في حالة المضخات التوربينية العمودية الغاطسة أثناء الخدمة، نوصي باستخدام أجهزة الضغط المحلية للمساعدة في الصيانة التنبؤية واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

نقطة تشغيل المضخة

تم تصميم المضخات لتحقيق التدفق التصميمي المحدد والضغط/الرأس التفاضلي المحدد وتشغيله. يؤدي التشغيل في حدود 10% إلى 15% من أفضل نقطة كفاءة (BEP) إلى تقليل الاهتزاز المرتبط بالقوى الداخلية غير المتوازنة. لاحظ أن النسبة المئوية للانحراف عن أفضل الممارسات البيئية يتم قياسها من حيث تدفق أفضل الممارسات البيئية. كلما تم تشغيل المضخة من BEP، كلما كانت موثوقيتها أقل.

منحنى المضخة هو تشغيل المعدات عندما لا تكون هناك مشكلة، ويمكن التنبؤ بنقطة التشغيل للمضخة ذات الأداء الجيد من خلال ضغط الشفط وضغط التفريغ أو التدفق. إذا تعطلت المعدات، فيجب معرفة جميع المعلمات الثلاثة المذكورة أعلاه لتحديد المشكلة في المضخة. ومع ذلك، بدون قياس القيم المذكورة أعلاه، من الصعب تحديد ما إذا كانت هناك مشكلة في الغاطسة مضخة التوربينات العمودية. ولذلك، فمن الأهمية بمكان تركيب مقياس التدفق وأجهزة قياس ضغط الشفط والتفريغ.

بمجرد معرفة معدل التدفق والضغط التفاضلي/الرأس، قم برسمهما على الرسم البياني. من المرجح أن تكون النقطة المرسومة قريبة من منحنى المضخة. إذا كان الأمر كذلك، فيمكنك على الفور تحديد مدى تشغيل الجهاز من BEP. إذا كانت هذه النقطة أسفل منحنى المضخة، فيمكن تحديد أن المضخة لا تعمل كما هو مصمم وقد يكون لها شكل من أشكال الضرر الداخلي.

إذا كانت المضخة تعمل باستمرار على يسار أفضل الممارسات البيئية الخاصة بها، فيمكن اعتبارها كبيرة الحجم وتشمل الحلول الممكنة قطع المكره.

إذا كانت المضخة التوربينية العمودية الغاطسة تعمل بشكل معتاد على يمين أفضل الممارسات البيئية الخاصة بها، فيمكن اعتبارها أصغر من الحجم. تشمل الحلول الممكنة زيادة قطر المكره، أو زيادة سرعة المضخة، أو اختناق صمام التفريغ، أو استبدال المضخة بأخرى مصممة لإنتاج معدل تدفق أعلى. يعد تشغيل المضخة بالقرب من أفضل الممارسات البيئية الخاصة بها أحد أفضل الطرق لضمان الموثوقية العالية.

رأس الشفط الإيجابي الصافي

صافي رأس الشفط الإيجابي (NPSH) هو مقياس لميل السائل إلى البقاء سائلاً. عندما تكون قيمة NPSH صفرًا، يكون السائل عند ضغط البخار أو نقطة الغليان. يحدد منحنى صافي رأس الشفط الإيجابي المطلوب (NPSHr) لمضخة الطرد المركزي رأس الشفط المطلوب لمنع السائل من التبخر عند المرور عبر نقطة الضغط المنخفض عند فتحة شفط المكره.

يجب أن يكون صافي رأس الشفط الإيجابي (NPSHHa) أكبر من أو يساوي NPSHr لمنع التجويف - وهي ظاهرة تتشكل فيها الفقاعات في منطقة الضغط المنخفض عند تجويف شفط المكره ثم تنهار بعنف في منطقة الضغط العالي، مما يتسبب في تساقط المواد و اهتزاز المضخة، والذي يمكن أن يؤدي إلى فشل المحمل والختم الميكانيكي في جزء صغير من دورة حياتها النموذجية. عند معدلات التدفق العالية، تزيد قيم NPSHr على منحنى مضخة التوربينات العمودية الغاطسة بشكل كبير.

يعد مقياس ضغط الشفط الطريقة الأكثر عملية ودقة لقياس NPSHa. هناك العديد من الأسباب المختلفة لانخفاض NPSHa. ومع ذلك، فإن الأسباب الأكثر شيوعًا هي انسداد خط الشفط، وصمام الشفط المغلق جزئيًا، ومرشح الشفط المسدود. كما أن تشغيل المضخة على يمين أفضل الممارسات البيئية الخاصة بها سيؤدي إلى زيادة NPSHr للمضخة. يمكن تركيب مقياس ضغط الشفط لمساعدة المستخدم على تحديد المشكلة.

مرشحات الشفط

تستخدم العديد من المضخات مرشحات الشفط لمنع دخول المواد الغريبة وإتلاف المكره والحلزون. المشكلة هي أنها تسد مع مرور الوقت. عندما تنسد، يزداد انخفاض الضغط عبر المرشح، مما يقلل من NPSHa. يمكن ضبط مقياس ضغط الشفط الثاني أعلى الفلتر للمقارنة بمقياس ضغط الشفط الخاص بالمضخة لتحديد ما إذا كان الفلتر مسدودًا. إذا كان المقياسان لا يقرأان نفس القراءة، فمن الواضح وجود انسداد في المرشح.

مراقبة ضغط دعم الختم

في حين أن الأختام الميكانيكية ليست دائمًا السبب الجذري، إلا أنها تعتبر على نطاق واسع نقطة الفشل الأكثر شيوعًا لمضخات التوربينات العمودية الغاطسة. يتم استخدام برامج أنابيب دعم ختم API للحفاظ على التشحيم ودرجة الحرارة والضغط و/أو التوافق الكيميائي المناسب. يعد الحفاظ على برنامج الأنابيب أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق أقصى قدر من الموثوقية. ولذلك، يجب إيلاء اهتمام وثيق لأجهزة نظام دعم الختم. وينبغي أن تكون جميع أجهزة التنظيف الخارجي، والإطفاء بالبخار، وأواني الختم، وأنظمة الدورة الدموية، وألواح الغاز مجهزة بمقاييس الضغط.

وفي الختام

تظهر الدراسات الاستقصائية أن أقل من 30% من مضخات الطرد المركزي مجهزة بمقاييس ضغط الشفط. ومع ذلك، لا يمكن لأي قدر من الأجهزة أن يمنع فشل المعدات إذا لم يتم ملاحظة البيانات واستخدامها بشكل صحيح. سواء كان مشروعًا جديدًا أو مشروعًا تحديثيًا، ينبغي النظر في تركيب الأجهزة المناسبة في الموقع لضمان قدرة المستخدمين على إجراء استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل مناسب والصيانة التنبؤية للمعدات الحيوية.