في صناعة الحماية من الحرائق ، الموثوقية هي كل شيء. عندما تنفجر حريق ، يجب أن تبدأ مضخة الحريق على الفور ، وتعمل في أدائها المقنن ، وتسليم المياه دون فشل. ومع ذلك ، يهدد عدو صامت مضخات النيران أكثر من أي مشكلة ميكانيكية أخرى:التجويف. المعروف باسم "القاتل#1 لمضخات الحريق" ، يقوم التجويف بصمت بتآكل مكونات المضخات ، ويقلل من الكفاءة ، ويمكن أن يسبب فشلًا كارثيًا إذا تم تجاهله.
تستكشف هذه المقالة ماهية التجويف ، ولماذا يحدث ، وعلامات التحذير التي يجب مراقبتها ، والأهم من ذلك - منعه من حماية كل من مضخات الحرائق والحياة والممتلكات التي يحميها.
يحدث التجويف عندما ينخفض الضغط في مضخة الحريق تحت ضغط البخار للسائل (في هذه الحالة ، الماء). يسبب هذا الإسقاط أن تتشكل فقاعات البخار في جانب الشفط من المضخة. مع انتقال هذه الفقاعات إلى مناطق ذات ضغط أعلى ، فإنها تنهار بعنف ضد أسطح المكره.
هذا الانهيار ليس ضارًا - إنه مثل عدد لا يحصى من ضربات المطرقة الصغيرة التي تحدث آلاف المرات في الثانية. مع مرور الوقت ، هذه الانفصالات حفرة وتآكل وتضعف الأسطح المعدنية ، وخاصة من الدبوسات والأغلفة ، مما يؤدي إلى فقدان كبير في الأداء.
على عكس التآكل الميكانيكي أو المحاذاة غير السليمة التي يمكن إصلاحها في كثير من الأحيان مع صيانة بسيطة ، فإن التجويف يدمر المضخات من الداخل إلى الخارج. إنه غدرا لأن:
إنه تقدمي ولا رجعة فيه- بمجرد بدء التجويف ، يتراكم الضرر بسرعة.
يقلل من التدفق والضغط- الغرض من مضخة الحريق - لتوصيل المياه عند الضغط المطلوب - يتعرض للخطر.
إنه يؤدي إلى فشل كامل- إذا تركت دون رادع ، يمكن أن يدمر التجويف من الدبوسات والمحامل والأختام ، مما يجبر وقت التوقف المكلف أو استبدال المضخة الكلية.
لا يلاحظه أحد حتى فوات الأوان- لا يجوز للمشغلين اكتشاف التجويف حتى يحدث ضرر كبير بالفعل.
بالنسبة للأنظمة المهمة مثل الحماية من الحرائق ، فإن هذا يجعل التجويف وضع الفشل الأكثر خطورة والمكلفة.
فهم سبب حدوث التجويف هو مفتاح الوقاية. بعض الأسباب الأكثر شيوعا تشمل:
عندما يكون NPSH المتاح أقل مما تتطلب المضخة ، يتبخر الماء وتشكل الفقاعات. هذا غالبًا ما ينتج عن تصميم النظام غير الصحيح ، مثل أنابيب الشفط غير المحظورة أو رفع الشفط العالي.
يمكن أن يؤدي تشغيل مضخة أسرع من المصممة إلى إسقاط ضغط الشفط ، مما يخلق ظروف التجويف.
مصافي محظور ، صمامات مغلقة جزئيًا ، أو قاذورات الأنابيب تقيد تدفق المياه وتقليل ضغط الشفط.
يمكن أن تعمل المضخات الضخمة بعيدًا عن أفضل نقطة كفاءة لها (BEP) ، مما يخلق تدفقًا مضطربًا وتقلبات الضغط التي تعزز التجويف.
يحتوي الماء الأكثر دفئًا على ضغط بخار أقل ، مما يجعل الغليان وتشكيل فقاعات البخار داخل المضخة.
التجويف لا يظل غير مرئي إلى الأبد. يمكن للمشغلين وفرق الصيانة البحث عن علامات التحذير هذه:
ضوضاء غير عادية:صوت الصعق ، يشبه الحصى ، أو "الرخام في المضخة".
اهتزاز:الاهتزاز المفرط في غلاف المضخة والمحامل.
انخفاض الأداء:قطرات ملحوظة في تدفق أو ضغط التفريغ.
ضرر المكره:الحفر المرئي ، التآكل ، أو ترقق من دوارات المكره أثناء عمليات التفتيش.
ختم وتحمل الفشل:تلف ثانوي ناتج عن الاهتزاز والتوازن.
يمكن أن يوفر الكشف المبكر آلاف الدولارات في تكاليف الإصلاح ، والأهم من ذلك ، ضمان استعداد النظام في حالة الطوارئ الحريق.
يمكن أن يكون للسماح للتجويف بالاستمرار تأثيرات مدمرة ، من الناحية الفنية والمالية على حد سواء:
ارتداء متسارع من الدبوسات والأغلفة
ختم متكرر وتحمل الفشل
إغلاق المضخة غير متوقع
انخفاض عمر مضخة الحريق
أداء نظام الحماية من الحرائق للخطر
ارتفاع تكاليف الإصلاح أو الاستبدال
في أنظمة الحماية من الحرائق المهمة ، حتى مضخة واحدة تتعرض للخطر يمكن أن تعرض الأرواح والممتلكات للخطر.
لحسن الحظ ، يمكن الوقاية من التجويف مع التصميم المناسب والتشغيل والصيانة. يجب على شركات تصنيع المضخات والمهندسين ومديري المنشآت التركيز على الاستراتيجيات التالية:
قارن دائمًا رأس الشفط الإيجابي المتاح (NPSHA) برأس شفط إيجابي صافي مطلوب (NPSHR). يمنع الهامش الآمن (عادة ما يزيد عن 3 أقدام على الأقل من مطلوب) تكوين البخار.
اعمل مع الشركة المصنعة لمضخات الحرائق المؤهلة لاختيار المضخات التي تعمل بالقرب من أفضل نقطة كفاءة لها. تجنب التحجيم أو الأسف.
فحص المصافي والصمامات وأنابيب الشفط بانتظام. حتى العوائق الصغيرة يمكن أن تقلل من NPSH وتخلق التجويف.
استخدم المضخات في سرعتها المقدرة ، خاصة في مضخات الحرائق التي تعتمد على الديزل حيث قد تؤثر تعديلات المحافظ على RPM.
إذا كانت درجات حرارة المياه مرتفعة أو تتقلب مستويات الإمداد ، فقد تكون هناك حاجة إلى ضوابط هندسية إضافية.
يمكن أن يكتشف اختبار التدفق الروتيني ، ومراقبة الاهتزاز ، وفحوصات الأداء علامات التجويف المبكرة قبل حدوث تلف لا رجعة فيه.
النظر في منشأة حيث بدأت مضخة حريق محرك الديزل في إنتاج أصوات غير عادية خلال الاختبارات الأسبوعية. تجاهل المشغلون ذلك ، على افتراض أنه كان اهتزاز المحرك الطبيعي. بعد أشهر ، فشلت المضخة في تلبية متطلبات ضغط التفريغ. وكشف التفتيش عن شديدة الحفر الناتجة عن التجويف. واجه المنشأة مشكلات كاملة في استبدال المضخة والامتثال مع معايير الصيانة NFPA 25.
تبرز هذه الحالة أهمية التعرف على أعراض التجويف المبكرة والتصرف بسرعة لتصحيح الأسباب الجذرية.
كشركة مصنعة لمضخة الحرائق ، نقوم بتصميم أنظمة مع وضع الوقاية من التجويف في الاعتبار. وهذا يشمل:
توفير متطلبات NPSH دقيقة لكل مضخة.
تقديم المشورة بشأن ممارسات التثبيت الصحيحة.
تقديم حزم مضخات النار الهندسية التي تقلل من المخاطر.
توفير الدعم الفني لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها والصيانة.
هدفنا هو مساعدة أصحاب المباني والمقاولين ومحترفي السلامة من الحرائق على تحقيق حماية طويلة الأمد وموثوقة.
يعد التجويف أكثر من مجرد إزعاج - إنها القوة الأكثر تدميراً التي تعمل ضد مضخات الحرائق. إنه يتآكل من الدبوسات ، ويقلل من الأداء ، ويقصر عمر الخدمة ، ويهدد في النهاية موثوقية أنظمة السلامة من الحرائق.
من خلال فهم الأسباب ، والتعرف على علامات التحذير ، وتنفيذ استراتيجيات الوقاية ، يمكن لأصحاب المنشآت والمشغلين تمديد عمر المضخة ، وتقليل التكاليف ، والأهم من ذلك ، ضمان أن تكون مضخات الحرائق جاهزة عندما تعتمد الحياة عليها.
