أسباب عدم استقرار الضغط في ضواغط الهواء اللولبية ذات حقن الزيت

حالات فشل المكونات الميكانيكية المؤثرة في استقرار الضغط في ضواغط الهواء اللولبية

عطل صمام الحد الأدنى للضغط وعلوقه

عندما يعلق صمام الحد الأدنى للضغط (MPV) أو يفشل في الفتح بالكامل، يصبح دوران الزيت في ضواغط الهواء اللولبية مقيدًا — ما يؤدي إلى حرمان المحامل من التزييت الكافي وإجبار النظام على التشغيل دون العتبة الحرجة البالغة ٤,٥ بار (المعيار الصناعي لعام ٢٠٢٣). ويؤدي هذا التقييد أيضًا إلى قفزات في الضغط تتجاوز ١٠٪ فوق القيم المُحددة مسبقًا، مما يسرّع من معدل التآكل في أختام الدوار.

عيوب صمامات الدخول والشفط: عدم الفتح الكامل أو فشل الإغلاق

يؤدي تسرب صمام السحب الذي يتجاوز ١٥٪ من التدفق المُصنَّف إلى إعادة تدوير الهواء، ما يُهدر ٢٠–٣٠٪ من طاقة الضغط ويقلل الكفاءة الحجمية— مما يطيل دورات التشغيل دون داعٍ. وتسمح تدهورات الختم على ألواح الصمامات بتسرب الهواء المضغوط إلى غرف الكرنك، ما يُحدث عدم استقرار في ضغط النظام خلال ٩٠ ثانية من بدء التشغيل.

انسداد فاصل الزيت-الغاز وانسداد مرشح الزيت

تؤدي حالات الفشل المتزامنة في الفاصل والمرشح إلى خفض الإنتاج الفعّال للضاغط بنسبة ٤٠٪، بينما يُعزى ٧٣٪ من حالات عدم الاستقرار الميكانيكي في الضغط إلى تدهور الزيت غير المعالج (مجلة أنظمة السوائل، ٢٠٢٣).

أعطال نظام التحكم التي تعطل تنظيم الضغط

فشل صمام الملف اللولبي وتسرب هواء التحكم

عندما تفشل صمامات الملف اللولبي — إما بسبب انسدادها نتيجة تراكم الأوساخ أو احتراق ملفاتها بعد حدوث قفزات في التيار الكهربائي — فإن ذلك يؤثر سلبًا جدًّا على التحكم في تدفق الهواء ويُخلّ تمامًا بتنظيم الضغط في تلك الضواغط اللولبية ذات الحقن الزيتي. ووفقًا لبيانات الصيانة الصناعية الحديثة من العام الماضي، يعود ما يقارب نصف جميع حالات التوقف غير المخطط لها في أنظمة الضواغط اللولبية إلى هذه المشكلات المتعلقة بالصمامات. ومن ثم هناك مشكلة تسرب هواء التحكم التي تفاقم الأمور سوءًا من خلال خفض قوة التشغيل. وهذا يعني أن استجابة الصمامات تتباطأ عند تغيُّر متطلبات النظام، مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة من أوجه عدم الكفاءة، إذ يبدأ النظام ويتوقف باستمرار، ما يؤدي إلى اهتراء المكونات بوتيرة أسرع من المعتاد. وللكشف المبكر عن هذه المشكلات قبل أن تتحول إلى عقبات كبرى، تقوم معظم المرافق بجدولة فحوصات دورية كل ثلاثة أشهر، تشمل فحص الأغشية وإجراء اختبارات على الدوائر الهوائية لاكتشاف أي علامات على تدهور الختم.

انقطاعات التحكم في السعة: أخطاء في صمام الانزلاق، ومحركات التردد المتغير (VFD)، وتعديل مدخل الهواء

تستخدم ضواغط الهواء اللولبية اليوم عادةً ثلاث طرق رئيسية للتحكم في سعتها: حيث تقوم صمامات الانزلاق بضبط الإزاحة الميكانيكية، وتُنظِّم محركات التردد المتغير (VFD) سرعة المحرك، بينما تتعامل صمامات تعديل المدخل مع خنق تدفق الهواء. وعندما تعلق صمامات الانزلاق بسبب تراكم الورنيش، قد يرتفع الضغط بشكل غير متوقع، وأحيانًا يتجاوز ١٥ رطل/بوصة مربعة على دفعات. كما أن المشكلات المتعلقة بمحركات التردد المتغير (VFD) تُخلّ بالعلاقة بين العزم والسرعة الدورانية (rpm)، وإذا لم تُ calibrated صمامات المدخل بدقة، فإنها تُحدث فعليًّا قمم طلب كاذبة. وتؤدي هذه المشكلات في الضغط إلى تشغيل متكرر سريع يُسرّع من تآكل المحامل، بالإضافة إلى هدر كبير في عملية التفريغ (blowdown) يُضيّع ما يقارب ٢٠٪ من إجمالي الهواء المضغوط المنتج. ويُركّز معظم فنيي الصيانة في المراحل المبكرة لاكتشاف هذه المشكلات — قبل أن تبدأ حقًّا في إحداث اضطراب جذري في النظام بأكمله — على تحليل أنماط الاهتزاز والتصوير الحراري أولًا.

مشكلات الاستشعار، والمفاتيح، والمعايرة في حلقات ضغط الضواغط اللولبية للهواء

فشل مفتاح الضغط، تحركات أجهزة الاستشعار، وأخطاء المعايرة

عندما يفشل مفاتيح الضغط في ضاغطات الهواء المسمارية، فإنها تفسد دورات البدء والتوقف المهمة، مما يضع ضغطًا إضافيًا على المحركات ويخلق مستويات ضغط غير مستقرة. إذا لم يتم معايرة هذه المفاتيح بشكل صحيح، فقد تتحرك بشكل متكرر أو تتحرك متأخراً، مما يؤدي إلى انخفاض في الضغط الذي يؤثر على كل شيء متصل أسفل التيار. المشكلة تزداد سوءاً عندما تخرج أجهزة الاستشعار عن محاذاة، مما يرسل معلومات خاطئة إلى نظام التحكم. هذا يؤدي إلى تقييمات غير صحيحة لما هو مطلوب، لذلك فإن الأنظمة إما تضغط على الكثير أو تقدم القليل جدا. الحصول على هذه الأشياء التحقق مرة واحدة في السنة يجعل فرقا كبيرا. إذا تركنا ذلك لوحده، يمكن أن تتراكم أخطاء صغيرة مع مرور الوقت، مما يسبب في بعض الأحيان اختلافات في الضغط تصل إلى 15% في المصانع والمصانع. فالتدقيقات المنتظمة للحفاظ على الطاقة توفر المال على الطاقة المهدرة وتقلل من ارتداء الآلات، بالإضافة إلى أنها تساعد على الحفاظ على أداء ثابت في جميع العمليات.

فشل ختم صمام تحرير الهواء وعطل في مفتاح فرق ضغط الزيت

عندما تبدأ صمامات تحرير الهواء في الفشل، ينتهي الأمر بمضخات التوربينات اللولبية إلى العمل بجهد أكبر مما ينبغي. وقد يؤدي هذا العبء الإضافي إلى زيادة استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى ٢٥٪ تقريبًا، فضلًا عن التسبب في اهتراء مبكر لمكونات مثل الدوارات والمحامل والسدادات الأخرى. ويتفاقم هذا المشكل عندما تتعطل مفاتيح ضغط الزيت التفاضليّة. وهذه المفاتيح مُصمَّمة لمراقبة مستويات التزييت، ولكن إذا كشفت بشكل خاطئ عن حالات انخفاض الضغط، فإن النظام لا يُفعِّل أي إجراءات تصحيحية. وما النتيجة؟ تنخفض تدفقات الزيت، وتزداد قوى الاحتكاك ازديادًا هائلًا، وترتفع درجات الحرارة ارتفاعًا خطيرًا. وغالبًا ما يرى فريق الصيانة هذين العنصرين معًا باعتبارهما «وصفة لكارثة» تؤدي عادةً إلى تلف المحامل وإيقاف التشغيل المفاجئ غير المخطط له. ولتفادي هذه الفوضى، يجب على الفنيين فحص الأغشية (الدايافراجم) بانتظام واختبار مفاتيح الضغط تلك بدقة. وبذلك يتسنى الحفاظ على استقرار ضغط الزيت ومنع تسرب الهواء المضغوط أثناء دورات التشغيل العادية.