13 عاملاً شائعًا يؤثر على عمر المضخة التوربينية العمودية للآبار العميقة
تقريبًا جميع العوامل التي تدخل في متوسط العمر المتوقع الموثوق به للمضخة تعود إلى المستخدم النهائي، خاصة كيفية تشغيل المضخة وصيانتها. ما هي العوامل التي يمكن للمستخدم النهائي التحكم فيها لإطالة عمر المضخة؟ تعتبر العوامل الثلاثة عشر الجديرة بالملاحظة التالية من الاعتبارات المهمة لإطالة عمر المضخة.
1. القوى الشعاعية
تشير إحصائيات الصناعة إلى أن السبب الأكبر للتوقف غير المخطط له لمضخات الطرد المركزي هو فشل المحمل و/أو الختم الميكانيكي. المحامل والأختام هي "طيور الكناري في منجم الفحم" - فهي مؤشرات مبكرة على صحة المضخة ومقدمة للفشل داخل نظام الضخ. ربما يعرف أي شخص عمل في صناعة المضخات لأي فترة من الوقت أن أفضل ممارسة أولى هي تشغيل المضخة عند أفضل نقطة كفاءة (BEP) أو بالقرب منها. في BEP، تم تصميم المضخة لتحمل الحد الأدنى من القوى الشعاعية. عند التشغيل بعيدًا عن أفضل الممارسات البيئية، يكون متجه القوة الناتج لجميع القوى الشعاعية بزاوية 90 درجة بالنسبة للدوار ويحاول انحراف وثني عمود المضخة. تعتبر القوى الشعاعية العالية وانحراف العمود الناتج بمثابة مانع تسرب ميكانيكي وعامل مساهم في تقصير عمر المحمل. إذا كانت القوى الشعاعية كبيرة بما فيه الكفاية، فإنها يمكن أن تتسبب في انحراف العمود أو انحناءه. إذا أوقفت المضخة وقمت بقياس جريان العمود، فلن تجد أي خطأ لأن هذه حالة ديناميكية وليست حالة ثابتة. إن العمود المنحني الذي يعمل بسرعة 3,600 دورة في الدقيقة سوف ينحرف مرتين في كل دورة، لذلك سينحني في الواقع 7,200 مرة في الدقيقة. يجعل انحراف الدورة العالية هذا من الصعب على وجوه الختم الحفاظ على الاتصال والحفاظ على طبقة السائل (الفيلم) المطلوبة لكي يعمل الختم بشكل صحيح.
2. تلوث مواد التشحيم
بالنسبة للمحامل الكروية، فإن أكثر من 85% من حالات فشل المحامل ناتجة عن التلوث، والذي يمكن أن يكون غبارًا أو مواد غريبة أو ماء. فقط 250 جزءًا في المليون (جزء في المليون) من الماء يمكن أن تقلل من عمر المحمل بمقدار أربعة أضعاف. عمر مادة التشحيم أمر بالغ الأهمية.
3. ضغط الشفط
تشمل العوامل الرئيسية الأخرى التي تؤثر على عمر المحمل ضغط الشفط، ومحاذاة المحرك، وإلى حد ما إجهاد الأنابيب. بالنسبة لمضخات العملية الأفقية المعلقة أحادية المرحلة ANSI B 73.1، تكون القوة المحورية المتولدة على الدوار باتجاه منفذ الشفط، لذلك إلى حد ما وضمن حدود معينة، فإن ضغط الشفط التفاعلي سيقلل فعليًا من القوة المحورية، وبالتالي يقلل من أحمال محمل الدفع وإطالة عمرالمضخات التوربينية العمودية العميقة.
4. محاذاة السائق
يمكن أن يؤدي عدم محاذاة المضخة والسائق إلى زيادة التحميل على المحمل الشعاعي. يرتبط عمر المحمل الشعاعي بشكل كبير بدرجة عدم المحاذاة. على سبيل المثال، مع وجود اختلال صغير (اختلال) يبلغ 0.060 بوصة فقط، قد يواجه المستخدم النهائي مشكلات في المحمل أو الاقتران بعد ثلاثة إلى خمسة أشهر من التشغيل. ومع ذلك، إذا كان الانحراف بمقدار 0.001 بوصة، فقد تعمل نفس المضخة لأكثر من 90 شهرًا.
5. سلالة الأنابيب
يحدث إجهاد الأنابيب بسبب عدم محاذاة أنابيب الشفط و/أو التفريغ مع حواف المضخة. حتى في تصميم المضخة القوي، يمكن لإجهاد الأنابيب أن ينقل بسهولة هذه الضغوط العالية المحتملة إلى المحامل وتركيبات مبيت المحامل المقابلة لها. يمكن أن تتسبب القوى (الانفعال) في جعل المحمل غير دائري و/أو خارج المحاذاة مع المحامل الأخرى، مما يتسبب في أن تكون الخطوط المركزية على مستويات مختلفة.
6. خصائص السوائل
تعتبر خصائص السوائل مثل الرقم الهيدروجيني واللزوجة والجاذبية النوعية من العوامل الحاسمة. إذا كان السائل حمضيًا أو مسببًا للتآكل، فإن الأجزاء المتدفقة من أ مضخة توربينية عمودية عميقة مثل جسم المضخة والمكره يجب أن تكون مقاومة للتآكل. محتوى المواد الصلبة للسائل وحجمه وشكله ودرجة كشطه كلها عوامل.
7. تواتر الاستخدام
يعد تكرار الاستخدام عاملاً مهمًا آخر: كم مرة تبدأ المضخة في فترة زمنية معينة؟ لقد شهدت شخصيًا مضخات تبدأ وتتوقف كل بضع ثوانٍ. معدل التآكل في هذه المضخات أعلى بكثير مما يحدث عندما تعمل المضخة بشكل مستمر في نفس الظروف. في هذه الحالة، يجب تغيير تصميم النظام.
8. صافي هامش الشفط الإيجابي
كلما زاد الهامش بين صافي رأس الشفط الإيجابي المتاح (NPSHA، أو NPSH) وصافي رأس الشفط الإيجابي المطلوب (NPSHR، أو NPSH مطلوب)، قل احتمال وجود بئر عميق مضخة التوربينات العمودية سوف تجويف. يؤدي التجويف إلى إتلاف دافعة المضخة، ويمكن أن تؤثر الاهتزازات الناتجة على عمر الأختام والمحامل.
9. سرعة المضخة
تعد السرعة التي تعمل بها المضخة عاملاً حاسماً آخر. على سبيل المثال، المضخة التي تعمل بسرعة 3,550 دورة في الدقيقة ستتآكل أسرع بأربع إلى ثماني مرات من تلك التي تعمل بسرعة 1,750 دورة في الدقيقة.
10. توازن المكره
يمكن أن تتسبب الدفاعات غير المتوازنة في المضخات الكابولية أو بعض التصميمات الرأسية في تمايل العمود، وهي حالة تؤدي إلى انحراف العمود، تشبه إلى حد كبير القوى الشعاعية عندما تعمل المضخة بعيدًا عن أفضل الممارسات البيئية. يمكن أن يحدث الانحراف الشعاعي وتمايل العمود في وقت واحد.
11. ترتيب الأنابيب ومعدل التدفق الداخل
هناك اعتبار آخر مهم لإطالة عمر المضخة وهو كيفية ترتيب الأنابيب، أي كيفية "تحميل" السائل في المضخة. على سبيل المثال، الكوع الموجود على المستوى الرأسي على جانب الشفط للمضخة سيكون له تأثيرات أقل ضررًا من الكوع الأفقي - يكون التحميل الهيدروليكي للمكره أكثر توازناً، وبالتالي يتم تحميل المحامل بشكل أكثر توازناً.
12. درجة حرارة تشغيل المضخة
يمكن أن يكون لدرجة حرارة تشغيل المضخة، سواء كانت ساخنة أو باردة، وخاصة معدل التغير في درجة الحرارة، تأثير كبير على عمر وموثوقية المضخة التوربينية العمودية العميقة. تعتبر درجة حرارة تشغيل المضخة مهمة جدًا ويجب تصميم المضخة بحيث تتوافق مع درجة حرارة التشغيل. ولكن الأهم من ذلك هو معدل التغير في درجة الحرارة.
13. اختراق غلاف المضخة
على الرغم من عدم أخذها في الاعتبار في كثير من الأحيان، فإن السبب وراء كون اختراقات غلاف المضخة خيارًا وليس معيارًا لمضخات ANSI هو أن عدد اختراقات غلاف المضخة سيكون له بعض التأثير على عمر المضخة، حيث أن هذه المواقع هي المواقع الرئيسية للتآكل و تدرجات الإجهاد (يرتفع). يرغب العديد من المستخدمين النهائيين في حفر الغلاف واستغلاله لمنافذ التصريف والعادم والأجهزة. في كل مرة يتم فيها حفر ثقب والنقر على القشرة، يتم ترك تدرج إجهاد في المادة، والذي يصبح مصدر شقوق الإجهاد والمكان الذي يبدأ فيه التآكل.
ما ورد أعلاه هو فقط للإشارة إلى المستخدم. لطرح أسئلة محددة، يرجى الاتصال بـ CREDO PUMP.