1. סקירה כללית של האירוע

מערכת קירור במחזור של יחידה בהספק של 25 מגה-וואט משתמשת בשניים  משאבות מארז מפוצלנתוני לוחית השם של כל משאבה:

זרימה (Q): 3,240 מ"ק/שעה

גובה עיצובי (גובה): 32 מטר

מהירות (n): 960 סל"ד

הספק (פא"ל): 317.5 קילוואט

NPSH נדרש (Hs): 2.9 מטר (≈ 7.4 מטר NPSHr)

בתוך חודשיים בלבד, אימפלר משאבה אחד הפך מנוקב עקב שחיקה מקביטציה.

2. חקירת שטח ואבחון

קריאת לחץ על מד הפריקה: ~0.1 MPa (לעומת צפוי ~0.3 MPa עבור עומק של 32 מטר)

תסמינים שנצפו: תנודות מחט אלימות וקולות "פקיעה" קוויטציה

ניתוח: המשאבה פעלה הרחק מימין לנקודת היעילות הטובה ביותר (BEP) שלה, וסיפקה רק כ-10 מטר עומק במקום 32 מטר.

3. בדיקות באתר ואישור שורש הבעיה

המפעילים סגרו באיטיות את שסתום פריקת המשאבה:

לחץ הפריקה עלה מ-0.1 מגה פסקל ל-0.28 מגה פסקל.

רעש הקביטציה פסק.

שיפור בוואקום המעבה (650 → 700 מ"מ כספית).

הפרש הטמפרטורות על פני הקבל ירד מ-33 מעלות צלזיוס ל-11 מעלות צלזיוס פחות, מה שאישר את שחזור קצב הזרימה.

מסקנה: קוויטציה נגרמה כתוצאה מפעולה עקבית של ראש/זרימה נמוכה, ולא כתוצאה מדליפות אוויר או כשל מכני.

4. למה סגירת השסתום עובדת

ויסות הפריקה מגביר את התנגדות המערכת הכוללת, ומסיט את נקודת הפעולה של המשאבה שמאלה לכיוון ה-BEP שלה - ומשיב גובה וזרימה מספיקים. עם זאת:

השסתום חייב להישאר פתוח רק ב-10% - גורם לבלאי וחוסר יעילות.

פעולה רציפה בתנאים מצערים אלה אינה כלכלית ועלולה לגרום נזק לשסתומים.

5. אסטרטגיית ניהול ופתרון

בהתחשב במפרט המשאבה המקורי (גובה של 32 מטר) ובצורך בפועל (כ-12 מטר), קיצוץ האימפלר לא היה בר ביצוע. הפתרון המומלץ:

הפחתת מהירות המנוע: מ-960 סל"ד → 740 סל"ד.

תכנן מחדש את גיאומטריית האימפלר לקבלת ביצועים אופטימליים במהירות נמוכה יותר.

תוצאה: ביטול קוויטציה והפחתה משמעותית בצריכת האנרגיה - אושר בבדיקות מעקב.

6. הפקת לקחים

תמיד גודל מעטפת מפוצלת משאבות ליד ה-BEP שלהן כדי למנוע נזק מקביטציה

ניטור NPSH - NPSH חייב לעלות על NPSHr; בקרת מצערת היא פלסטר, לא תיקון

תרופות עיקריות:

כוונון גודל האימפלר או מהירות הסיבוב (למשל, VFD, הנעת רצועה),

מערכת צינורות מחדש כדי להגביר את ראש הפריקה,

יש לוודא שגודל השסתומים נכון ולהימנע מהפעלת משאבות כשהן חוסמות באופן קבוע

יש ליישם ניטור ביצועים כדי לזהות מוקדם פעולה בעלת גובה ראש וזרימה נמוכה.

7. סיכום

מקרה זה מדגיש את הצורך להתאים את פעולת המשאבה למפרטי התכנון שלה. משאבה עם מעטפת מפוצלת שנאלצת לפעול רחוק מהיעילות היעילה ביותר שלה (BEP) תגרום לקוויטציה - גם אם שסתומים או אטמים נראים תקינים. תיקונים כמו הפחתת מהירות ועיצוב מחדש של האימפלר לא רק מטפלים בקוויטציה אלא גם משפרים את יעילות האנרגיה הכוללת.