مضخات الطرد المركزيتعتبر حيوية في نقل السوائل الصناعية، ويعتبر الاهتزاز الطفيف أمرًا طبيعيًا وفقًا لمعيار ANSI/HI 9.6.4. ومع ذلك، فإن الاهتزاز المفرط يسبب تآكلًا شديدًا وزيادة في التكاليف. نظرًا لأن الاهتزاز هو مجرد عرض، فإنه ينبع عادةً من ثلاث فئات متداخلة: عيوب التصميم/الاختيار، والأخطاء الداخلية، وتداخل النظام الخارجي. تحلل هذه الورقة هذه الأسباب الأساسية لتوجيه فحص المعدات وصيانتها.
تتميز مثل هذه الأعطال بمعدل حدوث منخفض في الموقع ولكنها مشكلات جذرية في المعدات تتطلب إجراء تحقيق ذي أولوية، وتنتج بشكل رئيسي عن التصميم والتصنيع واختيار المواد واختيار النموذج بشكل غير مناسب.
تشير السرعة الحرجة إلى سرعة الدوران النظرية المقابلة للرنين المتأصل للمعدات. تم تصميم مضخات الطرد المركزي الأفقية بشكل مثالي قبل التسليم بسرعة حرجة أعلى من السرعة المقدرة لتجنب الرنين. ومع ذلك، فإن مضخات التوربينات العمودية وغيرها من المعدات الرأسية تكون عرضة للرنين أثناء التشغيل إذا لم يتم التحقق من السرعة الحرجة في مرحلة التصميم. بالإضافة إلى ذلك، ستؤدي دعامات خطوط الأنابيب المفقودة وظروف التشغيل المضطربة لوحدات المضخات المتعددة إلى تغيير التردد المتأصل في النظام وتحفيز الاهتزاز، وهو ما يمكن حله عن طريق ضبط سرعة التشغيل أو إعادة بناء هيكل المعدات.
وفقًا لمعيار ISO 1940/1، يتعين على دافعات مضخة الطرد المركزي الوصول إلى دقة التوازن الديناميكي من الدرجة 6.3. إن معايرة المصنع دون المستوى المطلوب، والقطع بعد الصيانة، والقياس والتآكل على المدى الطويل، والتصاق المواد الغريبة سوف يؤدي إلى الإضرار بحالة التوازن. تتسبب قوة الطرد المركزي الدورية المتولدة أثناء التشغيل عالي السرعة في حدوث اهتزاز منتظم، الأمر الذي يتطلب التفكيك ومعايرة التوازن الديناميكي الاحترافية. في حالات قليلة، قد يتسبب تصنيع الجزء الدوار للمحرك غير المتوازن أيضًا في حدوث اهتزاز، وهو ما يمكن فحصه وفقًا للمعايير الكهربائية NEMA.
سيؤدي عدم التطابق بين جسم المضخة ومواد المكره والوسائط المنقولة إلى التآكل والتآكل، مما يؤدي إلى إتلاف دقة المكونات والتسبب في الاهتزاز. وفي الوقت نفسه، سيؤدي اختيار المعدات غير المناسبة وعدم كفاية رأس الشفط الإيجابي الصافي (NPSH) إلى التجويف الشديد. يؤدي الانهيار الفوري للفقاعات في منطقة الضغط العالي إلى توليد قوة تصادم قوية، مما يتسبب في اهتزاز شديد للمضخة بشكل عام. سيؤدي التجويف المستمر أيضًا إلى تآكل المكره وتفاقم الأخطاء.
على الرغم من أن تفاوت المكونات الفردية يتوافق مع المواصفات الصناعية، إلا أن تراكم التسامح بعد تجميع أجزاء متعددة من المرجح أن يؤدي إلى حدوث اهتزاز. بالإضافة إلى ذلك، فإن المشكلات الشائعة مثل القدم الناعمة، والوصلات غير المتوازنة ومسامير التثبيت غير المستقرة بعد التثبيت أو الصيانة الجديدة ستؤدي إلى إجهاد غير متساوٍ للمعدات واهتزاز مستمر.
تعتبر الأعطال الداخلية هي أكثر حوافز الاهتزاز شيوعًا في الموقع، والتي تنتج عن تشوهات في مكونات المضخة والمحرك ذات خصائص الأعطال المستقرة والمتكررة، والتي تعمل كمحور للصيانة اليومية.
سوف تتسبب مجموعة أدوات التوصيل والإزاحة التشغيلية والصيانة غير القياسية للمضخات والمحركات في اختلال العمود، مما يؤدي إلى توليد قوة تأثير شعاعية أثناء التشغيل وإثارة الاهتزاز. يجب أن تتبع المعايرة بدقة معايير التصميم الخاصة بالشركة المصنعة للمضخة. بالإضافة إلى ذلك، فإن انحناء عمود المضخة الناتج عن الحمل الزائد للمعدات، وتشوه درجة الحرارة العالية والتأثير الخارجي يؤدي إلى انحراف مركزية الدوار ويزيد من سعة الاهتزاز بشكل كبير.
المحامل هي المكونات الداعمة الأساسية لنظام الدوار. سيؤدي زيت التشحيم غير الكافي أو المتدهور أو غير المتطابق والتلوث بالشوائب إلى زيادة احتكاك التشغيل وتحفيز الاهتزازات عالية التردد. وفي الوقت نفسه، فإن تشغيل المحامل لفترة طويلة يؤدي إلى تآكل التعب، وتقشير المجاري المائية والتخليص المفرط. سيؤدي الفشل في استبدال المحامل في الوقت المناسب إلى تفاقم الاهتزاز بشكل مستمر وحتى التسبب في قفل المحامل وإيقاف تشغيل المعدات.
سيؤدي الدوران العكسي للمضخة الناتج عن توصيلات المحرك غير الصحيحة إلى إزعاج الظروف الهيدروليكية وإثارة الاهتزاز. يؤدي انسداد المكره الجزئي أو الكامل إلى نقل متوسط غير سلس وحمل غير طبيعي، مصحوبًا بالاهتزاز وتقلب التيار. يسبب تشوه عمود المضخة ضغطًا غير متساوٍ على المحامل ومقاعد الصمامات، مما يشكل مخاطر اهتزاز مخفية على المدى الطويل.
تظهر بيانات التشغيل والصيانة الميدانية أن معظم اهتزازات مضخة الطرد المركزي تنشأ من مشاكل النظام الخارجي، والتي يتم إخفاؤها إلى حد كبير ويمكن إساءة تقديرها بسهولة على أنها أخطاء متأصلة في المعدات.
يعمل إجهاد الشد والقذف الناتج عن الالتحام القسري لخطوط الأنابيب على واجهة المضخة، مما يتسبب في تشوه المضخة وإزاحة العمود. تؤدي دعامات خطوط الأنابيب المفقودة والشماعات السائبة والتخطيط غير المعقول إلى اهتزاز خط الأنابيب، ويتسبب الاهتزاز المنقول إلى المضخة في اهتزاز الوحدة بشكل عام. وفي الوقت نفسه، فإن الوزن الذاتي المتزايد لخطوط الأنابيب المملوءة بالماء يولد بسهولة ضغطًا إضافيًا ويؤدي إلى اهتزاز مستمر.
تتسبب مسامير التثبيت السائبة والخرسانة الأساسية المتشققة والتسوية غير المتساوية للأساسات والحشو غير القياسي في حدوث عيوب ناعمة في القدم، مما يؤدي إلى إجهاد دعم غير متساوٍ واهتزاز تشغيلي للمضخة. علاوة على ذلك، يشكل الاهتزاز حلقة مفرغة تؤدي باستمرار إلى تفاقم تلف الأساسات، والذي يحدث كثيرًا في المعدات التي تم تركيبها حديثًا أو في مرحلة ما بعد الصيانة.
نظام المضخة وخطوط الأنابيب بأكمله له تردد طبيعي. يحدث الرنين عندما يتداخل تردد اهتزاز تشغيل المضخة مع التردد الطبيعي للنظام، مما يؤدي إلى تضخيم الاهتزاز الطفيف والتسبب في تلف كلال المكونات والاهتزاز العام الشديد. يمكن تجنب هذه المشكلة عن طريق تحسين بنية خطوط الأنابيب وضبط تخطيط النظام.
في ملخص،مضخة الطرد المركزييحدث الاهتزاز بسبب تراكب التصميم والاختيار، والمكونات الداخلية وعوامل النظام الخارجية، ومن بينها إجهاد خط الأنابيب وتركيب الأساس غير القياسي من الحوافز الشائعة في الموقع. يعد الاهتزاز الطفيف ظاهرة طبيعية، ولكن الاهتزاز المفرط يعرض عمر خدمة المعدات وسلامة الإنتاج للخطر.
يمكن تحقيق التحكم الفعال في الاهتزاز وتشغيل المضخة المستقر والفعال من خلال الاختيار والتركيب الموحد والصيانة الدورية والتخطيط الأمثل لخط الأنابيب وتجنب الرنين.
تركز Teffiko على البحث والتطوير والتصنيع وتشغيل الأنظمة وصيانة معدات المضخات. مع الخبرة الناضجة في مجال تكنولوجيا السوائل، فإنها توفر منتجات مضخات موثوقة وحلول مخصصة لمختلف السيناريوهات الصناعية. لمعرفة المزيد من المعلمات التقنية ومهارات التشغيل والصيانة أو الحلول الحصرية، يرجى زيارة الموقع الرسمي:www.teffiko.com.
