شایع‌ترین خرابی‌های کمپرسورهای صنعتی چیستند و چگونه می‌توان آنها را رفع کرد؟

خطاهای مربوط به زوزن از سوی موتور در مقابل عدم راه‌اندازی

اگر تاکنون شرایطی را تجربه کرده‌اید که در آن کمپرسور هوا به‌صورت مداوم بوز می‌کند اما روشن نمی‌شود یا حتی نشانه‌ای از روشن شدن نمی‌دهد، احتمالاً مشکلی در کنتاکتورها، منبع تغذیه یا پیچش‌های موتور وجود دارد. بوز کردن موتور به این دلیل رخ می‌دهد که کمپرسور هوا تنها بخشی از ولتاژ لازم را دریافت می‌کند که باعث ایجاد صدای بوز در کمپرسور می‌شود. مهم است که تنها کنتاکتورهای با بالاترین کیفیت در کمپرسور استفاده شوند. هرگز کنتاکتورهایی را که به‌عنوان «ولتاژ پایین» توصیف شده‌اند خریداری نکنید، زیرا این کنتاکتورها سابقه قابل اعتمادی ندارند. احتمالاً کنتاکتور تنها قطعه‌ای از کمپرسور خواهد بود که دارای رتبه‌بندی ولتاژ پایین است. بنابراین، احتمال دارد که ولتاژ تأمین‌شده به پیچش‌ها برای غلبه بر مقاومت الکتریکی اولیه پس از فعال‌شدن پیچش‌ها کافی نباشد. مقاومت الکتریکی اولیه ممکن است هنگام فعال‌شدن کمپرسور بسیار کاهش یابد. همچنین باید تعادل و سطوح ولتاژ مجزای هر یک از سه فاز را نیز بررسی کرد. اگر شک وجود داشته باشد که کنتاکتور دارای مقاومت پایین است و کنتاکتورها با فرکانس مناسب سیکل نمی‌کنند و احتمال داشته باشد کمپرسور هوا نیازمند جایگزینی کنتاکتور (یا بسته کنتاکتور) باشد، ممکن است کمپرسور هوا نیز دارای مقاومت پایین باشد. ۳۸٪ از خرابی‌های الکتریکی ناشی از از کار افتادن پیچش‌های موتور است. تفاوت بیش از ۵٪ نشان‌دهنده این است که در سیستم پیچش‌ها مشکلی رخ داده است. همیشه اصول ایمنی را رعایت کنید و قبل از انجام هرگونه تست، حتماً اقدام به قفل‌کردن و برچسب‌زنی (Lockout Tagout) نمایید. نادیده گرفتن این مرحله ممکن است منجر به جرقه‌های قوسی شود که موجب آسیب به تجهیزات و آسیب‌دیدگی پرسنل می‌گردد.

در دوره راه‌اندازی، بررسی کنید که آیا سیستم جریان مورد نیاز (به آمپر) را می‌کشد یا خیر. اگر جریان کشیده‌شده بیش از ۶۰۰ درصد جریان مورد نیاز باشد، سیستم دارای مشکلات مکانیکی است.

اگر تمام آزمون‌ها با موفقیت انجام شده‌اند، ممکن است مشکلات بیشتری در سیستم وجود داشته باشد که هنوز شناسایی نشده‌اند. از جمله این مشکلات می‌توان به اتصال کوتاه در پیچش‌ها یا مشکلات موجود در برد کنترل اشاره کرد. نتایج این آزمون‌ها می‌توانند برای بهبود سرعت واکنش تکنسین‌ها استفاده شوند. نرخ تجدید ممکن است به حدود ۶۵٪ نزدیک باشد. هنگامی که گرم‌شدن بیش از حد رخ می‌دهد، این پدیده ممکن است دائمی باشد. تجزیه روغن، سیستم‌های خنک‌کننده و هوای اطراف نقشی در این امر ایفا می‌کنند. هر یک از این عوامل به تنهایی می‌تواند منجر به گرم‌شدن بیش از حد شود، اما هنگامی که ترکیب شوند، تقریباً قطعیت ایجاد می‌کنند. وقتی روغن روان‌کاری شما تجزیه می‌شود چه اتفاقی می‌افتد؟ چرا این تعداد زیادی قطعه وجود دارد؟ از توضیحات شما چنین برداشتی حاصل می‌شود که روغن روان‌کاری شما به‌صورت دوره‌ای در حال تجزیه است، که این امر باعث می‌شود قطعات قادر به جذب حرارت کمتری نسبت به حالت عادی باشند (در مورد شما حدود ۴۰٪ کمتر). هر یک از مواردی که اشاره کردید، افزایش مثبتی در دمای ۱۵ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد ایجاد می‌کند که محیطی بسیار مناسب برای تجزیه فراهم می‌کند. اگر سیستم‌های خنک‌کننده روغن شما دمایی بالاتر از ۳۵ درجه سانتی‌گراد داشته باشند یا جداکننده‌های شما به‌درستی تهویه شده باشند، تجزیه آن‌ها بیش از یک «قطعیت» است. وقتی توقف‌ها و گرما را به سیستم‌ها اضافه می‌کنید، تجزیه به‌طور فوق‌العاده قابل پیش‌بینی می‌شود. شما سیستم‌های خود را برای من توصیف می‌کنید و من سیستم‌های شما را برای شما توصیف می‌کنم. زمان عملیاتی مورد انتظار چقدر است؟ اکثر سیستم‌ها، اگر بدون توقف اجازه فعالیت یابند، تقریباً قطعاً دچار خرابی می‌شوند. اگر سیستم‌های فشرده‌کننده شما دچار خرابی نشده و در ظرفیت کامل خود کار می‌کنند، زمان اجازه‌داده‌شده برای ادامه کار آن‌ها برابر با ۳۰ دقیقه محاسبه می‌شود و این مورد حتی با اطمینان بیشتری قابل تأیید است. سیستم‌های شما ثبت‌نامی تقریباً کامل از قطعیت ایجاد خواهند کرد. اگر من سیستم‌ها را اعلام کنم، آیا می‌توانم برای توصیف آن‌ها تضمینی کمتر از کامل ارائه دهم؟ خیر، حتی سیستم‌های کامل نیز منجر به توقف و خرابی می‌شوند؛ این یک شکست کامل و مطلق است. استراتژی‌های نگهداری آینده برای بهبود و حفظ بازده حرارتی

برای کمک به حفظ پایداری حرارتی، این استراتژی‌های آینده را دنبال کنید:

مدیریت روغن: هر ۲۰۰۰ ساعت یک‌بار روغن را تعویض کنید و آزمون‌های ویسکوزیته و عدد اسیدی را ماهانه انجام دهید.

نگهداری از خنک‌کننده: هر سه ماه یک‌بار از هوای فشرده و مواد پاک‌کننده غیرخورنده برای تمیز کردن پره‌ها استفاده کنید. از استفاده از برس‌های سیمی برای تمیز کردن پره‌ها خودداری کنید، زیرا ممکن است باعث آسیب به پره‌ها شود.

کنترل محیطی: با استفاده از تهویه‌کننده‌های ترموستاتیک، دمای محیط اطراف دستگاه فشرده‌کننده را در حد ۳۰ درجه سانتی‌گراد یا کمتر (≤ ۳۰ درجه سانتی‌گراد) نگه دارید.

پایش حرارتی: از سیستم‌های تشخیص ناهنجاری مادون قرمز روی موتورها، خنک‌کننده‌ها و خطوط تخلیه استفاده کنید.

تعادل بار: برای جلوگیری از خستگی حرارتی، سقف عملیاتی را بیش از ۶۰ دقیقه تغییر ندهید.

نگهداری مناسب می‌تواند بروز گرمایش بیش از حد را تا ۷۰ درصد کاهش داده و عمر قطعات اصلی را ۲ تا ۳ سال افزایش دهد.

تشخیص نشتی در سطح کل سیستم و ارزیابی شبکه‌های توزیع

بر اساس مطالعات انجام‌شده توسط وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا در مورد سیستم‌های هوای فشرده، نوسان فشار در سیستم باعث تلفات تخمینی ۳۰ درصدی انرژی توسط سیستم‌های کمپرسور هوا می‌شود. هنگامی که مشکلات پیش می‌آید، برای جستجوی قطعات گمشده یا شکسته از دستگاه‌های تشخیص نشت اولتراسونیک استفاده کنید. این دستگاه‌ها تنها ابزارهایی هستند که می‌توانند صدای سوت‌مانند خفیف ناشی از اتصالات لوله‌ها، فیتینگ‌ها و سایر قطعات اتصالی که به دلیل ارتعاش و گرمای تولیدشده توسط کمپرسور مستعد خرابی هستند، را تشخیص دهند. برای ارزیابی‌های شبیه، بخش‌هایی از سیستم را جدا کنید تا افت فشار بیش از ۵ درصد در ساعت را زیر نظر بگیرید. پرسنل نگهداری باید به‌طور ویژه به مناطق سیستم توزیع که نشانه‌های خوردگی، اندازه نامناسب لوله‌ها و مشکلات جریان قابل‌توجهی را نشان می‌دهند، توجه کنند. تعمیرات خود را در مناطقی متمرکز کنید که تعداد زیادی نشت در آن‌ها متمرکز شده و شیرها و اکچوئتورها در آن‌جا قرار دارند. این مناطق «داغ» می‌توانند به‌تدریج تجمع یافته و بخش قابل‌توجهی از کاهش بازدهی تسهیلات را تشکیل دهند؛ گاهی اوقات این مقدار برای تسهیلات متوسط‌اندازه در یک سال از ۱۸۰۰۰ دلار آمریکا نیز فراتر می‌رود. روش عالی دیگری که می‌تواند به تکنسین‌ها کمک کند تا مناطق بالقوه مشکل‌داری را که اغلب نادیده گرفته می‌شوند شناسایی کنند، تصویربرداری حرارتی است.

خطاهای شیرهای ورودی/خروجی، سایش واشرها و اختلال در عملکرد EPD

خرابی‌های شیر از طریق تغییرات فشار، بازیابی‌های کند و صدای بازگشت جریان نمایان می‌شوند. علائم اصلی عبارتند از:

چسبیدن شیرها: رسوبات معدنی یا ترک‌خوردن آب‌بند‌ها مانع از دربستن کامل و تنظیم جریان هوا می‌شوند.

سایش واشر/حلقه O: سخت‌شدن واضح، ترک‌خوردگی یا خروج از جای خود، مسیرهایی برای نشت داخلی ایجاد می‌کنند.

انحراف: سوئیچ‌های فشار به دلیل سایش دیافراگم یا آلودگی بیش از حد زود یا دیر فعال می‌شوند.

هنگام آزمایش شیرها، به رسوب کربنی که ممکن است جریان هوا را مسدود کند توجه کنید. شیرهای تخلیه باید در زمان عدم استفاده بسته باشند. عدم بستن این شیرها منجر به بازگشت فشار (بلو-بک) و افت فشار در سیستم می‌شود. آن واشرهای سخت‌شده باید مستقیماً به زباله‌ها ارسال شوند، زیرا عمر مفید صندلی‌های شیر را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهند. آزمون‌های فشارسنجی باید با ابزارهای کالیبره‌شده انجام شوند. نتایجی که بیش از ۲ یا ۳ PSI از مقدار تنظیم‌شده انحراف داشته باشند، نشان‌دهنده این است که این اجزا نیازمند تعویض هستند. برطرف کردن این مسائل معمولاً اکثر مشکلات فشاری را که در محیط‌های صنعتی مشاهده می‌شوند، حل می‌کند.

صداهای غیرطبیعی، ارتعاشات و انتقال روغن

صدای غیرمعمول مانند سایش، ضربه‌زنی و خراشیدن فلزات نشانه‌هایی از فرسودگی یاتاقان‌ها، عدم هم‌ترازی اتصالات یا مشکلات مربوط به میله‌های پیستون هستند. ارتعاش اضافی ممکن است ناشی از عدم تعادل روتورها، شل‌بودن اتصالات پیچ‌و‌مهره‌ای یا تخریب یاتاقان‌های موتور باشد. تحقیقات منتشرشده در مجلات مهندسی مکانیک نشان می‌دهد که این مشکلات مکانیکی باعث تسریع سایش قطعات می‌شوند و احتمال بروز خرابی را نسبت به حالت عادی ۷۰ درصد افزایش می‌دهند. انتقال روغن زمانی رخ می‌دهد که روغن‌های روان‌کننده با جریان هوای فشرده مخلوط شوند. این پدیده اغلب ناشی از انسداد فیلترهای ادغامی، نقص در شیرهای چک یا سرریز شدن مخازن است. این موضوع باعث آلودگی هوای موجود در خط انتقال می‌شود، استاندارد ISO 8573 را نقض می‌کند و در صورت عدم بررسی، می‌تواند منجر به افت ۲۰ تا ۳۰ درصدی فشار سیستم شود. تحلیل ارتعاش و تشخیص صدا به تیم‌های نگهداری اجازه می‌دهد تا مشکلات را پیش از وقوع خرابی‌های کامل برطرف کنند.

آسیب‌های ناشی از رطوبت و هشدارهای سیستم ایمنی

سیستم‌های ایمنی یکپارچه در کمپرسورهای صنعتی هوای فشرده به جلوگیری از خرابی کامل سیستم کمک می‌کنند و مدیریت رطوبت برای قابلیت اطمینان بلندمدت بسیار حیاتی است. اگر رطوبت به‌درستی مدیریت نشود، خوردگی و تخریب آب‌بندی‌ها رخ می‌دهد و یکپارچگی عملیاتی کل سیستم هوای فشرده تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

فعال‌سازی شیر اطمینان فشار: زمانی که نشان‌دهندهٔ خرابی بنیادین است در مقابل عملکرد صحیح

وقتی فشار بیش از حد در یک سیستم افزایش می‌یابد، شیرهای اطمینان فشار (PRV) به‌عنوان یک سیستم ایمنی برای حفاظت از سیستم عمل کرده و فشار اضافی را آزاد می‌کنند تا از انفجار جلوگیری شود. با این حال، اگر شیرهای اطمینان فشار به‌طور مکرر فعال شوند، ممکن است مشکلی جدی‌تر در پیش رو وجود داشته باشد. مشکلات مربوط به سیستم، از جمله تنظیم‌کننده‌های فشار که از کار افتاده‌اند، شیر چکی که گیر کرده است یا لوله‌هایی که باید فشار از طریق آنها تخلیه شود اما مسدود شده‌اند، نشان‌دهندهٔ وجود مشکلات جدی‌تری هستند. مطالعه‌ای که سال گذشته در مجله ایمنی صنعتی منتشر شده است، بیان می‌کند که اگر یک شیر اطمینان فشار بیش از دو بار در ماه فعال شود، لازم است بررسی‌های بیشتری برای شناسایی علت اصلی افزایش غیرطبیعی فشار انجام شود. برای تحلیل اینکه آیا شیر اطمینان فشار صرفاً وظیفه خود را انجام می‌دهد یا اینکه نشانه‌ای از مشکلات عملیاتی بزرگ‌تر است، تیم‌های نگهداری باید همبستگی بین فراوانی فعال‌سازی شیر اطمینان فشار و داده‌های سیستم نظارت بر فشار را تعیین کرده و همچنین وضعیت عملیاتی شیر قرارگرفته در پایین‌دست شیر اطمینان فشار را ارزیابی کنند.

پیشگیری از خوردگی از طریق نگهداری از کولر پس‌از فشرده‌کننده و مدیریت مؤثر آب تقطیر شده

در شرایط مرطوب، تجمع رطوبت باعث ایجاد حفره‌های ریز در مخازن دریافت‌کننده و زنگ‌زدگی در خطوط توزیع می‌شود که منجر به کاهش ۳۰ تا ۵۰ درصدی عمر تجهیزات می‌گردد. سه راهبرد اصلی برای مقابله با این مشکل وجود دارد.

شیرهای تخلیه خودکار آب تقطیر شده: شیرهای تخلیه زمان‌بندی‌شده و بدون اتلاف هوا را می‌توان به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی کرد که به‌صورت خودکار آب تقطیر شده را تخلیه کنند تا از تجمع آن جلوگیری شود.

بازرسی‌های دوره‌ای از کارایی کولر پس‌از فشرده‌کننده: باید فین‌های کولر پس‌از فشرده‌کننده را هر سه ماه یک‌بار تمیز کرد و موانع موجود را برطرف نمود تا اختلاف دمای هوای فشرده‌شده نسبت به سیال خنک‌کننده در محدوده ۱۵ تا ۲۰ درجه فارنهایت حفظ شود.

بازرسی‌های مواد جاذب رطوبت: باید مواد جاذب رطوبت را جایگزین کرد در صورتی که سنسورهای رطوبت بیش از ۴۰٪ رطوبت نسبی (RH) را نشان دهند یا مشخصات نقطه شبنم تجاوز شده باشد.

مدیریت فعال رطوبت، نیاز به تعمیرات مرتبط با خوردگی را سالانه ۷۲ درصد کاهش می‌دهد و همزمان با استاندارد خلوص هوای ISO 8573-1 در کلاس ۴ نیز سازگان یافته است.

سوالات متداول

چرا موتورهای صنعتی کمپرسور هوا زوزه می‌زنند اما روشن نمی‌شوند؟

زوزنده بودن و عدم روشن شدن معمولاً علامتی از مشکل ولتاژ، قفل‌شدن کنتاکتور یا مانع مکانیکی است. تکنسین باید سطح ولتاژ را بررسی کند و کنتاکتور را از نظر سوختگی یا خوردگی بازرسی بصری انجام دهد.

چگونه می‌توان یک کمپرسور را برای جلوگیری از گرم‌شدن بیش از حد نگهداری کرد؟

نگهداری منظم روغن‌های روان‌کننده، پاک‌سازی خنک‌کننده‌ها و ایجاد تهویه کنترل‌شده از نظر دما (برای جلوگیری از چرخه‌ای که در آن هوای خنک‌شده با هوای گرم‌تر جایگزین می‌شود) از اقدامات مؤثر برای جلوگیری از گرم‌شدن بیش از حد سیستم هستند.

دلایل رایج تغییر فشار در سیستم‌های کمپرسور هوا چیست؟

سوئیچ‌های فشار ممکن است دچار خرابی شوند. سایر اجزا ممکن است نشت داشته باشند، شیرها ممکن است معیوب باشند و واشرها ممکن است فرسوده شده باشند. این مشکلات را می‌توان با استفاده از تصویربرداری حرارتی و فراصوت شناسایی کرد.

برای کاهش صدا و لرزش در کمپرسورهای صنعتی چه اقداماتی می‌توان انجام داد؟

برای کاهش نویز و ارتعاش در کمپرسورهای صنعتی، یاتاقان‌های فرسوده را شناسایی و تعویض کنید، اجزای نامنظم را تنظیم نمایید و تحلیل ارتعاشی انجام دهید تا از اتلاف ناشی از مشکلات مکانیکی جلوگیری شود.

چه فعالیت‌های نگهداری‌ای می‌توانند برای جلوگیری از آسیب ناشی از رطوبت در کمپرسورها انجام شوند؟

برای جلوگیری از آسیب ناشی از رطوبت در کمپرسورها، تمرکز خود را بر مدیریت آب تقطیر و کنترل رطوبت قرار دهید؛ به این منظور بازدهی سردکنندهٔ پس از فشرده‌سازی (Aftercooler) را بررسی کنید و هنگامی که سنسورها نشان‌دهندهٔ نیاز باشند، مواد جاذب رطوبت (Desiccants) را تعویض نمایید.