ملاحظة التطبيق: التحدي المتمثل في مراقبة الاهتزاز وسقوط القضيب

شرح: كيف ومتى يتم مراقبة الاهتزاز وإزاحة القضيب

تعد الضواغط الترددية من بين الآلات الأكثر أهمية في صناعات مثل الصناعات (البترو) الكيميائية، والطاقة، والنفط والغاز. وعلى عكس الآلات الدوارة الأخرى، تتطلب الضواغط الترددية صيانة مكثفة للغاية. لذلك، من الضروري وجود أنظمة مراقبة متطورة لرصد مختلف المعلمات الميكانيكية الأساسية، مثل الاهتزاز وانخفاض قضيب المكبس. توضح مذكرة التطبيق هذه كيفية تكوين نظام لمراقبة الاهتزاز وانخفاض قضيب المكبس في ضاغط ترددي نموذجي ثنائي الأسطوانات، ودمج هذه الإشارات للحصول على رؤى أعمق حول الماكينة.

قياسات Vibration

تُثبت قياسات Vibration على الضواغط الترددية صعوبة إجراء هذه القياسات بسبب الحركة الميكانيكية الطبيعية لهذه الضواغط. ومع ذلك، فإن مراقبة الاهتزاز في نقاط مختلفة على الماكينة أمر بالغ الأهمية لاكتساب رؤى حول الماكينة من أجل الحفاظ على استقرار العملية. وتشمل هذه النقاط اهتزاز الغلاف (مقياس التسارع) واهتزاز الرأس المتقاطع (مقياس التسارع)، كما هو موضح في الشكل 1.

اقرأ المزيد عن قياسات الاهتزاز »

مستشعرات Vibration

تُستخدم أجهزة قياس التسارع لقياس اهتزاز الغلاف في الضواغط الترددية. يتم وضع مستشعر في كل من الطرف المدفوع والطرف غير المدفوع (الشكل 1).

يُستخدم مقياس تسارع آخر لقياس اهتزاز الرأس المتقاطع ويجب وضعه فوق الرأس المتقاطع (الشكل 1).

اقرأ المزيد عن مستشعرات الاهتزاز »

 

الحماية والمراقبة القائمة على جهاز الإرسال؛ وحدة VibroSmart (VSV301)

يتم توصيل المستشعرات المستخدمة لتوليد بيانات الاهتزاز بوحدة VibroSmart (VSV301)؛ وهو نظام حماية ومراقبة للاهتزاز ثنائي القنوات يعتمد على جهاز إرسال (DIN-rail). تم تصميم هذا النظام من أجل المراقبة والحماية القابلة للتوسع والمتقدمة للآلات الدوارة (الحرجة)، بما في ذلك الضواغط الترددية. يوفر نظام VibroSmart، باعتباره نظامًا قائمًا بذاته، قناتين، ولكن نظرًا لقابليته للتوسع، يمكن توصيل وحدات متعددة لتناسب أي تطبيق.

إزاحة القضيب/تآكل شريط الركاب

تعد أشرطة التثبيت مكونات أساسية تدعم المكبس أثناء تحركه عبر أسطوانة الضاغط الترددي. تتآكل هذه الأشرطة بمرور الوقت، مما يؤدي إلى إزاحة رأسية للمكبس وقضيب المكبس. لمنع تلف المكبس وجدار الأسطوانة، يجب مراقبة تآكل أشرطة التثبيت هذه. ونظرًا لصعوبة قياس تآكل أشرطة التثبيت مباشرةً بسبب الضغط العالي في حجرة الأسطوانة، يتم قياس الإزاحة الرأسية لقضيب المكبس بدلاً من ذلك.

اقرأ المزيد عن قياسات سقوط القضيب »

 

المراقبة القائمة على أجهزة الإرسال؛ RecipSys 200

يُعد RecipSys 200 نظام مراقبة مدمج (على سكة DIN) للضواغط الترددية، ويوفر مراقبة تآكل شريط الركوب، مما يلغي الحاجة إلى الإغلاق الدوري لإجراء الفحوصات اليدوية.

مستشعر مرجعي للطور

يستخدم RecipSys 200 مستشعر مرجعي للطور (أو مشغل الطور) لقياس موضع القضيب عند نقطة محددة من الدورة، مما يجعله أكثر دقة بكثير من القياس الشامل (الشكل 2).

مستشعر إزاحة القضيب

يُستخدم مسبار القرب ( proximity ) لقياس الإزاحة الرأسية لقضيب المكبس. ومع تآكل الأشرطة الحاملة، ينخفض قضيب المكبس تبعًا لذلك (الشكل 2).

قياس الاهتزاز وإزاحة القضيب في ضاغط ترددي ثنائي الأسطوانات.

تحتوي الوحدة المستقلة RecipSys 200 على مدخلين لإشارات سقوط قضيب المكبس ومدخل واحد لمقياس سرعة الدوران ( tachometer )، مما يعني أن وحدة واحدة مطلوبة لضاغط ذي أسطوانتين. وبغض النظر عن تكوين الضاغط، لا يلزم سوى مستشعر مرجعي أحادي الطور لمراقبة قضيب المكبس عند التشغيل (الشكل 3).

نظرًا لأن مراقبة اهتزاز الغلاف (مقياس تسارع ×2) واهتزاز الرأس المتقاطع (مقياس تسارع ×2) تتطلب ما مجموعه أربعة مستشعرات، فإن الأمر يتطلب وحدتي VibroSmart. يمكن استخدام إشارة دخل مقياس السرعة ( tachometer ) لوحدة VibroSmart لتوصيل مستشعر مرجعي للطور وتصفية نطاق تردد اهتزاز معين، والذي يمكن أن يكون مرتبطًا بسرعة دوران الضاغط الترددي.

نظرًا لأن كلًا من RecipSys 200 وVibroSmart (VSV301) هما نظامان قائمان على أجهزة الإرسال، فإنهما قابلان للتوسع بسهولة لتناسب أي تكوين. ويمكن دمج البيانات من كلا النظامين في منصة تحليل واحدة.

تحليل البيانات

يمكن إرسال كل من إشارات خرج سقوط القضيب الناتجة عن وحدات RecipSys 200 وبيانات الاهتزاز من وحدات VibroSmart إلى منصة البرمجيات (الاختيارية) VibroSight®؛ وهي مجموعة مراقبة خارجية لتحليل كل من بيانات الاهتزاز وبيانات موضع القضيب. علاوة على ذلك، توفر VibroSight® خيارات تحليل شاملة لتحديد الاهتزازات المفرطة وتحديد أسبابها.