خبرة تحديد “الضوضاء والاهتزازات غير الطبيعية” في المصانع الكيميائية

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة yinkuilin6868 في تاريخ 17-11-2015 الساعة 14:49. في عمليات الصناعات الكيميائية، يعتمد العاملون ذوو الخبرة على حاسة السمع الحادة لتحديد الأصوات والاهتزازات الغير طبيعية، وبذلك يمكنهم التعرف على تلك الأصوات ومعالجتها، وذلك لمنع تلف المعدات. الأسباب الشائعة لحدوث الضوضاء عادةً ما تكون كالتالي: 1. تآكل المكونات الداخلية للصمامات ； 　　2. تفريغ الضخ ； 　　٣. تشغيل المضخات ذات القدرة العالية في حالة أحمال منخفضة ； 　　٤. اهتزاز المضخة الطاردة المركزية ； 　　5. تشقق حاجز مبدل الحرارة ； 　　6. تبخر الهيدروكربونات في الماء ； 　　7. صرير صمام التحكم ； 　　8. حدوث صدمة مائية في أنابيب البخار. أولاً: الضوضاء غير الطبيعية في المعدات الدوارة
1. الضاغط: يتكون صوت الضاغط بشكل أساسي من ضوضاء القوى الغازية الناتجة عن الجزء الرئيسي للضاغط، بالإضافة إلى الضوضاء الميكانيكية الناتجة عن الأجزاء المساعدة. عادةً، يكون مستوى الضوضاء المقاس في الأوقات العادية بين 84 و102 ديسيبل. 　　عندما يبدأ المضخة في حدوث اهتزازات، فإنها تصدر صوتًا عميقًا وعاليًا كل بضع ثوانٍ. في هذه الحالة، يعمل المضخة في حالة غير مستقرة، حيث يتحرك الروتور ذهابًا وإيابًا بين المحامل، كما أنه يضغط على محامل الدفع. إن الحركة الأفقية للروتور تؤدي حتمًا إلى تلف ختم محور المضخة والمحامل. كل صوت اهتزاز يدل على انزلاق الروتور مرة أخرى بين المحامل. كلما ارتفع صوت الاهتزاز هذا، كان تأثيره على الدوار في الاتجاه الأفقي أقوى، وبالتالي يزداد الخطر، مما قد يؤدي من اهتزاز خفيف إلى تدمير الضاغط بالكامل. بشكل عام، يكون الجهاز قادرًا على مقاومة ظاهرة الاهتزازات بشكل أفضل عندما يدور بسرعة 3000 دورة في الدقيقة، مقارنة بسرعة 8000 دورة في الدقيقة. 　　أسباب حدوث الاهتزاز وطرق التخلص منه: ① الضغط الناتج عن العملية مرتفع جدًا. أفرغ مستقبل مبرد ما بعد المضخة لخفض الضغط الخلفي، أو افتح صمام مياه التبريد الداخلة إلى مبرد ما بعد المضخة. 　　②معدل السحب منخفض. افتح صمام مكافحة الاهتزاز، وبذلك يمكن للغاز المطلق أن يعود إلى مدخل الضاغط الخلفي. 　　③درجة حرارة الغاز المستنشق مرتفعة. تحتوي معظم الأجهزة على جهاز لحقن كمية صغيرة من الهيدروكربونات السائلة الخفيفة في المنطقة الموجودة فوق فتحة استقبال الهواء في الضاغط، حيث يؤدي تبخر هذه السوائل إلى تبريد التيار الهوائي الساخن الذي يدخل الضاغط. يمكن أيضًا طلب من المراحل السابقة خفض درجة حرارة الغاز الداخل إلى المضخة. 　　 2. الضخ: يأتي ضجيج مضخات الآلات بشكل أساسي من المحرك، ويتكون ضجيج المحرك من ثلاثة أجزاء: الضجيج الكهرومغناطيسي الناتج عن الاهتزازات الكهرومغناطيسية داخل المحرك نفسه، والضجيج الديناميكي الهوائي الناتج عن المروحة الموجودة في الجزء الخلفي من المحرك، بالإضافة إلى الضجيج الميكانيكي. عادةً ما يكون بين 83 و105 ديسيبل. الضوضاء والاهتزازات غير الطبيعية في المضخة تنتج بشكل رئيسي عن فراغ المضخة، أو كبر سعتها، أو حدوث تآكل ناتج عن الغازات داخل المضخة. 　　الفراغ داخل الضخ: يصدر المضخة الطاردة المركزية صوت اهتزاز بسبب الفراغ، وهذا يعني أن ضغط السحب غير كافٍ لمنع تبخر السائل داخل المضخة، وعندما تتشوه الفقاعات وتنفجر، يحدث الاهتزاز. إذا استمر الفراغ، فإن أغلفة محور المضخة والمحامل والشفرات ستتعرض للتلف. 　　أسرع طريقة لمنع الضخ من الوصول إلى حالة الفراغ: تقليل معدل التدفق عن طريق تضييق فتحة خروج الضخ، ثم رفع مستوى السائل داخل الخزان. وثانيًا، إيقاف المضخة مباشرة؛ وأفضل طريقة لذلك هي ربط المضخة بمستوى السائل في الخزان عبر نظام التحكم التلقائي. 　　تآكل الضغط الهوائي في المضخة: عند حدوث تآكل الضغط الهوائي، ينتج ضوضاء واهتزازات، وتتعرض سطوح شفرات المضخة للإجهاد المتكرر بسبب قوى الصدم العالية، مما يؤدي إلى تآكل السطح تدريجيًا وتكوّن فجوات على شكل خلايا، وبالتالي تتضرر الشفرات. علاوة على ذلك، عندما يكون تأثير التآكل الناتج عن الفراغات الهوائية شديدًا، فإن تكوّن كميات كبيرة من الفقاعات يشغل جزءًا من مساحة مجرى السائل، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في ضغط التدفق وكفاءة الضخ. 　　لذلك، من أجل أن تعمل الضخة بشكل طبيعي، يجب الحفاظ على الضغط عند مدخل الشفرات عند قيمة معينة لا تقل عن حد معين، ويجب أن يكون هذا الضغط أعلى من ضغط البخار المشبع للسائل في درجة الحرارة المستخدمة في النقل. عند حدوث تآكل الغازات أثناء التشغيل، يجب تفريغ الهواء من الضخ فورًا. 　　سعة الضخ مرتفعة جدًا: تصدر المضخات الطاردة المركزية ذات السعة الكبيرة أصواتًا منخفضة وخافتة أثناء التشغيل عند تقليل السعة، ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى الدوران الداخلي داخل الردياتير. إذا استمر الأمر على هذا النحو لفترة طويلة، فسوف يتضرر جزء الدوار. الطريقة الوحيدة هي زيادة سرعة التدفق الخارجي. 　　يجب إيقاف تشغيل أي جهاز دوار يعاني من اهتزازات مفرطة فورًا، قبل أن يتسبب ذلك في تلف المضخة. ثانيًا: الضوضاء والاهتزازات غير الطبيعية في الصمامات والأنابيب
تنشأ الضوضاء في الصمامات والأنابيب بشكل أساسي نتيجة احتكاك الغازات تحت الضغط بجدران الأنابيب، أو نتيجة انخفاض الضغط فجأة مما يؤدي إلى حدوث اضطرابات في الغازات المحيطة. 　　الضوضاء الغير طبيعية في الصمامات تنتج بشكل رئيسي عن الأسباب التالية: ① وجود أجسام غريبة على مقعد الصمام ； 　　②يتسبب السائل عالي السرعة في تلف الصمامات ； 　　③يُستخدم صمام التبديل كصمام تحكم ； 　　④تسرب صمام البوابة ； 　　⑤يتدفق مزيج البخار والسائل عبر جسم الصمام. 　　صراخ صمام التحكم: يجب أن يتمكن صمام التحكم السليم من الإغلاق بشكل طبيعي. عندما يكون صمام التحكم مغلقًا تمامًا، يصدر صوتًا خافتًا، وهذا يدل على وجود تسرب للسائل من خلال مقعد الصمام. وإذا كان انخفاض الضغط عند الصمام كبيرًا، فقد يكون الصوت عاليًا جدًا. يمكن لحجر صغير أو برغي أو رواسب لحام وغيرها من الأشياء المتراكمة على الصمام أن تمنع إغلاق الصمام بشكل كامل. 　　وجود الضوضاء يدل على مرور سائل سريع عبر الصمام، وإذا استمر الأمر لفترة طويلة، فسوف يؤدي ذلك إلى تآكل الصمام نفسه. إذا لم يكن من الممكن إخراج الصمام لإصلاحه، فإن أفضل حل هو خفض ضغط الأنابيب في الجزء العلوي. 　　إذا كان الموضع الطبيعي للعمل لدى صمام التحكم في وضع الإغلاق، وكان يصدر ضوضاء باستمرار، بالإضافة إلى ارتفاع هبوط الضغط عبر الصمام، فإنه عند مرور خليط الغاز والسائل عبر صمام التحكم، ستحدث اهتزازات شديدة. ويمكن تقليل هذه الاهتزازات عن طريق خفض درجة حرارة السائل. 　　صرير صمام التحويل: إن تحديد ما إذا كان صمام التحويل يتسرب من خلال الاستماع إلى الصوت هو مهارة يجب أن يتقنها الأشخاص المسؤولون عن التعامل مع الحوادث. 　　عند وضع الأذن بالقرب من قاعدة الصمام، يمكن سماع صوت تسرب السائل بوضوح، أما إذا لم يكن هناك تسرب، فلن يُسمع أي ضوضاء. عادةً لا تُستخدم صمامات القفل لأغراض التحكم، فإذا تم فتح الصمام بزاوية أكبر من 2 إلى 3 دورات، فإن الجزء الداخلي من الصمام سيتعرض للتآكل بسبب تدفق السائل بسرعة عالية. وبهذه الطريقة، عندما يتم إغلاق الصمام، فإن جسم الصمام سيبدأ في التسرب. يكفي فرق الضغط البالغ 2.1 ميجا باسكال للسماح بمرور سائل بسرعة عالية عبر صمام متآكل. ثالثًا: اهتزازات أنابيب البخار والماء المكثف
يحدث الاهتزاز غير الطبيعي في أنابيب البخار بسبب تكثف البخار بسرعة على الأسطح المعدنية الباردة، أو بسبب الصدمات الناتجة عن خليط البخار مع الماء المكثف. يُطلق على هذه الظاهرة اسم “صدمة الماء”، وصوت الاهتزاز الناتج عنها عالٍ جدًا. 　　لذلك، عند تشغيل البخار، يجب أولاً تسخين أنابيب البخار وتصريف الماء الموجود فيها، وذلك لمنع حدوث صدمات مائية. في أجهزة إعادة التبخير ومبادلات الحرارة التي تعمل بالبخار، يحدث أيضًا صدمة مائية خطيرة عند إدخال البخار لأول مرة في الأنابيب. 　　انتبه: أنابيب دافئة، مقاومة للماء! رابعًا: معدات نقل الحرارة
غالبًا ما لا يُعتبر الضوضاء الناتجة عن المعدات التي تدور أمرًا غير طبيعي، لكن أحيانًا قد تصدر المعدات الثابتة التي تعمل بشكل طبيعي ضوضاء واهتزازات غير طبيعية، مما يسبب الحيرة. وعادةً، تكون الأسباب كالتالي: ① تأثير الضربة المائية ； 　　②تسرب الغاز إلى السائل ； 　　③تشقق حاجز مبدل الحرارة ； 　　④الرنين وما إلى ذلك. 　　صدمة الماء في مبادلات الحرارة: بالنسبة لمبادلات الحرارة التي يتدفق فيها السائل، فإن هناك هواءً أو غازات أخرى موجودة داخلها قبل بدء الاستخدام. لذلك، يجب تفريغ الهواء من داخل مبادل الحرارة واستبداله بالسائل. إذا لم يتم تفريغ الهواء، فإن خليط الغاز والسائل سيؤدي إلى حدوث تيارات عنيفة وتكوّن العديد من الفقاعات. وعند انفجار هذه الفقاعات، يتدفق السائل بسرعة لملء المكان الذي تركته الفقاعات، مما يخلق قوة صدمة كبيرة. ونتيجة لذلك، يحدث اهتزاز شديد في الجهاز باستمرار، حتى يتم تفريغ الهواء تمامًا. بالنسبة للسائل المسخن، إذا وصلت درجة الحرارة إلى درجة تبخر السائل، فإن ذلك يؤدي أيضًا إلى تدفق مختلط من الغاز والسائل، مما يسبب ظاهرة الصدمة الهيدروليكية. 　　التسرب: عندما يتسرب الهيدروكربونات ذات النقطة المرتفعة إلى سائل ذو ضغط منخفض، فإنها تتبخر بسرعة لتتحول إلى بخار. ويؤدي هذا التمدد المفاجئ إلى تقلبات في الضغط، مما يسبب حركة في الأنابيب. يمكن أن يؤدي تسرب الغاز ذو الضغط العالي إلى الغاز ذو الضغط المنخفض أيضًا إلى حدوث اهتزازات في المعدات والأنابيب. لذلك، عند اكتشاف هذا الاهتزاز، يجب فتح صمام التفريغ وأنابيب التصريف في جهاز تبادل الحرارة فورًا، وفحص مكونات السائل أو أخذ عينات منه لتحديد مكان التسرب. 　　تشقق حاجز المبادل الحراري: هناك مثال واحد يكفي لشرح هذه المشكلة. بدأ أحد الأنابيب المتصلة بمبدل حرارة النفط الخام في الاهتزاز، وبعد عدة أيام من هذا الاهتزاز، توقف تدفق النفط الخام داخل الأنبوب فجأة. وعند فتح غطاء مبدل الحرارة، تبين أن حاجز التوجيه قد تضرر، كما أنه أغلق مخرج النفط الخام. يسمح التصميم بانخفاض في الضغط يبلغ 345 كيلو باسكال، بينما يكون انخفاض الضغط أثناء التشغيل 483 كيلو باسكال. يؤدي الانسداد الجزئي للأنابيب إلى زيادة حادة في انخفاض ضغط النفط الخام، ويؤدي ارتفاع الضغط إلى تدمير حواجز المسارات في النهاية. عند اكتشاف اهتزاز أنابيب المبادل الحراري، يجب فحص فرق الضغط بين الغلاف ومسار الأنابيب. 　　باختصار، هناك أسباب متعددة للضوضاء والاهتزازات غير الطبيعية، ويمكن للمشغلين ذوي الخبرة والفنيين تحديد السبب فورًا من خلال سماع الصوت، واتخاذ إجراءات فورية لمنع وقوع الحوادث، وأحيانًا يكون من الضروري أيضًا إجراء تقييم شامل والتمييز بين الأسباب المختلفة.