چرا پمپ هیدرولیک دچار کاویتاسیون (Cavitation) میشود؟
بخش دوم: علائم کاویتاسیون، تفاوت آن با هواگرفتگی (Aeration)، روشهای تشخیص و خسارات ناشی از آن
«ادامه مقاله بخش اول»
در بخش اول با مفهوم کاویتاسیون، نحوه تشکیل حبابهای بخار و مهمترین عوامل ایجاد این پدیده آشنا شدیم. در این بخش یاد میگیریم چگونه کاویتاسیون را تشخیص دهیم، آن را از هواگرفتگی سیستم تفکیک کنیم و بدانیم ادامه کار با پمپ دچار کاویتاسیون چه خسارتهایی به سیستم وارد میکند.
—
اولین نشانههای کاویتاسیون چیست؟
کاویتاسیون معمولاً بهصورت ناگهانی باعث از کار افتادن پمپ نمیشود، بلکه ابتدا علائم هشداردهندهای ایجاد میکند. اگر این علائم در همان مراحل اولیه شناسایی شوند، میتوان از خسارتهای سنگین جلوگیری کرد.
رایجترین نشانهها عبارتاند از:
– صدای غیرعادی پمپ
– لرزش بیش از حد
– افت فشار سیستم
– کاهش دبی خروجی
– افزایش دمای روغن
– ایجاد کف یا حباب در مخزن
– کاهش قدرت عملگرها
– نوسان فشار گیج
– افزایش جریان مصرفی الکتروموتور
– فرسایش سریع قطعات داخلی
—
۱- صدای زوزه یا تقتق فلزی
مهمترین علامت کاویتاسیون، صدایی شبیه موارد زیر است:
– برخورد سنگریزه داخل پمپ
– خرد شدن شن
– صدای ترکیدن حباب
– زوزه ممتد
هرچه شدت کاویتاسیون بیشتر باشد، صدای تولیدشده نیز بلندتر خواهد بود.
اگر این صدا هنگام افزایش دور موتور بیشتر شود، احتمال کاویتاسیون بسیار زیاد است.
—
۲- لرزش شدید پمپ
انفجار میلیونها حباب بخار باعث ایجاد ضربههای ریز میشود.
این ضربات به مرور باعث لرزش کل مجموعه میشوند.
در بسیاری از موارد:
– بدنه پمپ میلرزد.
– لولهها ارتعاش پیدا میکنند.
– اتصالات شل میشوند.
– حتی پایههای یونیت آسیب میبینند.
—
۳- افت فشار سیستم
یکی از نتایج مستقیم کاویتاسیون، کاهش راندمان حجمی پمپ است.
پمپ به جای انتقال روغن خالص، بخشی از حجم خود را صرف انتقال حبابهای بخار میکند.
در نتیجه:
– فشار خروجی افت میکند.
– سرعت جک کاهش مییابد.
– موتور هیدرولیکی قدرت سابق را ندارد.
– عملکرد سیستم ناپایدار میشود.
—
۴- کاهش دبی خروجی
زمانی که بخار وارد پمپ میشود، بخشی از حجم مفید پمپ از بین میرود.
به همین دلیل دبی واقعی خروجی کمتر از مقدار طراحی خواهد بود.
این مشکل معمولاً باعث میشود:
– سیکل دستگاه طولانیتر شود.
– جکها کند حرکت کنند.
– تولید کارخانه کاهش پیدا کند.
—
۵- افزایش دمای روغن
کاویتاسیون تنها باعث تخریب مکانیکی نمیشود.
این پدیده مقدار زیادی انرژی را به گرما تبدیل میکند.
در نتیجه:
– دمای روغن افزایش پیدا میکند.
– ویسکوزیته روغن کاهش مییابد.
– روغن سریعتر اکسید میشود.
– عمر روغن کم میشود.
اگر دمای روغن بدون دلیل مشخص افزایش پیدا کرده است، کاویتاسیون یکی از گزینههای اصلی بررسی است.
—
۶- تغییر صدای پمپ هنگام گرم شدن روغن
یکی از روشهای تشخیص کاویتاسیون این است که رفتار پمپ را در حالت سرد و گرم مقایسه کنید.
اگر: در زمان استارت صدای زیادی وجود دارد
– اما پس از گرم شدن روغن صدا کمتر میشود،
احتمال زیاد روغن بیش از حد غلیظ بوده و مسیر مکش با افت فشار مواجه است.
—
۷- ایجاد حفره روی قطعات داخلی
این علامت معمولاً هنگام تعمیر پمپ مشاهده میشود.
سطوح فلزی کاملاً سالم نیستند.
بلکه روی آنها:
– حفرههای ریز
– خوردگی نقطهای
– لبپر شدن
– ترکهای کوچک
دیده میشود.
این نوع خرابی تقریباً امضای کاویتاسیون است.
—
تفاوت کاویتاسیون و هواگرفتگی (Aeration)
یکی از رایجترین اشتباهات تعمیرکاران، اشتباه گرفتن این دو پدیده است.
در حالی که علت، نشانهها و روش رفع آنها متفاوت است.
کاویتاسیون| هواگرفتگی
بخار روغن ایجاد میشود| هوای محیط وارد سیستم میشود
علت اصلی افت فشار مکش است| علت اصلی نشتی در مسیر مکش است
حبابها در ناحیه پرفشار منفجر میشوند| هوا همراه روغن در مدار گردش میکند
صدای تقتق فلزی ایجاد میشود| صدای نرمتر و شبیه قلقل شنیده میشود
بیشترین آسیب به پمپ وارد میشود| کف کردن روغن و ناپایداری سیستم بیشتر دیده میشود
روی قطعات حفره ایجاد میشود| معمولاً چنین خوردگی شدیدی ایجاد نمیشود
—
چگونه کاویتاسیون را از هواگرفتگی تشخیص دهیم؟
اگر روغن داخل مخزن کف میکند…
احتمال هواگرفتگی بیشتر است.
—
اگر پمپ صدای فلزی دارد…
احتمال کاویتاسیون بیشتر است.
—
اگر فشار سیستم افت کرده اما کف مشاهده نمیشود…
ابتدا مسیر مکش را بررسی کنید.
—
اگر روغن شیریرنگ شده است…
معمولاً هوا وارد سیستم شده است.
—
اگر قطعات داخلی حفره دارند…
تقریباً مطمئن باشید با کاویتاسیون مواجه هستید.
—
روشهای تشخیص کاویتاسیون بدون باز کردن پمپ
یکی از مزیتهای شناخت صحیح علائم این است که در بسیاری از موارد نیازی به باز کردن پمپ نیست.
—
روش اول: گوش دادن به صدای پمپ
با یک گوشی مکانیکی (Stethoscope صنعتی) یا حتی یک میله فلزی میتوان محل تولید صدا را تشخیص داد.
اگر صدا دقیقاً از قسمت ورودی پمپ شنیده شود، احتمال کاویتاسیون زیاد است.
—
روش دوم: بررسی گیج فشار
اگر عقربه گیج دائماً نوسان میکند، احتمال وجود حباب در مدار افزایش مییابد.
—
روش سوم: اندازهگیری خلأ مکش
با نصب گیج خلأ روی مسیر مکش میتوان افت فشار را اندازهگیری کرد.
خلأ بیش از حد مجاز، نشاندهنده وجود مشکل در مسیر مکش است.
—
روش چهارم: اندازهگیری دمای روغن
اگر دمای روغن بهصورت غیرعادی افزایش یافته باشد و سیستم تحت بار سنگین نباشد، باید احتمال کاویتاسیون بررسی شود.
—
روش پنجم: بررسی فیلتر مکش
گرفتگی فیلتر یکی از سادهترین و درعینحال رایجترین دلایل کاویتاسیون است.
در بسیاری از موارد، تعویض یا تمیز کردن فیلتر مشکل را برطرف میکند.
—
روش ششم: بررسی شیلنگ مکش
هنگام کار دستگاه، شیلنگ مکش را مشاهده کنید.
اگر شیلنگ جمع شده یا تغییر شکل داده است، مقاومت آن در برابر خلأ کافی نیست و باید تعویض شود.
—
ادامه کار با پمپ دچار کاویتاسیون چه خسارتی ایجاد میکند؟
برخی اپراتورها تصور میکنند اگر پمپ هنوز کار میکند، نیازی به تعمیر نیست. این تصور اشتباه است، زیرا کاویتاسیون یک فرآیند تخریبی پیوسته است و با هر ساعت کار، خسارت بیشتری به تجهیزات وارد میشود.
پیامدهای اصلی عبارتاند از:
۱. کاهش عمر پمپ
شدت سایش قطعات داخلی افزایش مییابد و عمر مفید پمپ ممکن است به کمتر از نصف کاهش پیدا کند.
۲. افزایش هزینه تعمیرات
بیتوجهی به کاویتاسیون باعث آسیب به دندهها، پرهها، پیستونها، یاتاقانها و صفحات سایش میشود و هزینه تعمیر را چند برابر میکند.
۳. آسیب به شیرهای هیدرولیک
ذرات فلزی حاصل از خوردگی وارد مدار شده و باعث گیر کردن یا سایش شیرهای کنترل و فشارشکن میشوند.
۴. خرابی جکهای هیدرولیک
آلودگی ناشی از قطعات فرسوده میتواند آببندها و سطوح داخلی جکها را نیز تخریب کند.
۵. افزایش مصرف انرژی
پمپی که با کاویتاسیون کار میکند، برای تولید همان فشار قبلی انرژی بیشتری مصرف میکند. در نتیجه مصرف برق یا سوخت دستگاه افزایش مییابد.
۶. توقف ناگهانی خط تولید
در صنایع، خرابی کامل پمپ میتواند موجب توقف تولید، تأخیر در تحویل سفارشها و افزایش هزینههای عملیاتی شود.
—
جمعبندی بخش دوم
کاویتاسیون معمولاً با علائمی مانند صدای غیرعادی، لرزش، افت فشار، کاهش دبی و افزایش دمای روغن خود را نشان میدهد. تشخیص زودهنگام این نشانهها و تفکیک آنها از هواگرفتگی (Aeration) اهمیت زیادی دارد، زیرا روش رفع این دو مشکل یکسان نیست. ادامه کار با پمپ دچار کاویتاسیون، علاوه بر کاهش عمر پمپ، میتواند باعث آسیب به شیرها، جکها، روغن هیدرولیک و حتی توقف کامل سیستم شود.
در بخش سوم به روشهای رفع کاویتاسیون، اقدامات پیشگیرانه، جدول کامل عیبیابی، برنامه نگهداری پیشگیرانه (PM)، پرسشهای متداول (FAQ) و جمعبندی نهایی مقاله خواهیم پرداخت.
