فهم عيوب المضخة
التعريف: ما هي عيوب المضخة؟
عيوب المضخة هي أعطال وأعطال في المضخات الطاردة المركزية ومضخات الإزاحة الإيجابية ومعدات الضخ الأخرى، بما في ذلك المشاكل الميكانيكية (فشل المحمل، مشاكل العمود، تسرب الختم)، والمشاكل الهيدروليكية (التجويف, (إعادة التدوير، تلف المكره)، ومشاكل الأداء (انخفاض التدفق، فقدان الكفاءة). هذه العيوب تُسبب عيوبًا مميزة اهتزاز التوقيعات بما في ذلك مكونات تردد مرور الريشة، والاهتزازات العشوائية ذات النطاق العريض من التجويف، والنبضات المنخفضة التردد المرتفعة من عدم الاستقرار الهيدروليكي.
تُعدّ المضخات مكونات أساسية في جميع العمليات الصناعية تقريبًا، وقد يؤدي تعطلها إلى توقف الإنتاج، وانبعاثات بيئية، ومخاطر على السلامة. إن فهم أنماط العيوب الخاصة بكل مضخة وتقنيات التشخيص يُمكّن من مراقبة حالتها بفعالية وإجراء صيانة تنبؤية.
فئات عيوب المضخة
1. العيوب الميكانيكية (الشائعة في المعدات الدوارة)
- أعطال المحمل: أكثر أعطال المضخة شيوعًا (~30-40%)
- عدم توازن المكره: من التآكل أو التراكم أو الريش المفقودة
- عدم المحاذاة: عدم محاذاة اقتران المضخة والسائق
- مشاكل العمود: عمود منحني،, الشقوق, ، يرتدي
- الارتخاء الميكانيكي: حلقات التآكل البالية، المروحة الفضفاضة
2. العيوب الهيدروليكية (خاصة بالمضخة)
التجويف
- تكوين فقاعات البخار وانهيارها في السائل
- اهتزازات النطاق العريض العشوائية عالية التردد
- تآكل المواد والتآكل النقطي
- مشكلة هيدروليكية الأكثر شيوعاً وتدميراً
إعادة التدوير
- عدم استقرار التدفق في ظروف خارج التصميم
- نبضات منخفضة التردد (0.2-0.8× سرعة الجري)
- شائع عند معدلات التدفق المنخفضة
- يمكن أن يؤدي إلى حدوث أعطال ميكانيكية
عدم التوازن الهيدروليكي
- تدفق غير متماثل من خلال المكره
- يُنشئ اهتزازًا واحدًا من القوى الهيدروليكية
- عالي الاهتزاز المحوري عنصر
3. التآكل والتآكل
- تآكل المكره: أطراف الريشة، والأكفان، والمحور متآكلة
- إزالة خاتم الارتداء: زيادة الخلوص من التآكل
- تآكل الغلاف: تآكل الأسطح الحلزونية أو الموزعة
- تأثير: انخفاض الكفاءة، وزيادة الاهتزاز، وتدهور الأداء
4. فشل الختم
- تسرب الختم الميكانيكي: تآكل الوجه، فشل الحلقة O، مشاكل الزنبرك
- تسرب التعبئة: التعبئة البالية أو غير المعدلة بشكل صحيح
- عواقب: فقدان المنتج، التلوث، تلف المحمل
- تأثير الاهتزاز: يمكن أن تؤدي مشاكل الختم إلى حدوث اهتزازات ناتجة عن الاحتكاك
توقيعات الاهتزاز
تردد مرور الريشة (VPF)
التردد الأساسي الخاص بالمضخة:
- حساب: VPF = عدد ريش المكره × RPM / 60
- طبيعي: ذروة VPF موجودة، سعة معتدلة
- ارتفاع VPF: يشير إلى وجود مشاكل هيدروليكية أو تلف في المروحة أو مشاكل في الخلوص
- التوافقيات: 2×VPF، 3×VPF موجود في بعض التصميمات
توقيع التجويف
- النطاق العريض العشوائي: الضوضاء عالية التردد عبر طيف واسع (500-20000 هرتز)
- متهور: ارتفاعات حادة في شكل الموجة الزمنية الناجمة عن انهيار الفقاعة
- عامل: تتقلب السعة بشكل غير منتظم
- مسموع: صوت الحصى أو الفشار المميز
إعادة التدوير
- شبه متزامن: 0.2-0.8× نبضات سرعة الجري
- التردد المنخفض: عادة 2-15 هرتز
- غير مستقر: قد يختلف التردد حسب ظروف التدفق
- سعة عالية: يمكن أن يكون عدة مرات اهتزاز طبيعي 1 ×
مشاكل المكره
- عدم التوازن: 1 × اهتزاز ناتج عن التآكل والتراكم والريش المكسورة
- المكره السائب: التوافقيات المتعددة والاهتزازات غير المنتظمة
- الريش التالفة: زيادة سعة VPF، النطاقات الجانبية
أوضاع فشل المضخة الشائعة
أعطال المحمل (~30-40%)
- نفس آليات المعدات الدوارة الأخرى
- تفاقمت بسبب أحمال الدفع والاهتزاز والتلوث
- الكشف من خلال ترددات خطأ المحمل
فشل الختم (~20-30%)
- تآكل وجه الختم الميكانيكي
- تدهور الحلقة أو الحشية
- تسرب مرئي وتلوث
- يمكن أن يؤدي إلى فشل المحمل بسبب التلوث
ضرر التجويف (~15-25%)
- تآكل مادة المكره
- الحفر وتلف السطح
- فقدان الأداء التدريجي
- يمكن منعها من خلال تصميم النظام المناسب
تلف المكره (~10-20%)
- التآكل والتآكل وتلف الأجسام الغريبة
- ريش مكسورة أو متشققة
- التآكل الناتج عن السوائل الكاشطة
- تراكم أو تلوث
طرق الكشف
تحليل الاهتزازات
- المستويات العامة والاتجاهات
- تحليل تحويل فورييه السريع لتحديد التردد
- مراقبة سعة VPF
- الكشف عن التجويف من خلال تحليل النطاق العريض
- الاهتزاز المحوري لقضايا الدفع/الهيدروليك
مراقبة الأداء
- معدل التدفق: يشير انخفاض التدفق إلى التآكل أو الانسداد
- ضغط التفريغ: يشير انخفاض الضغط إلى تآكل المكره
- استهلاك الطاقة: تشير التغييرات إلى فقدان الكفاءة
- منحنى المضخة: مقارنة المنحنى الفعلي بمنحنى التصميم
معلمات العملية
- ضغط الشفط: يؤدي نقص NPSH إلى حدوث تجويف
- درجة حرارة: يشير ارتفاع درجة الحرارة إلى وجود مشاكل في المحمل أو الختم
- ضوضاء: التجويف، إعادة التدوير المسموع
- تسرب: فشل واضح في الختم أو الحشية
استراتيجيات الوقاية
الاختيار والحجم المناسبين
- اختر المضخة وفقًا لظروف التشغيل الفعلية
- ضمان هامش NPSH الكافي
- تجنب التشغيل بعيدًا عن نقطة الكفاءة الأفضل (BEP)
- ضع في اعتبارك خصائص سوائل العملية (الكاشطة، المسببة للتآكل، درجة الحرارة)
تثبيت
- Precision تنسيق إلى السائق
- دعم الأنابيب المناسب (التخلص من إجهاد الأنابيب)
- تصميم أنابيب الشفط المناسبة
- التحقق من الرقم قدم ناعمة شروط
عملية
- العمل بالقرب من أفضل الممارسات البيئية (±20% من تدفق التصميم)
- تجنب إزالة الأزهار الذابلة أو تجفيفها
- الحفاظ على ضغط الشفط المناسب
- التحكم في درجة الحرارة ضمن حدود التصميم
- تنفيذ إعادة تدوير التدفق الأدنى إذا لزم الأمر
صيانة
- تزييت المحمل حسب الجدول
- صيانة نظام تنظيف الختم
- مراقبة الاهتزازات والاتجاهات
- اختبار الأداء بشكل دوري
- فحص خلوص حلقات التآكل أثناء عمليات الإصلاح
تشمل عيوب المضخات مشاكل الآلات الدوارة القياسية والمشكلات الهيدروليكية الخاصة بالمضخة. إن فهم التفاعل بين الحالة الميكانيكية والأداء الهيدروليكي وظروف التشغيل، بالإضافة إلى المراقبة الشاملة باستخدام تحليل الاهتزازات ومعايير الأداء، يُمكّن من إدارة موثوقية المضخة بفعالية ومنع الأعطال المكلفة وانقطاعات الإنتاج.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									