إجهاد الأنابيب: أكثر مشكلات تركيب المضخات سوء فهمًا
قد تغادر المضخة المصنع وهي مُجمّعة ومختبرة ومُحاذاة بشكل صحيح، ثم تبدأ المشكلات بعد توصيل الأنابيب بها في الموقع. وغالبًا ما يكون إجهاد الأنابيب هو السبب. إذا لم تلتقِ شِفّات الأنابيب بشِفّات المضخة في الموضع الصحيح، فإن شدّ البراغي قد يفرض قوة كافية على المضخة لتشويه الغلاف وتغيير محاذاة العمود.
ما هو إجهاد الأنابيب؟
إجهاد الأنابيب هو القوة التي تنتقل إلى المضخة عندما يلزم سحب الأنابيب المتصلة أو دفعها أو رفعها أو لَيّها لتثبيتها في مكانها. قد تبدو الأنابيب قريبة بما يكفي قبل تركيب البراغي، لكن بمجرد شدّ الشِّفّات يجب أن تذهب تلك القوة إلى مكان ما.
غلاف المضخة صلب، لكنه ليس بمنأى عن الأحمال الخارجية. قد تُشوّه وصلات الأنابيب المُجبرة الغلاف، وتُزيح موضع العمود، وتُغيّر المحاذاة بين المضخة والمشغِّل. وفي المضخات الأكبر، قد تُحدث أخطاء بسيطة جدًا في الشِّفّات حركة أكبر مما هو متوقع.
القاعدة الأساسية في الموقع بسيطة: يجب أن تلتقي شِفّة الأنابيب بشِفّة المضخة دون استخدام براغي الشِّفّة لجمعهما معًا.
ثلاث مشكلات في محاذاة الشِّفّات تُسبب إجهاد الأنابيب
يبدأ إجهاد الأنابيب عادةً بأحد أشكال عدم محاذاة الشِّفّات أو أكثر: المحوري أو المتوازي أو الزاوي.
عدم المحاذاة المحوري
يعني عدم المحاذاة المحوري وجود فجوة بين وجهي شِفّة المضخة وشِفّة الأنابيب. تكون الأنابيب أقصر مما ينبغي أو أطول مما ينبغي أو غير موضوعة بشكل صحيح على محور الأنبوب.
عادةً ما تكون هذه الحالة الأكثر تسامحًا بين الحالات الثلاث، لكنها ما تزال بحاجة إلى البقاء ضمن سماحية التركيب المعمول بها. إن سحب الأنبوب طوليًا إلى مكانه باستخدام براغي الشِّفّة يطبّق حملًا مستمرًا على فوهة المضخة.
عدم المحاذاة المتوازي
يحدث عدم المحاذاة المتوازي عندما يكون وجها الشِّفّتين متوازيين لكن محوريهما المركزيين غير متطابقين. قد تكون إحدى الشِّفّتين أعلى أو أدنى أو منزاحة إلى أحد الجانبين.
إحدى طرق التحقق المفيدة في الموقع هي التأكد من أن براغي الشِّفّة يمكن أن تمر عبر الثقوب دون تحريك أي من الشِّفّتين. إذا اضطر العمال إلى عتلة الأنابيب جانبًا أو إجبار البراغي على المرور عبر الثقوب، فالوصل غير مُحاذى بشكل صحيح.
عدم المحاذاة الزاوي
يعني عدم المحاذاة الزاوي أن وجهي الشِّفّتين غير متوازيين. قد تكون الفجوة أوسع في الأعلى من الأسفل أو أوسع من أحد الجانبين.
تُسبب هذه الحالة عادةً أعلى إجهاد داخلي. إن شدّ براغي الشِّفّة يطبّق قوة لَيّ على فوهة المضخة. وسيؤثر ذلك الحمل الالتوائي عبر الغلاف ويُغيّر موضع العمود.
قد يكون الخطأ الزاوي صعب الملاحظة دون قياسه. قد تبدو شِفّتان مصطفّتين بينما لا تزالان خارج السماحية المسموح بها بعدة أجزاء من الألف من البوصة.
لماذا تؤثر أخطاء الأنابيب الصغيرة على المضخة
تُقاس محاذاة المضخة والمشغِّل بأجزاء من الألف من البوصة. ويجب التعامل مع وصلة الأنابيب بالقدر نفسه من العناية.
عند ربط أنابيب غير مُحاذاة بالمضخة بالبراغي، قد تكون النتائج المحتملة…
- تغيّر في محاذاة المضخة مع المشغِّل
- تشوّه الغلاف
- تغيّر الخلوصات الداخلية
- زيادة حمل المحامل أو الأختام
- اهتزاز
- تآكل مبكر في الوصلة أو الختم أو المحمل
تُنسب هذه الأعراض أحيانًا إلى المضخة أو إلى المحاذاة الأصلية في الورشة. وإذا ظهرت بعد توصيل أنابيب المضخة، فيجب فحص إجهاد الأنابيب قبل إجراء تصحيحات محاذاة متكررة.
إن إعادة محاذاة المحرك بينما يبقى الغلاف تحت حمل الأنابيب لا تُصحح مصدر المشكلة.
كيفية فحص إجهاد الأنابيب أثناء التركيب
يجب فحص محاذاة الشِّفّة قبل تركيب الحشية وشدّ البراغي. كما يجب دعم الأنابيب بشكل مستقل. فوهة المضخة غير مصممة لتحمل وزن نظام الأنابيب.
بالنسبة للمحاذاة الزاوية، يمكن للفنيين استخدام مقاييس الفيلر لقياس فجوة وجه الشِّفّة عند عدة نقاط حول المحيط. يستخدم تدريب PumpWorks الميداني حدًا أقصى لتفاوت وجه الشِّفّة قدره 0.001 بوصة لكل بوصة من قطر الشِّفّة المقاس. ووفقًا لهذا المعيار، فإن شِفّة قطرها 10 بوصات تسمح بتفاوت يصل إلى 0.010 بوصة.
يمكن بعد ذلك وضع مؤشرات القياس على عمود المضخة أو محور الوصلة بينما يتم ربط وصلة الأنابيب بالبراغي. إن الحركة عند المؤشر تدل على أن الأنابيب تنقل قوة إلى المضخة. يستخدم تدريب PumpWorks حدًا أقصى لحركة العمود قدره 0.002 بوصة لهذا الفحص. يجب أن تتبع حدود القبول النهائية مواصفات المشروع المعمول بها وتعليمات المعدات ومتطلبات API 686.
يجدر فحص المؤشرات طوال عملية شدّ البراغي، وليس فقط بعد إحكام كل برغي. فهذا يجعل من الأسهل تحديد متى وأين تبدأ الحركة. شُدّ البراغي بنمط نجمي (تبادلي) وأحكِمها إلى 10 % من قيمة العزم النهائية، ثم إلى 30 %، ثم إلى 100 % من القيم المنشورة من مُصنّع المضخة. تحقّق من قيم العزم النهائية الفعلية وسجّلها.
لماذا تُسبب أنابيب المضخات المُسبقة التصنيع مشكلات
تبدأ إحدى المشكلات الشائعة في الموقع قبل وصول المضخة. يقوم مقاول الأنابيب بتصنيع مسار الأنابيب كاملًا ولَحْم الشِّفّة النهائية استنادًا إلى الرسومات أو الأبعاد المتوقعة للمعدات. ثم تُركّب المضخة، ولا تلتقي الشِّفّتان ضمن السماحية.
حتى الرسومات الدقيقة لا يمكنها مراعاة كل ظروف الموقع. فموضع الأساس والجراوت ووضع القاعدة ودعامات الأنابيب وسماحيات التصنيع ودرجة حرارة التشغيل وحركة اللحام قد تؤثر جميعها في موقع الشِّفّة النهائي.
الممارسة الأفضل هي تثبيت المضخة وتسويتها وحقن الجراوت ومحاذاتها قبل إكمال وصلة الأنابيب الأخيرة. بعدها يمكن مواءمة مقطع الأنبوب النهائي مع الموقع الفعلي للمضخة. وهذا يقلل احتمال الحاجة إلى إجبار الأنابيب على الدخول في موضعها أو قطعها وإعادة العمل عليها.
لا تستخدم المضخة لتصحيح الأنابيب
إجهاد الأنابيب مشكلة تركيب، لكن آثاره غالبًا ما تظهر كمشكلة في موثوقية المضخة. إن وصلة أنابيب المضخة التي تتطلب قوة أثناء التجميع تُعد بالفعل إنذارًا لفريق التركيب.
افحص فجوة الشِّفّة وموضع ثقوب البراغي ودعم الأنابيب وحركة العمود قبل اعتماد التركيب. صحّح الأنابيب إذا كانت تغيّر محاذاة المضخة. لا تستخدم براغي الشِّفّة أو غلاف المضخة لتصحيح خطأ في التصنيع.
احصل على دعم تركيب المضخات من PumpWorks
تدعم PumpWorks مشاريع المضخات عبر الهندسة والتصنيع والتجميع ضمن حِزم والاختبار والتركيب الميداني. تواصل مع PumpWorks لمناقشة متطلبات التركيب أو المحاذاة الميدانية أو تطبيق المضخة اليوم.