مشاكل في دوار ضاغط اللولب؟ اضطرابات التآكل/التشوه/الانحشار: التشخيص والحلول

يُعد الروتور في ضاغط اللولب المكون الأساسي للنظام الكامل للضغط، ويؤثر وضعه التشغيلي بشكل مباشر على كفاءة إنتاج الغاز والعمر الافتراضي للمعدات. يقدم هذا المقال شرحاً مفصلاً لأعطال الروتور الشائعة وأسبابها والإجراءات الرئيسية للوقاية والتحكم، مما يساعد فنيي صيانة المعدات على تشخيص الأعطال وحلها بسرعة.

أولًا: تكوين مكونات الروتور

يرتكز تجميع الروتور على الروتور المحرك (الروتور الذكر) والروتور المُدار (الروتور المؤنث)، إلى جانب مكونات حيوية أخرى تشمل المحامل الرئيسية، والمحامل التحميلية، وأغطية المحامل، والمكابس التوازنية، وبطانات المكبس التوازني.

ثانيًا: أعطال الروتور الشائعة

1. التآكل الطبيعي والتقدم في العمر الميكانيكي

- تآكل الأقطار الخارجية لمجرى أسنان الروتور الذكر/الأنثى

- التآكل الطبيعي لأسطوانات الروتور

2. الأضرار الميكانيكية الناتجة عن خطأ بشري

- خدوش على الأقطار الخارجية لمآخذ المسمار الذكري/الأنثوي

- خدوش على الجدران الداخلية لأسطوانات المسمار

- خدوش على جانبي غطاء مدخل/مخرج المسمار

- تآكل في محامل مدخل/مخرج المسمار والدوائر الداخلية لأغطية المحامل

تآكل في أقطار العمود عند مواضع تركيب محامل المسمار

تشوه في نهايات عمود المسمار

3. المناطق عالية الخطورة لخدوش/احتقان المكونات

الخدوش والاحتقان (العض) على أسطح تشبيك المسمار الذكري/الأنثوي

احتكاك القطر الخارجي للمسمار مع الجدران الداخلية للهيكل

الاحتكاك بين سطح نهاية مخرج المسمار ومسكن محمل العادم

التآكل والالتصاق بين محور نهاية دخول الدوار وفتحة العمود في الغلاف

التآكل والالتصاق في أطراف محور خروج الدوار مع فتحات غلاف المحمل الخارجة

ثالثاً: الأسباب الجذرية لفشل الدوارات

عدم صلاحية دخل الهواء وفشل الصيانة التزييت عدم استبدال مرشحات الهواء حسب الجدول الزمني يؤدي إلى كمية زائدة من الغبار في هواء الدخل، ما يسبب دخول ملوثات إلى غرفة الضغط ويؤدي إلى تآكل شديد في الدوارات. الخلط العشوائي بين علامات تجارية مختلفة من مواد التزييت يمكن أن يتسبب في رواسب كربونية ولزوجة في الزيت، مما يسرع بشكل أكبر من تآكل الدوارات.

اختيار/استبدال الزيوت غير المطابقة: استخدام زيت المكبس أنواع لا تستوفي مواصفات المعدات أو الإهمال في تغيير الزيت حسب الجدول الزمني يسمح بوجود شوائب زائدة في الزيت، ما يؤدي مباشرةً إلى خدوش في المكونات الدقيقة مثل الدوارات وأسطوانات الأسطوانات.

معلمات التشغيل غير الطبيعية تُسبب فشلًا متسلسلًا. درجات الحرارة المنخفضة جدًا عند التفريغ أثناء التشغيل تزيد من محتوى الرطوبة في خليط الزيت والغاز، مما يؤدي بمرور الوقت إلى استحلاب الزيت. يفشل الزيت المستحلب في تزييت محامل المدخل/المخرج بشكل كافٍ، ما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة والتلف في ظل ظروف السرعة العالية والحمل الثقيل. وينتج عن ذلك في النهاية عدم انتظام في عمود الدوار أو تشوهه أو انسداده.

أعطال مكونات الدفع

مشاكل مثل فجوة التشابك غير الطبيعية في تروس اقتران طرف الدفع أو فشل الوصلات الرئيسية يمكن أن تؤدي إلى توزيع غير متساوٍ للإجهاد على طرف عمود الدفع، مما يؤدي إلى تشوه الطرف.

عيوب في جودة المحامل

استخدام مكونات محامل غير مطابقة يزيد من خطر فشل المحامل بشكل غير طبيعي، ما يؤدي بشكل غير مباشر إلى عدم تمركز الدوار وتآكله.

دقة تصنيع وتركيب دون المستوى المطلوب: يتم دعم محور الشفط والتفريغ للروتور بواسطة محامل في هيكل الضاغط وهيكل محمل التفريغ على التوالي. إذا لم تحقق التجانسية المحورية بين الهيكل وهيكل المحمل والروتور المواصفات المحددة في التصميم (والتي يجب أن تُضبط ضمن مدى 0.01–0.02 مم)، فقد يؤدي ذلك بسهولة إلى حدوث احتكاك أو انسداد بين الروترات، أو بين الروترات والهيكل، أو مع مكونات أخرى.

تراكم أخطاء التصميم والتصنيع: تحتوي المكونات الداخلية داخل غرفة الضغط على مقاييس ديناميكية دقيقة، حيث تُقاس الفجوات بالألف من البوصة أو المليمترات. إذا كانت الفجوة المصممة صغيرة جدًا، فإنها بالاقتران مع التسامحات التصنيعية تزيد بشكل كبير من احتمالية خدش الدوار أو انسداده. في الظروف التشغيلية العادية، تكون الفجوة بين الدوار والجسم حوالي 0.1 مم، بينما تتراوح الفجوة بين سطح نهاية تصريف الدوار وبيت المحمل للتفريغ بين 0.05 إلى 0.1 مم.

إجراءات التفكيك والتجميع غير السليمة: أثناء التفكيك، يكون هناك تداخل في المقاس بين المحمل وعمود الدوار. قد يؤدي استخدام قوة مفرطة عند الإزالة إلى تشوه المكونات، مما يقلل من تماثلها المحوري الأصلي. وبعد تجميع الوحدة، إذا لم يتم التحقق من التماثل المحوري الكلي للمكونات المجمعة، فقد يؤدي ذلك إلى تآكل الأجزاء أو انسداد الدوار في حال بدء التشغيل ضمن ظروف خارج حدود التسامح.

ملخص: معظم حالات فشل الدوار المذكورة أعلاه في الضواغط اللولبية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بإجراءات التشغيل والصيانة والتجميع البشرية. أثناء الصيانة الروتينية، فإن الالتزام التام بإجراءات تشغيل وصيانة المعدات مع تنفيذ إجراءات الصيانة الدورية يمكن أن يمنع بشكل فعال مثل هذه الأعطال.