ما مقدار اهتزاز ضاغط الهواء الذي يُعدّ غير طبيعي؟ الأسباب الشائعة، مؤشرات المراقبة، وطرق الاستقصاء

كم يُعدّ اهتزاز ضاغط الهواء غير طبيعي؟

لتحديد ما إذا كانت اهتزازات ضاغط الهواء غير طبيعية، يُعمَد عادةً إلى الرجوع إلى المعايير الصادرة عن المنظمة الدولية للمعايير. ISO السلسلة 10816 من المعايير القياسية أو المعايير الوطنية ذات الصلة. إن تقييم الاهتزاز ليس قيمة رقمية مفردة، بل يرتبط ارتباطًا وثيقًا بسرعة دوران المعدات وقوتها ونوع الدعم. وبوجه عام، يُعد شدة الاهتزاز (القيمة الفعالة لسرعة الاهتزاز) المؤشر الأساسي لقياس حالة الاهتزاز في الآلات الدوّارة.

بالنسبة لضواغط الهواء الصناعية القياسية، يُعتبر قيمة الجذر التربيعي للمتوسط المربع لسرعة الاهتزاز ضمن نطاق محدد عادةً جيدًا أو مقبولًا للتشغيل. وعندما تتجاوز هذه القيمة العتبة المحددة من قبل الشركة المصنعة، أو تشهد زيادة كبيرة مقارنةً بالخط الأساسي الأولي (مثل أن تزداد إلى أكثر من ضعف القيمة السابقة)، يُعد ذلك دليلاً على وجود اهتزاز غير طبيعي. بالإضافة إلى ذلك، إذا ظهرت أثناء التشغيل أصوات صدمة دورية واضحة أو ارتفعت درجة الحرارة بشكل غير اعتيادي، فحتى وإن لم تتجاوز القيم المطلقة الحدود المسموح بها، ينبغي إبداء اليقظة وإجراء فحوصات معمّقة.

الأسباب الشائعة التي تؤدي إلى الاهتزاز غير الطبيعي لضاغط الهواء

تتعدد أسباب الاهتزازات غير الطبيعية في ضواغط الهواء، ويمكن إرجاعها أساسًا إلى الجوانب التالية:

• عدم اتزان الدوار:تؤدي ترسبات الأوساخ على سطح المروحة أو الدوار، أو التآكل غير المتساوي، أو أخطاء التصنيع والتركيب، إلى عدم تطابق مركز الكتلة مع مركز الدوران، مما يولد قوى طاردة مركزية تُسبب الاهتزاز.
• عدم تطابق محاور النظام:عند توصيل المحرك بعمود الدوران للمكبس، قد تنشأ حالات عدم تناظر متوازي أو عدم تناظر زاوي، مما يؤدي أثناء التشغيل إلى نشوء عزوم انحناء إضافية كبيرة واهتزازات.
• تآكل المحمل أو تلفه:قد يؤدي حدوث تقشّر التعب أو اتساع الشقّ الكبير أو سوء التشحيم في المحامل الدوّارة أو المحامل المنزلقة إلى عدم استقرار التشغيل وحدوث اهتزازات عالية التردد.
• الأساس مفكوك أو يحدث رنين:قد يؤدي ارتخاء مسامير تثبيت المعدات في الأساس، أو نقص صلابة الأساس، أو تقارب تردد تشغيل المعدة مع التردد الطبيعي للهيكل إلى حدوث الرنين.
• نبضات تدفق الهواء واهتزاز الأنابيب:قد تؤدي التقلبات المميزة لتدفق الهواء في الضواغط الترددية إلى إثارة الرنين في نظام الأنابيب، مما يؤدي إلى زيادة اهتزاز الوحدة بأكملها.

مؤشرات المراقبة الرئيسية للاهتزاز

في مجال مراقبة الحالة وتشخيص الأعطال، يُعتمد عادةً على ثلاثة أبعاد من مؤشرات الاهتزاز لتقييم شامل لحالة صحة المعدات:

• إزاحة الاهتزاز:يعكس بشكل رئيسي حالة الاهتزاز منخفض التردد للم rotor، وغالبًا ما يُستخدم لتقييم فجوة rotor ومستوى الاهتزاز النسبي في الضواغط الكبيرة ذات السرعة المنخفضة المدعومة بمحامل انزلاقية.
• سرعة الاهتزاز:يُعدّ المؤشر الأساسي لشدة الاهتزاز، الأكثر حساسيةً للترددات المتوسطة، المعيار المفضل لتقييم الحالة الاهتزازية الشاملة لمعظم ضواغط الهواء ذات السرعة المتوسطة والمرتفعة.
• تسارع الاهتزاز:يتميز بحساسية عالية تجاه إشارات الصدمات عالية التردد، وغالبًا ما يُستخدم في الكشف المبكر عن العيوب المحلية في محامل الدوران، وعن حالات عدم انتظام التزاوج بين التروس، وغيرها من الأعطال ذات التردد العالي.

طرق استكشاف الأعطال وعلاج الاهتزازات غير الطبيعية

عند مواجهة اهتزازات غير طبيعية، ينبغي اتباع مبدأ «الخارج أولاً ثم الداخل، والبسيط أولاً ثم المعقد» أثناء إجراء الفحص والتشخيص:

• فحص الأساسيات والاتصال:أولاً، تحقق من عدم ارتخاء البراغي التثبيتية ومتانة دعامات الأنابيب، مع استبعاد الاهتزازات الناجمة عن ارتخاء المكونات الميكانيكية الخارجية.
• إعادة الفحص المركزي:باستخدام أدوات دقيقة مثل جهاز المحاذاة بالليزر، يتم إعادة معايرة تجانس محور المحرك مع الماكينة الرئيسية ضمن الظروف المحددة سواء في الحالة الساخنة أو الباردة.
• الاتزان الديناميكي للدوار:إذا أظهر تحليل الطيف أن تردد الاهتزاز يتطابق مع تردد الدوران، وأن الطور مستقر، فيجب إجراء موازنة ديناميكية ميدانية للدوار أو إجراء تصحيح للموازنة الساكنة/الديناميكية وإعادته إلى المصنع.
• فحص المحامل ونظام التشحيم:فحص ضغط زيت التشحيم ودرجة حرارته ونوعيته، وعند الضرورة استخدام تحليل طيف الاهتزاز لتقييم حالة المحامل، مع استبدال المحامل التالفة في الوقت المناسب.
• معالجة تذبذبات تدفق الهواء:بالنسبة لضواغط الترددية، يمكن تقليل تذبذبات تدفق الغاز وخفض اهتزازات الأنابيب من خلال تركيب ألواح فتحات، أو تحسين مسار الأنابيب، أو إضافة خزانات عازلة.