1. نظرة عامة على الحادث

يستخدم نظام التبريد الدائري لوحدة 25 ميجاوات اثنين  مضخات غلاف الانقسام. بيانات لوحة اسم كل مضخة:

التدفق (Q): 3,240 متر مكعب/ساعة

رأس التصميم (ارتفاع): 32 م

السرعة (ن): 960 دورة في الدقيقة

القدرة (باسكال): 317.5 كيلو واط

NPSH المطلوبة (Hs): 2.9 م (≈ 7.4 م NPSHr)

في غضون شهرين فقط، أصبح أحد دوافع المضخة مثقوبًا بسبب تآكل التجويف.

2. التحقيق الميداني والتشخيص

قراءة الضغط على مقياس التفريغ: ~0.1 ميجا باسكال (مقارنةً بالتوقع ~0.3 ميجا باسكال لرأس 32 مترًا)

الأعراض التي تم ملاحظتها: تقلبات عنيفة للإبرة وأصوات "فرقعة" تجويفية

التحليل: كانت المضخة تعمل بعيدًا إلى اليمين من نقطة أفضل كفاءة لها (BEP)، حيث كانت تنتج حوالي 10 أمتار فقط بدلاً من 32 مترًا.

3. الاختبار في الموقع وتأكيد السبب الجذري

قام المشغلون بخنق صمام تفريغ المضخة ببطء:

تم زيادة ضغط التفريغ من 0.1 ميجا باسكال إلى 0.28 ميجا باسكال.

توقف ضجيج التجويف.

تم تحسين فراغ المكثف (650 → 700 ملم زئبق).

انخفض الفارق في درجة الحرارة عبر المكثف من ~33 درجة مئوية إلى <11 درجة مئوية، مما يؤكد معدل التدفق المستعاد.

النتيجة: كان سبب التجويف هو التشغيل المستمر بانخفاض الرأس/انخفاض التدفق، وليس بسبب تسرب الهواء أو الفشل الميكانيكي.

4. لماذا يعمل إغلاق الصمام

يؤدي خفض مستوى التفريغ إلى زيادة مقاومة النظام الكلية، مما يُحوّل نقطة تشغيل المضخة يسارًا نحو أقصى ضغط ممكن (BEP)، مما يُعيد ضغطًا وتدفقًا كافيين. مع ذلك،:

يجب أن يظل الصمام مفتوحًا بنسبة 10% فقط - مما يؤدي إلى التآكل وانخفاض الكفاءة.

إن التشغيل المستمر في ظل هذه الظروف الخانقة غير اقتصادي وقد يؤدي إلى تلف الصمام.

5. استراتيجية الإدارة والحلول

نظرًا لمواصفات المضخة الأصلية (ارتفاع ٣٢ مترًا) والحاجة الفعلية (حوالي ١٢ مترًا)، لم يكن تقليص المروحة مجديًا. الحل المُقترح:

تقليل سرعة المحرك: من 960 دورة في الدقيقة → 740 دورة في الدقيقة.

إعادة تصميم هندسة المكره للحصول على الأداء الأمثل عند السرعات المنخفضة.

النتيجة: تم القضاء على التجويف وتم تقليل استخدام الطاقة بشكل كبير - وهو ما تم تأكيده في الاختبارات المتابعة.

6. الدروس المستفادة

الحجم دائما غلاف الانقسام المضخات بالقرب من أفضل أماكن استخدامها لتجنب أضرار التجويف

مراقبة NPSH—يجب أن يتجاوز NPSHa NPSHr؛ التحكم في الخانق هو مجرد ضمادة، وليس حلاً

العلاجات الرئيسية:

ضبط حجم المكره أو سرعة الدوران (على سبيل المثال، محرك التردد المتغير، محرك الحزام)،

نظام إعادة توصيل الأنابيب لتعزيز رأس التفريغ،

تأكد من أن حجم الصمامات صحيح وتجنب تشغيل المضخات مع خنق دائم

تنفيذ مراقبة الأداء للكشف عن التشغيل منخفض الرأس ومنخفض التدفق في وقت مبكر.

7. اختتام

تُسلّط هذه الحالة الضوء على ضرورة مواءمة تشغيل المضخة مع مواصفات تصميمها. ستُصاب مضخة الغلاف المُقسّم، المُجبرة على العمل بعيدًا عن أفضل أداء لها، بالتجويف - حتى لو بدت الصمامات أو الأختام سليمة. لا تُعالج الإجراءات التصحيحية، مثل خفض السرعة وإعادة تصميم المكره، التجويف فحسب، بل تُحسّن أيضًا كفاءة الطاقة الإجمالية.