف مشاكل هيدروليكية في مضخة طرد مركزي، يوصى باتخاذ الإجراءات التالية:

1)تحقق من ظروف سحب المضخة الطاردة المركزية؛

2) افحص المروحة وغطاء المضخة بحثًا عن أي تلف.

3) تحقق مما إذا كانت ظروف التشغيل (معدل التدفق والضغط) تفي بمتطلبات تصميم المضخة الطاردة المركزية.

الشكل 10: يمكن تحديد بعض المشكلات الهيدروليكية في المضخات الطاردة المركزية عن طريق فحص ظروف التشغيل وإجراء عمليات الفحص البصري وقراءة قراءات مقياس الضغط.

8. تقنيات التنبؤ الأخرى

يجب أن يكون فحص المضخات الطاردة المركزية شاملاً، بحيث يغطي سلوكها الديناميكي، وسلوكها في حالة التشغيل الساخن، وسلوكها التشغيلي. التقنيات التالية قابلة للتطبيق على المضخات الطاردة المركزية أيضاً: