הבנת פגמי אימפלר
הגדרה: מהם פגמי אימפלר?
פגמים באימפלר ישנם נזקים, בלאי או הידרדרות באימפלרים של המשאבה וגלגלי המאוורר, כולל שחיקה של הלהבים, קורוזיה, סדקים, הצטברות חומר, כנפי חילוף שבורים ונזק לציר. פגמים אלה משפיעים הן על איזון מכני (ויוצרים לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל and רֶטֶט) וביצועים הידראוליים/אווירודינמיים (הפחתת יעילות, זרימה ולחץ). פגמים באימפלר יוצרים חתימות רטט אופייניות, כולל רטט מוגבר של ×1 כתוצאה מחוסר איזון ומוגבר תדירות מעבר שבבים אמפליטודה מהפרעות הידראוליות.
אימפלרים פועלים בתנאים קשים - מהירויות גבוהות, נוזלים קורוזיביים או שוחקים, טמפרטורות קיצוניות - מה שהופך אותם רגישים למגוון מצבי נזק. הבנת פגמי האימפלר וחתימות האבחון שלהם חיונית לשמירה על אמינות המשאבה והמאוורר.
פגמים נפוצים באימפלר
1. שחיקה ובלאי
שחיקה שוחקת
- לִגרוֹם: חלקיקים מוצקים במשטחי להב שחוקים נוזלים
- תַבְנִית: אזורים בקצה הקדמי ובמהירות גבוהה נשחקים הכי הרבה
- אֵפֶקְט: אובדן חומרי יוצר חוסר איזון, יעילות מופחתת
- קֶצֶב: פרופורציונלי לריכוז החלקיקים, קשיות, מהירות
- נפוץ ב: משאבות סלייה, יישומי כרייה, שפכים
שחיקה של קוויטציה
- מַנגָנוֹן: קריסת בועות אדים יוצרת לחצים מקומיים עזים
- הוֹפָעָה: משטח דמוי ספוג מחורץ, חומר הוסר
- מיקומים: אזורים בלחץ נמוך (צד יניקה של הלהב, קצוות)
- מְיוּחָד: קוויטציה רעש מלווה בסחף
- מְנִיעָה: NPSH תקין, בחירת משאבה נכונה
2. קורוזיה
- התקפה כימית: נוזלים קורוזיביים מפרקים את חומר האימפלר
- קורוזיה גלוונית: מתכות שונות במגע עם אלקטרוליט
- גומות: קורוזיה מקומית היוצרת חללים ומעלי מתח
- דילול כללי: אובדן חומר אחיד על פני משטחים
- בשילוב עם שחיקה: סינרגיה של שחיקה-קורוזיה מאיצה נזק
3. הצטברות חומרים
- היווצרות קנה מידה: משקעים מינרליים ממים קשים או כימיקלים
- זיהום ביולוגי: אצות, חיידקים, רכיכות במערכות קירור מים
- חומר תהליך: מוצר או פולימרים מוצקים הנדבקים למשטחים
- אֵפֶקְט: יוצר חוסר איזון, מצמצם מעברי זרימה, משנה את ההידראוליקה
- סִימפּטוֹם: עלייה הדרגתית ברטט של × 1
4. נזק לשבבי
סדקים
- סדקי עייפות: ממאמץ מחזורי, בדרך כלל בצמתים בין הלהב לתכריכים
- קורוזיה ממאמץ: מתח משולב וסביבה קורוזיבית
- סדקים תרמיים: ממחזורי טמפרטורה או הלם תרמי
- זיהוי: פסי צד של VPF, שינוי דפוס רטט
כנפי שבורה
- כישלון מוחלט: שבב או חלק נשברים
- חוסר איזון חמור: אובדן מסה גדול יוצר רטט גבוה של ×1
- אסימטריה הידראולית: דפוס VPF חריג
- פעולה מיידית: נדרש כיבוי והחלפה
- נזק משני: חלקים שבורים עלולים לגרום נזק למעטפת ולאטמים
5. פגמים בנאב ובהרכבה
- רופף על הפיר: חריץ מפתח שחוק, התאמת הפרעה לא מספקת
- רכזת סדוקה: סדקי מאמץ במבנה ציר האימפלר
- נזק לחריצים: פתח מפתח שחוק או פרוץ המאפשר תנועה
- רפיון בורג הגדר: אימפלר המסוגל להזיז צירית או סיבובית
6. פגמים גיאומטריים
- מחוץ לסיבוב: ייצור או נזק הגורמים לאקסצנטריות
- הַשׁתָאָה: עיוות תרמי או מכני
- מרווחי כנפי כנף לא שווים: וריאציה בייצור
- אֵפֶקְט: כולם יוצרים חוסר איזון ופעימות הידראוליות
חתימות רטט
1× רכיב חוסר איזון
- שְׁחִיקָה: אובדן חומר אסימטרי → עלייה הדרגתית של פי 1
- הצטברות: משקעים אסימטריים → עלייה הדרגתית של פי 1
- שבשבת שבורה: עלייה פתאומית גדולה של פי 1
- תִקוּן: לעתים קרובות מגיב ל איזון שדה
תדירות מעבר של שבבים
- כנפי הגנה פגומות: VPF מוגבר עם פסים צדדיים ב-±1×
- חסרה וואנה: דפוס VPF חריג, תת-הרמוניות אפשריות
- בעיות סילוק: משרעת VPF מוגברת
- נקודת הפעלה: VPF משתנה עם קצב הזרימה
דפוס רפיון
- אימפלר רופף יוצר מספר רב של תוֹרַת הַרמוֹנִיָה (1×, 2×, 3×)
- רטט לא יציב, שאינו חוזר על עצמו
- לֹא יַצִיב שָׁלָב מדידות
- מונע איזון יעיל עד להידוק
שיטות גילוי
ניתוח רטט
- מגמות ברמה הכללית
- אמפליטודה אחת למעקב אחר חוסר איזון
- אמפליטודת VPF עבור מצב הידראולי/שביל
- ניתוח פס רחב עבור קוויטציה
- ניטור תדירות תקלות מיסבים
בדיקות ביצועים
- קצב זרימה: ירידה מנקודת הבסיס מעידה על שחיקה
- לחץ פריקה: לחץ מופחת מעיד על נזק
- צריכת חשמל: שינויים מצביעים על אובדן יעילות
- בדיקת עקומת משאבה: השווה לביצועי התכנון/הבסיס
בדיקה חזותית
- בדיקת בורוסקופ דרך פתחי המארז
- בדיקה מלאה במהלך שיפוץ
- צילום לתיעוד וטרנדים
- מדוד את עובי הלהב, בדוק אם יש סדקים
- הערכת חומרת השחיקה/קורוזיה
מניעה והפחתה
בחירת חומרים
- חומרים עמידים בפני שחיקה לשירות שוחקים (סגסוגות קשות, קרמיקה)
- סגסוגות עמידות בפני קורוזיה לשירות כימי (316 SS, Hastelloy, טיטניום)
- ציפויי הגנה (אפוקסי, ציפוי גומי, קרמיקה)
- התאמת החומר לחומרת היישום
נוהלי תפעול
- לפעול בסמוך לנקודת היעילות הטובה ביותר (ממזער את הלחצים הידראוליים)
- הימנעו מקביטציה באמצעות NPSH נאות
- מזערו את ריכוז המוצקים במידת האפשר
- כימיה של נוזל בקרה (pH, חומרים קורוזיביים)
תַחזוּקָה
- בדיקה תקופתית של אימפלר במהלך הפסקות חשמל
- נקו הצטברות לפני שהיא יוצרת חוסר איזון
- איזון מחדש לאחר ניקוי או תיקון
- החלף אימפלרים שחוקים לפני ביצועים בלתי סבירים
- תיעוד שיעורי בלאי לצורך חיזוי אורך חיים
פגמים באימפלר מייצגים בעיית אמינות משמעותית במשאבות ובמאווררים. השילוב של נזק מכני היוצר חוסר איזון ואפקטים הידראוליים/אווירודינמיים היוצרים חתימות תדר מעבר של כנפי הגלגל מאפשר אבחון מקיף באמצעות ניתוח רעידות. הבנת מצבי כשל ספציפיים לאימפלר ויישום ניטור ואמצעי מניעה מתאימים ממטבים את אמינות הציוד ביישומי שאיבה והזזת אוויר תובעניים.