كيفية الكشف عن تجويف المضخة
تقع المضخات في قلب معظم العمليات الصناعية وثاني أكثر الآلات شيوعًا في العالم (بعد المحرك الكهربائي). نظرًا لأنها شائعة جدًا ، غالبًا ما يتم التغاضي عن المضخات كمصدر محتمل لتحسين الإنتاجية أو سبب للتكاليف الزائدة إذا لم يتم تشغيلها بشكل صحيح.
كما هو الحال مع أي جهاز ، يمكن أن تحدث بعض المشاكل. المشكلة الشائعة في أنظمة الضخ هي تجويف المضخة. يتسبب تجويف المضخة في عدد من المشكلات بما في ذلك الضوضاء الزائدة والاهتزاز واستخدام الطاقة ، ناهيك عن الأضرار الجسيمة للمضخة نفسها.
ما الذي يسبب تجويف المضخة؟
تخيل أن تضغط على خرطوم الماء وتتحرك المياه للخارج بشكل أسرع ولكن يتم تهويتها وانتشارها. هذا ما يحدث مع تجويف المضخة. إنها ظاهرة فيزيائية تحدث عندما يصبح ضغط السائل الداخل أقل من ضغط بخار السائل. يحدث انخفاض الضغط عادةً بسبب زيادة سرعة السائل. عندما ينخفض ضغط السائل على الجانب الخلفي لشفرة المكره (المقابل لمدخل المضخة) إلى ما دون نقطة تبخر السائل ، تبدأ فقاعات البخار في التكون. عندما تنتقل الفقاعات / التجاويف إلى جانب التفريغ للمضخة ، وتتحرك إلى منطقة الضغط العالي ، تنفجر التجاويف. يؤدي انفجار هذه الفقاعات أو انهيارها إلى حدوث موجات صدمة شديدة داخل المضخة ، مما يتسبب في تلف المكره والاهتزاز والضوضاء الزائدة.
يمكن أن تتسبب موجات الصدمة هذه في تلف ميكانيكي للمكره والمضخة ، وتزداد شدتها بمرور الوقت وتؤدي إلى فشل محتمل في المضخة. العوامل التي تؤثر على درجة ضغط فقاعات البخار هي سرعة وشكل المكره.
عند التعامل مع السوائل ذات درجات الحرارة المرتفعة ، يزداد خطر حدوث هذا بسبب زيادة ضغط البخار.
ما هو الفرق بين الرأس الميت والتجويف؟
تجويف المضخة والرأس الميت مفاهيم متشابهة لكنهما بعيدان عن نفس الشيء.
عندما تعمل المضخة بدون تدفق عبر المضخة بسبب إغلاق صمام التفريغ أو انسداد الخط ، يكون هناك رأس ميت. تقوم المضخة بإعادة تدوير نفس الماء ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الماء باستمرار. إذا استمرت المضخة في العمل في حالة ميتة لفترة طويلة ، فقد يؤدي التسخين المفرط إلى إتلاف الأختام باهظة الثمن وتقليل عمر المضخة.
يمكن أن يؤدي العنوان الميت في مضخة الطرد المركزي إلى حدوث انفجارات بسبب الطاقة التي يتم وضعها في السائل في المضخة. يمكن أيضًا أن يحدث الضغط الزائد الهيدروليكي والتفاعلات الكيميائية المحتملة في المضخة بسبب الإجهاد المفرط للضغط. يمكن أن تحدث نفس النتائج عن طريق تشغيل المضخة جافة لفترة طويلة ، مما قد يؤدي إلى التجويف.
يعني الرأس الميت أن صمام التدفق مفتوح حتى تستمر المضخة في تدوير نفس السائل مرارًا وتكرارًا ، مما قد يؤدي إلى تلف محرك المضخة لأن السائل يمكن أن يصبح ساخنًا جدًا. ستعمل حماية الطاقة المنخفضة على اكتشاف هذه الحالة ورحلة لحماية المحرك.
يتشابه التجويف في أن الحماية منخفضة الطاقة سوف تكتشفها وتقطعها وتحمي المحرك أيضًا. لكن هذه الحالة تعني أن المضخة جافة ولا يوجد سائل لضخه. سيؤدي ذلك أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك.
كيفية معرفة ما إذا كانت المضخة تعمل على التجويف
عند التعامل مع تجويف المضخة ، يجب أن تدرك أن التكنولوجيا والتقنيات متاحة للكشف عن تجويف المضخة ومراقبته ومنع حدوثه.
يمكن أن يؤدي تلف التجويف إلى تقصير عمر دفاعة المضخة ، وموانع التسرب الميكانيكية ، والمحامل وربما مكونات المضخة الأخرى. بمعنى آخر ، سيقلل من متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) ، مما سيزيد من تكاليف الصيانة ووقت تعطل المضخة.
الطريقة الأكثر شيوعًا لتحديد تجويف المضخة هي من خلال الصوت أو الاهتزاز. يوجد صوت مسموع مشابه للطقطقة يمكن سماعه عند حدوث ذلك. بسبب انفجار فقاعات البخار ، هناك اهتزاز متزايد تتعرض له المضخة ، والذي يمكن ملاحظته أيضًا.
هناك طرق أخرى لتحديد تجويف المضخة وهي الكشف عن درجة الحرارة أو الطاقة في المحرك الخارجي. يعني تجويف المضخة وجود القليل من السوائل أو عدم ضخها أثناء استمرار المضخة نفسها. سيؤدي الضخ الجاف بهذه الطريقة ، مع ضغط بخار المبنى ، إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك - مما يقلل من عمر المحرك ويحتمل أن يتسبب في تلف المكره والمضخة نفسها.
بدلاً من ذلك ، سيواجه المحرك الخارجي للمضخة التي تعمل بالتجويف حدثًا منخفض الطاقة.
بمجرد تحديد الحدث ، من المهم تحديد سبب انخفاض الضغط وتصحيحه. في معظم الحالات ، يمكن حل المشكلة عن طريق تبسيط أنابيب الشفط ، وإزالة أكبر عدد ممكن من الانحناءات والصمامات:
حرك المضخة بالقرب من مصدر السائل.
تنظيف الأنابيب وإزالة أي انسداد.
قم بزيادة قطر أنابيب الشفط بحيث تقلل من سرعة الدخول.
يمكن إجراء الصيانة الروتينية لتجنب حدوث التجويف في المستقبل. تتضمن الصيانة المقترحة المراجعة الدورية وتنظيف المرشحات والمصافي المؤدية إلى أعمال الأنابيب.
كيف تتجنب المراقبة تجويف المضخة؟
تستخدم معظم الصناعات مضخات كبيرة ومعقدة للغاية. قد يؤدي فشل هذه المضخات الحرجة إلى تكاليف تعطل تتجاوز 200000 دولار في اليوم في تكلفة العمليات وحدها ، دون احتساب تكلفة استبدال المعدات بسبب التلف. لذلك ، يميل المستخدمون إلى مراقبة هذه المضخات عن كثب. نظرًا لأن التجويف يمكن أن ينفجر داخل المضخة وينتج عنه خطر كبير على السلامة ، يبحث المستخدمون دائمًا عن حلول موثوقة تسمح لهم بالتنبؤ بها ومنعها.
مع استمرار موجات الصدمة الناتجة عن انفجار فقاعات البخار ، سترتفع درجة الحرارة إلى المحرك الخارجي. إدارة المحرك مرحلات مراقبة ورحلة بناءً على عتبات درجة الحرارة. يمكن أن تتراوح الحماية من مصدر الطاقة الوارد الذي يغذي المحرك إلى المضخة الفردية أو الحمل. توفر مرحلات إدارة المحرك مستوى عالٍ من دقة المراقبة وحماية الطاقة لنظام الطاقة بأكمله مع زيادة وقت التشغيل إلى أقصى حد.
استمع دائمًا إلى بن فرانكلين: "درهم وقاية خير من قنطار علاج".
عن طريق منع التجويف ، سيزيد المستخدمون من كفاءة وعمر المضخة. تذكر أن الوقاية تستحق الوقت ، لذا خذ الوقت الكافي لتنفيذ برنامج صيانة شامل وسيوفر للمستخدمين على المدى الطويل.