Cavitation کے لیے ایک پوشیدہ خطرہ ہے۔  عمودی ٹربائن پمپ  آپریشن، کمپن، شور، اور امپیلر کٹاؤ کا سبب بنتا ہے جو تباہ کن ناکامیوں کا باعث بن سکتا ہے۔ تاہم، ان کے منفرد ڈھانچے (شافٹ کی لمبائی دسیوں میٹر تک) اور پیچیدہ تنصیب کی وجہ سے، عمودی ٹربائن پمپوں کے لیے کیویٹیشن پرفارمنس ٹیسٹنگ (NPSHr ڈیٹرمینیشن) کو اہم چیلنج درپیش ہیں۔

I. کلوزڈ لوپ ٹیسٹ رگ: درستگی بمقابلہ مقامی رکاوٹیں۔

1. جانچ کے اصول اور طریقہ کار

بنیادی سامان: درست انلیٹ پریشر کنٹرول کے لیے بند لوپ سسٹم (ویکیوم پمپ، سٹیبلائزر ٹینک، فلو میٹر، پریشر سینسرز)۔

• طریقہ کار:

پمپ کی رفتار اور بہاؤ کی شرح کو درست کریں۔

· آہستہ آہستہ انلیٹ پریشر کو کم کریں جب تک کہ سر 3% تک گر نہ جائے (NPSHr ڈیفینیشن پوائنٹ)۔

· اہم دباؤ کو ریکارڈ کریں اور NPSHr کا حساب لگائیں۔

• ڈیٹا کی درستگی: ±2%، ISO 5199 معیارات کے مطابق۔

2. عمودی ٹربائن پمپس کے لیے چیلنجز

• خلائی حدود: معیاری بند لوپ رگوں کی ≤5 میٹر عمودی اونچائی ہوتی ہے، جو طویل شافٹ پمپوں کے ساتھ مطابقت نہیں رکھتی ہے (عام شافٹ کی لمبائی: 10-30 میٹر)۔

متحرک رویے کی تحریف: شافٹ کو چھوٹا کرنا اہم رفتار اور کمپن موڈز کو تبدیل کرتا ہے، ٹیسٹ کے نتائج کو جھکا دیتا ہے۔

3. صنعتی ایپلی کیشنز

• استعمال کے کیسز: شارٹ شافٹ ڈیپ ویل پمپ (شافٹ ≤5 میٹر)، پروٹو ٹائپ R&D۔

• کیس اسٹڈی: ایک پمپ مینوفیکچرر نے 22 کلوز لوپ ٹیسٹ کے ذریعے امپیلر ڈیزائن کو بہتر بنانے کے بعد NPSHr میں 200% کمی کی۔

II اوپن لوپ ٹیسٹ رگ: لچک اور درستگی کو متوازن کرنا

1. جانچ کے اصول

• اوپن سسٹم:انلیٹ پریشر کنٹرول کے لیے ٹینک مائع کی سطح کے فرق یا ویکیوم پمپ کا استعمال کرتا ہے (سادہ لیکن کم درست)۔

• کلیدی اپ گریڈ:

· اعلی درستگی کے فرق والے پریشر ٹرانسمیٹر (غلطی ≤0.1% FS)۔

روایتی ٹربائن میٹرز کی جگہ لیزر فلو میٹر (±0.5% درستگی)۔

2. عمودی ٹربائن پمپ موافقت

• ڈیپ ویل سمولیشن: وسرجن حالات کو نقل کرنے کے لیے زیر زمین شافٹ (گہرائی ≥ پمپ شافٹ کی لمبائی) بنائیں۔

• ڈیٹا کی اصلاح:CFD ماڈلنگ پائپ لائن کی مزاحمت کی وجہ سے انلیٹ پریشر کے نقصانات کی تلافی کرتی ہے۔

III فیلڈ ٹیسٹنگ: حقیقی دنیا کی توثیق

1. جانچ کے اصول

• آپریشنل ایڈجسٹمنٹ: ہیڈ ڈراپ پوائنٹس کی شناخت کے لیے والو تھروٹلنگ یا VFD رفتار میں تبدیلی کے ذریعے انلیٹ پریشر کو ماڈیول کریں۔

• کلیدی فارمولہ:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(انلیٹ پریشر پن، رفتار ون، اور سیال کے درجہ حرارت کی پیمائش کی ضرورت ہے۔)

ضابطے

inlet flange پر اعلی درستگی والے پریشر سینسرز انسٹال کریں۔

بہاؤ، سر، اور دباؤ کو ریکارڈ کرتے ہوئے آہستہ آہستہ انلیٹ والوز کو بند کریں۔

NPSHr انفلیکشن پوائنٹ کی شناخت کے لیے پلاٹ ہیڈ بمقابلہ انلیٹ پریشر وکر۔

2. چیلنجز اور حل

مداخلت کے عوامل:

· پائپ وائبریشن → اینٹی وائبریشن ماونٹس انسٹال کریں۔

· گیس داخل کرنا → ان لائن گیس مواد مانیٹر استعمال کریں۔

• درستگی میں اضافہ:

· اوسط متعدد پیمائش۔

· وائبریشن سپیکٹرا کا تجزیہ کریں (کیویٹیشن کا آغاز 1–4 کلو ہرٹز انرجی اسپائکس کو متحرک کرتا ہے)۔

چہارم اسکیلڈ-ڈاؤن ماڈل ٹیسٹنگ: لاگت سے موثر بصیرتیں۔

1. مماثلت تھیوری کی بنیاد

• پیمانے کے قوانین: مخصوص رفتار کو برقرار رکھیں؛ پیمانہ امپیلر کے طول و عرض کے طور پر:

QmQ=(DmD)3،HmH=(DmD)2

ماڈل ڈیزائن:  1:2 سے 1:5 پیمانے کا تناسب؛ نقل مواد اور سطح کی کھردری۔

2. عمودی ٹربائن پمپ کے فوائد

•خلائی مطابقت: شارٹ شافٹ ماڈل معیاری ٹیسٹ رگوں پر فٹ ہوتے ہیں۔

لاگت کی بچت: جانچ کے اخراجات پورے پیمانے کے پروٹو ٹائپ کے 10-20% تک کم ہو گئے۔

خرابی کے ذرائع اور تصحیح

• پیمانے کے اثرات:  رینالڈس نمبر انحراف → ٹربولنس اصلاحی ماڈلز کا اطلاق کریں۔

• سطح کی کھردری:  رگڑ کے نقصانات کو پورا کرنے کے لیے پولش ماڈلز Ra≤0.8μm تک۔

V. ڈیجیٹل تخروپن: ورچوئل ٹیسٹنگ انقلاب

1. CFD ماڈلنگ

• عمل:

فل فلو پاتھ 3D ماڈلز بنائیں۔

ملٹی فیز فلو (پانی + بخارات) اور کیویٹیشن ماڈلز (مثلاً، Schnerr-Sauer) کو ترتیب دیں۔

3% سر گرنے تک اعادہ کریں۔ NPSHr نکالیں

• توثیق: CFD کے نتائج کیس اسٹڈیز میں جسمانی ٹیسٹوں سے ≤8% انحراف ظاہر کرتے ہیں۔

2. مشین لرننگ کی پیشن گوئی

• ڈیٹا پر مبنی نقطہ نظر:  تاریخی اعداد و شمار پر ریگریشن ماڈلز کو ٹرین کریں؛ NPSHr کی پیشن گوئی کرنے کے لیے ان پٹ امپیلر پیرامیٹرز (D2، β2، وغیرہ)۔

• فائدہ: جسمانی جانچ کو ختم کرتا ہے، ڈیزائن کے چکروں میں 70 فیصد کمی کرتا ہے۔

نتیجہ: "تجرباتی قیاس آرائی" سے "قابل مقدار درستگی" تک

عمودی ٹربائن پمپ کاویٹیشن ٹیسٹنگ کو اس غلط فہمی پر قابو پانا چاہیے کہ "منفرد ڈھانچے درست جانچ کو روکتے ہیں۔" کلوزڈ/اوپن لوپ رگ، فیلڈ ٹیسٹ، اسکیلڈ ماڈلز، اور ڈیجیٹل سمولیشنز کو ملا کر، انجینئرز ڈیزائن اور دیکھ بھال کی حکمت عملیوں کو بہتر بنانے کے لیے NPSHr کی مقدار درست کر سکتے ہیں۔ جیسے جیسے ہائبرڈ ٹیسٹنگ اور اے آئی ٹولز آگے بڑھیں گے، مکمل مرئیت حاصل کرنا اور کیویٹیشن کی کارکردگی پر کنٹرول معیاری عمل بن جائے گا۔