تاثیر لرزش پمپ + علل اصلی لرزش پمپ و روش‌های کاهش آن

یکی از مشکلات تکراری که اغلب با آن مواجه می‌شویم، لرزش پمپ است. لرزش بیش از حد در پمپ‌ها می‌تواند منجر به تعمیرات غیرمنتظره و پر هزینه، اختلال در عملیات و به خطر افتادن راندمان سیستم شود. در این مطلب، به بررسی تأثیر لرزش پمپ پرداخته و اطلاعات ارزشمندی برای شناسایی و کاهش این مشکل ارائه می‌دهیم.

چرا لرزش پمپ نگران کننده است؟

لرزش پمپ نشانه‌ای از وجود مشکل در پمپ یا سیستم مجاور آن است. وقتی میزان لرزش از حد مجاز تجاوز می‌کند، سؤال اصلی این است که “علت این لرزش بیش از حد چیست و چگونه می‌توان آن را برطرف کرد؟” فرض اینکه عدم تعادل روتور تنها علت باشد، گمراه کننده است، زیرا دلایل بالقوه دیگری نیز وجود دارد. لرزش در ماشین آلات نتیجه نیرویی است که باعث تحریک می‌شود، چه هیدرولیکی و چه مکانیکی، که با فرکانس‌های ساختاری تعامل دارند. هرچه دامنه لرزش بیشتر باشد، شدت نیروی (نیروهای) تحریک کننده و نزدیکی آن به فرکانس تشدید بیشتر است. مشکلات مربوط به واکنش‌های تشدید اغلب در نصب‌های جدید مشاهده می‌شود، اما به دلیل تغییرات در پیکربندی کلی می‌تواند در سیستم‌های قدیمی‌تر نیز رخ دهد.

علل اصلی لرزش پمپ

در این قسمت از مقاله پمپو به 8 علت اصلی لرزش پمپ می پردازیم.

1- کاویتاسیون پمپ

کویتاسیون پدیده‌ای است که به صورت صدایی شبیه به ریختن شن و ماسه در پمپ، شنیده می‌شود. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که حباب‌های با تراکم کم در قسمت مکش پمپ تشکیل می‌شوند. کویتاسیون می‌تواند ناشی از طراحی نادرست لوله‌ها یا گرفتگی ورودی پمپ باشد. زمانی که این حباب‌های کم فشار به پروانه پمپ نزدیک می‌شوند، منفجر می‌شوند و به محفظه و محور پمپ آسیب می‌رسانند.

2- کاهش

• فیلترها و صافی‌های ورودی را به طور مرتب بررسی و تمیز کنید.
• منحنی پمپ را با استفاده از حسگر فشار یا فلومتر بررسی کنید.
• اگر مسیر جریان سیال مناسب نیست، تنظیمات پمپ را مجددا بررسی کنید.
• به طور مرتب فیلترها و صافی‌های ورودی را بررسی و تمیز کنید.
• با استفاده از یک سنسور فشار یا فلومتر، به منحنی پمپ مراجعه کنید.
• در صورت نامناسب بودن مسیر سیال، پیکربندی پمپ را مجددا ارزیابی کنید.

3- شفت خمیده

مشکلات خمیدگی شفت، ارتعاش محوری قابل توجهی با تغییرات فاز نزدیک به ۱۸۰ درجه ایجاد می‌کنند. محل خمیدگی روی شفت تعیین می‌کند که ناپایداری غالب در ۱X RPM (نزدیک به مرکز شفت) یا ۲X RPM (نزدیک به کوپلینگ) اتفاق می‌افتد. تشخیص خمیدگی شفت پمپ با استفاده از نشانگرهای عقربه ای امکان‌پذیر است.

4- عدم تعادل پروانه پمپ

گاهی اوقات پمپ‌ها علائمی از خود نشان می‌دهند که ممکن است به عدم تراز بودن، خرابی یاتاقان‌ها یا گرم شدن بیش از حد آن‌ها اشاره داشته باشند. اما دلیل اصلی این مشکلات اغلب به عدم تعادل در مجموعه پمپ یا سایر اجزای مرتبط باز می‌گردد. این عدم تعادل می‌تواند عواقب گسترده‌ای از جمله ایجاد نیرو‌های ضربه ای و افزایش گرمای داخل پمپ داشته باشد.

تعادل پروانه‌ها نقش مهمی در تعیین عمر یاتاقان‌های پمپ دارد. لازم به ذکر است که در پمپ‌های با پروانه‌ی معلق، عدم تعادل نیرو نسبت به عدم تعادل گشتاور بیشتر نگران کننده است. در سرعت کاری پمپ، بالاترین لرزش معمولاً در جهت افقی یا عمودی مشاهده می‌شود و حداکثر دامنه در سرعت کاری پمپ (۱ برابر دور در دقیقه) اتفاق می‌افتد.

خطرات ناشی از عدم تعادل پروانه پمپ چند وجهی است و می‌تواند اثرات مخربی بر کل سیستم پمپاژ داشته باشد، از جمله:

• انحراف شفت: عدم تعادل در پروانه پمپ می‌تواند منجر به انحراف شفت یا تشدید کنترل نشده شود و در نتیجه، اعوجاج و آسیب احتمالی به کل سیستم را به همراه داشته باشد.
• عدم تعادل، فشار اضافی به یاتاقان‌ها وارد می‌کند و احتمال خرابی زودرس آنها را افزایش می‌دهد.
• لرزش بیش از حد: سطح بالای لرزش ناشی از عدم تعادل پروانه، می‌تواند به پمپ و سیستم اطراف آن آسیب برساند.
• لرزش و نیروهای بیش از حد می توانند عملکرد آب بندهای مکانیکی یا بسته بندی ها را مختل کرده، منجر به نشتی و کاهش راندمان شوند.
• در موارد شدید، عدم تعادل پروانه پمپ می‌تواند منجر به قفل شدن پمپ و از کار افتادن آن شود.

5- تپش جریان پمپ

هنگامی که یک پمپ در نزدیکی فشار قطع خود کار می‌کند، سناریویی خاص رخ می‌دهد. در این وضعیت، حسگرهای فشار واقع در لوله خروجی پمپ تغییر می‌کنند. اگر پمپ از شیر یکطرفه معکوس کننده جریان استفاده کند، نوسانات محسوسی در حرکت وزنه تعادل و بازوی شیر مشاهده می‌شود که نشان دهنده الگوی ناپایدار جریان است. عدم تغذیه مناسب یکی از دلایل اصلی این پدیده ضربان است.

در چنین شرایطی، حفظ تماس مداوم بین سیال پمپ شده و سطح پیستون هنگام کشیده شدن پیستون و پر شدن پمپ امری ضروری است. عدم اطمینان از این تماس می‌تواند منجر به پیشروی پیستون و برخورد آن با سیال شده و در نهایت به پالس‌های نامطلوب در سیستم منجر شود.

• نرخ فنرهای نامناسب می‌تواند باعث ایجاد پالس در سیستم پمپ شود.
• نشت شیر: شیرهای نشتی می توانند جریان صاف سیال را مختل کرده و مشکلات تپش را تشدید کنند.
• وجود چندین پمپ متصل به یک هدر مشترک می‌تواند عدم تعادل در جریان ایجاد کند و به نوسانات منجر شود.
• طراحی لوله‌های محدود کننده جریان: آرایش لوله‌هایی که جریان سیال را محدود می‌کنند، احتمال پالس شدن را افزایش می‌دهد.
• مواد بسته‌بندی فرسوده یا خراب می‌تواند به نوسانات جریان شدت دهد و آن را بدتر کند.

6- بازگرداندن به گردش

بازگردش مجدد، شامل وارونگی جریان و جریان کم در پروانه یا انتهای خروجی است. این پدیده می‌تواند به عنوان بازگردش مکش (که منجر به انفجارهای فشار پایین می‌شود) یا بازگردش خروجی طبقه‌بندی شود. هر دو نوع می‌توانند به کاویتاسیون و تخریب قابل توجه پروانه منجر شوند.

7- مشکل یاتاقان پمپ

خرابی یاتاقان پمپ یکی از دلایل رایج ارتعاشات پمپ است. تخمین زده می شود که تنها 10 تا 30 درصد از یاتاقان های ساچمه ای به اندازه کافی مورد استفاده قرار می گیرند تا خستگی طبیعی را تجربه کنند. یاتاقان ها می توانند به دلیل عوامل مختلفی از جمله اضافه بار، سایش بیش از حد، خوردگی، خرابی روغن کاری، گرمای بیش از حد یا آلودگی خراب شوند.

8- نامیزانی شفت

از آنجایی که وجود لرزش در پمپ ها تا حدودی طبیعی است، تشخیص اینکه لرزش بیش از حد ناشی از انحراف شفت است یا مشکل دیگری، نیازمند بررسی توسط متخصص تعمیر است. تشخیص انحراف شفت از بیرون کار دشواری است و هیچ حسگری نمی تواند نیروی مورد استفاده را مستقیماً اندازه گیری کند. پمپ های دارای انحراف شفت ممکن است علائمی مانند لرزش محوری یا شعاعی بیش از حد، دمای بالا، نشتی روغن، شل شدن کوپلینگ ها و آسیب به شفت را نشان دهند.

تشخیص زودهنگام و اقدامات پیشگیرانه

تشخیص زودهنگام مشکلات ارتعاشی برای جلوگیری از توقف‌های ناخواسته و تضمین راندمان و قابلیت اطمینان سیستم‌های پمپاژ بسیار مهم است. اگر با هر یک از این مشکلات ارتعاشی یا سایر مشکلات مربوط به پمپ‌ها، ماشین‌آلات دوار یا سیستم خود مواجه شدید، فوراً با یک ارائه دهنده خدمات قابل اعتماد تماس بگیرید.

نتیجه‌گیری

لرزش پمپ می‌تواند تأثیرات مخربی بر فرآیندها و تجهیزات صنعتی داشته باشد. درک هشت عامل اصلی لرزش پمپ و اقدامات مناسب برای کاهش آن برای حفظ عملکرد بهینه پمپ بسیار مهم است. با رسیدگی فعال به مشکلات لرزش و جستجوی کمک حرفه‌ای در صورت نیاز، می‌توانید از تعمیرات پرهزینه، کاهش زمان خرابی و افزایش طول عمر سیستم‌های پمپاژ خود جلوگیری کنید.

اجازه ندهید لرزش پمپ، عملیات شما را مختل کند. برای کاهش این مشکلات و اطمینان از طول عمر و کارایی سیستم‌های پمپ خود، اقدامات پیشگیرانه انجام دهید.