علت لرزش غیرعادی پمپ وارمن چیست و چگونه رفع می‌شود؟

مقدمه

پمپ‌های وارمن، به‌عنوان یکی از معتبرترین پمپ‌های گریز از مرکز در صنایعی مانند معدن، فرآوری مواد معدنی، نیروگاه و فاضلاب، شناخته می‌شوند. عملکرد نرم و بی‌صدا یکی از ویژگی‌های کلیدی این پمپ‌هاست. لرزش غیرعادی نشانه واضحی از یک مشکل اساسی است که اگر به سرعت تشخیص و برطرف نشود، می‌تواند منجر به خسارات جدی و پرهزینه مانند خرابی یاتاقان‌ها، فرسایش سریع قطعات، شکستن شفت و حتی توقف کامل خط تولید شود.

علل لرزش را می‌توان به دو دسته کلی مکانیکی و هیدرولیکی تقسیم کرد. عیب‌یابی صحیح، اغلب نیازمند حذف سیستماتیک هر یک از این احتمالات است.

بخش اول: علل مکانیکی لرزش

این دسته از مشکلات مربوط به اجزای فیزیکی پمپ و نحوه نصب آن است.

1. عدم بالانس بودن ایمپلر (Impeller):
   این یکی از شایع‌ترین دلایل لرزش است. ایمپلر قلب پمپ است و هرگونه عدم تعادل در آن مستقیماً به لرزش تبدیل می‌شود.

• علت: سایش غیریکنواخت، چسبیدن مواد جامد به یک سمت آن (مثلاً در پمپاژ دوغاب)، خوردگی موضعی، یا ساخت نامناسب.
• رفع مشکل: ایمپلر باید خارج شده و به صورت دینامیکی بالانس شود. در صورت سایش شدید یا آسیب، باید تعویض گردد. برای پمپ‌های دوغاب، اطمینان از تمیز بودن و عاری بودن از رسوبات امری ضروری است.

2. مشکلات یاتاقان‌ها (Bearings):
   یاتاقان‌ها اجزایی هستند که شفت را نگه داشته و حرکت نرم آن را امکان‌پذیر می‌کنند.

• علت: سایش طبیعی، عدم روغن‌کاری کافی یا استفاده از روغن نامناسب، نصب نادرست (مثلاً وارد کردن ضربه هنگام نصب)، آلودگی روغن با ذرات ساینده، یا بیش‌ازحد سفت بودن آب‌بندهای مکانیکی.
• رفع مشکل: بازرسی یاتاقان‌ها از نظر لقی، صداهای غیرعادی و روان بودن حرکت. در صورت خرابی، باید با یاتاقان‌های اصلی وارمن تعویض شوند. روغن‌کاری باید مطابق دستورالعمل OEM و با گرید مناسب انجام شود.

3. ناهم‌محوری (Misalignment):
   هم‌محور نبودن دقیق پمپ با موتور محرک، حتی به میزان جزئی، باعث ایجاد نیروهای شعاعی و در نتیجه لرزش می‌شود.

• علت: نصب اولیه نادرست، تغییر مکان پایه‌ها به مرور زمان due to لرزش یا نشست شالوده، گرمایش غیریکنواخت، یا استفاده از ابزارهای نامناسب برای هم‌محور کردن.
• رفع مشکل: هم‌محوری باید با استفاده از روش‌های دقیق (ترجیحاً با لیزر آلاینمنت) و در حالت “گرم” (پس از رسیدن به دمای کارکرد) مجدداً بررسی و تنظیم شود. پایه‌ها و اتصالات نیز باید از نظر استحکام بررسی شوند.

4. لقی مکانیکی (Mechanical Looseness):
   شل بودن اتصالات می‌تواند باعث لرزش شود.

• علت: شل شدن پیچ‌های پایه پمپ، پیچ‌های اتصال کوپلینگ، یا حتی لقی در خود بلبرینگ‌ها.
• رفع مشکل: بازبینی دوره‌ای و سفت کردن تمامی اتصالات با گشتاور مشخص شده توسط سازنده. از روش قفل‌کاری (Locking) مناسب برای پیچ‌های حیاتی استفاده شود.

5. خمیدگی شفت (Bent Shaft):

• علت: وارد آمدن ضربه ناگهانی (مثلاً گیرکردن ایمپلر)، گرمایش بیش از حد موضعی، یا تعمیرات نادرست.
• رفع مشکل: بررسی Runout شفت با استفاده از ساعت اندیکاتور. در صورت خمیدگی، شفت باید صاف شده یا در اکثر موارد تعویض گردد.

بخش دوم: علل هیدرولیکی و عملیاتی لرزش

این مشکلات مربوط به شرایط کاری  پمپ و سیال پمپاژ شده است.

1. کارکرد در دور از نقطه بهترین بازده (BEP – Best Efficiency Point):
   کارکرد طولانی‌مدت پمپ در دبی‌های بسیار پایین یا بسیار بالا نسبت به نقطه طراحی، باعث ایجاد پدیده‌های نامطلوب هیدرولیکی می‌شود.

• کاویتاسیون (Cavitation): کارکرد در دبی بالا یا NPSHavailable کم، باعث تشکیل و ترکیدن حباب‌های بخار می‌شود. این ترکیدن‌ها ضربات شدیدی به ایمپلر و پوسته وارد کرده و باعث لرزش و سر و صدای شدید، شبیه پمپاژ شن، می‌شود.
• جریان گردبادی (Recirculation): کارکرد در دبی بسیار پایین، باعث جدا شدن جریان از پره‌ها و ایجاد گرداب‌های قوی در دهانه ورودی و خروجی ایمپلر می‌شود. این پدیده نیز باعث لرزش محوری و شعاعی می‌گردد.
• رفع مشکل: بررسی شرایط سیستم. قطر پروانه را برای تطبیق با دبی واقعی تغییر دهید، سرعت پمپ را تنظیم کنید (با درایو فرکانس متغیر VFD)، یا منحنی پمپ و سیستم را بازبینی کنید تا اطمینان حاصل شود پمپ نزدیک به BEP کار می‌کند. برای کاویتاسیون، باید NPSHavailable سیستم افزایش یابد (مثلاً با کاهش ارتفاع مکش یا خنک‌کردن سیال).

2. مشکلات مکش و لوله‌کشی:

• هوای محبوس (Air Entrainment): وجود هوا در سیال، تراکم‌پذیری آن را افزایش داده و باعث عملکرد نامنظم و لرزش می‌شود.
• لوله‌کشی نامناسب: وجود زانویی‌های بسیار نزدیک به دهانه مکش پمپ، قطر لوله مکش بسیار کوچک، یا وجود هرگونه مانع در خط مکش می‌تواند جریان یکنواخت به سمت پروانه را مختل کرده و باعث لرزش هیدرولیکی شود.
• رفع مشکل: بررسی درپوش مخزن مکش، اتصالات لوله‌کشی از نظر نشتی، و طراحی صحیح لوله‌کشی (استفاده از لوله مستقیم به طول حداقل ۵ تا ۱۰ برابر قطر لوله قبل از دهانه مکش).

3. عدم یکنواختی سیال (مخصوصاً در پمپ‌های دوغاب):
   پمپاژ یک دوغاب با غلظت بسیار متغیر یا با ذرات بسیار درشت می‌تواند باعث اعمال نیروهای ناهمگون به ایمپلر و در نتیجه لرزش شود.

• رفع مشکل: اطمینان از همگن بودن سیال ورودی و استفاده از میکسر در مخزن در صورت نیاز.

بخش سوم: روش سیستماتیک عیب‌یابی و رفع مشکل

۱. توقف ایمن: اولین قدم، توقف پمپ و قفل‌گذاری (Lockout/Tagout) برای ایمنی کامل است.

۲. بازرسی بصری: بررسی سریع پیچ‌های پایه، لوله‌کشی، کوپلینگ و وجود نشتی.

۳. تجزیه و تحلیل لرزش (Vibration Analysis): استفاده از یک ویبرومتر ساده یا تحلیلگر حرفه‌ای لرزش می‌تواند دقیقاً مشخص کند که لرزش در کدام فرکانس (۱x, ۲x RPM و…) رخ می‌دهد و آیا ماهیت آن شعاعی (ناشی از عدم تعادل، ناهم‌محوری) یا محوری (ناشی از مشکلات هیدرولیکی مانند کاویتاسیون یا مشکل یاتاقان‌های رانش) است. این کار مهم‌ترین قدم در تشخیص دقیق علت است.

۴. بررسی شرایط عملیاتی: چک کردن دبی، فشار و دمای کاری پمپ و مقایسه آن با منحنی پمپ. اطمینان از کافی بودن NPSH.

۵. بازرسی و تعمیر: پس از تشخیص احتمالی، پمپ باید باز شده و اجزای داخلی آن شامل ایمپلر، یاتاقان‌ها، آب‌بندها و شفت به دقت بررسی شوند.

۶. تمیزکاری و مونتاژ: پس از تعویض یا تعمیر قطعات معیوب، تمام سطوح باید کاملاً تمیز شده و پمپ با دقت و طبق استانداردهای سازنده مونتاژ شود.

۷. هم‌محوری نهایی: پس از مونتاژ، هم‌محوری پمپ و موتور باید یک بار دیگر، و این بار با دقت بسیار بالا، انجام شود.

۸. راه‌اندازی و تست: راه‌اندازی مجدد و مانیتورینگ پارامترهای لرزش، دما و صدا برای اطمینان از رفع کامل مشکل.

نتیجه‌گیری

لرزش غیرعادی پمپ وارمن یک هشدار جدی است که نباید نادیده گرفته شود. با رویکردی سیستماتیک و حذف تدریجی علل احتمالی، از مکانیکی‌ترین موارد (مانند بالانس ایمپلر و هم‌محوری) تا هیدرولیکی‌ترین موارد (مانند کاویتاسیون)، می‌توان منشأ مشکل را شناسایی و به طور مؤثر رفع کرد. انجام بازرسی‌های دوره‌ای منظم، نگهداری پیشگیرانه (PM) و ثبت داده‌های لرزش، بهترین راه برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی و تضمین عمر طولانی و عملکرد بهینه پمپ‌های ارزشمند وارمن است.

برای کسب اطلاعات بیشتر و یا ثبت سفارش می توانید با ما در تماس باشید.