في المضخات اللولبية، يُعدّ الجزء الثابت (الستاتور) عنصرًا أساسيًا لكفاءة المضخة؛ إذ قد يؤدي تعطلُه إلى عواقب وخيمة. يُصنع الجزء الثابت عادةً من المطاط أو البلاستيك، ويشبه في شكله الجزء الدوّار (الروتور)؛ ويعملان معًا للحفاظ على تدفق السائل إلى الأمام. كما يعمل الجزء الثابت كصمام داخل المضخة، مانعًا عودة السائل إلى المدخل (في مضخات الإزاحة الموجبة).
يمكن استخدام الأجزاء الثابتة ذات التجويف التدريجي عادةً لسنوات عديدة، لكن التجربة تُظهر أنها قد تتعطل في وقت أقرب لأسباب متنوعة.
فيما يلي سبعة من أكثر الأسباب شيوعاً لفشل الجزء الثابت قبل الأوان، والأعراض التي يجب الانتباه إليها، والأسباب:
1. درجة حرارة السائل
إن التفاوت بين الدوار والجزء الثابت للمضخة صغير جدًا (أحيانًا بضعة ملليمترات فقط) لضمان الكفاءة.
إذا تجاوزت درجة حرارة السائل القيمة المحددة أثناء عملية الاستشارة، سينكمش الجزء الثابت نتيجة ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى تقليل الخلوص بين الجزء الدوار والجزء الثابت، وبالتالي تآكل الأجزاء العاملة . قد لا يكون هذا التصميم الداخلي مناسبًا لتقلبات درجات الحرارة الشديدة. يتمدد الجزء الثابت بين 20 و54 درجة مئوية.
للتغلب على تقلبات درجات الحرارة، عادة ما تكون الدوارات المعدنية صغيرة الحجم وتتمدد فوق درجات حرارة معينة، لذلك من المهم إبلاغ جميع درجات حرارة السوائل المحتملة أثناء مرحلة التطبيق.
من المهم التأكد من أن درجة حرارة السائل في أوقات مختلفة من اليوم تتوافق مع درجة حرارة التشغيل المُصممة للمضخة. بالإضافة إلى ذلك، يجب فحص سحب التيار، وكذلك التأكد من خلو السائل المضخوخ من أي شوائب مطاطية.
2. الهجوم الكيميائي
قد يؤدي ضخ سوائل غير متوافقة مع السائل المضخوخ إلى تآكل كيميائي. وقد يحدث هذا عرضيًا في بعض العمليات، مثل معالجة مياه الصرف الصحي، حيث قد يتلامس الجزء الثابت مع سوائل لم تُصمم في الأصل لنقل الزيت أو مواد كيميائية أخرى أو جزيئات صلبة.
يمكن أن يتسبب هذا في تآكل الدوار أو يؤثر على هندسة الجزء الثابت: تتمدد فتحات الجزء الثابت ولم تعد لها شكل معاكس لشكل الدوار.
إذا تمدد الجزء الثابت للمضخة، فسيتلامس مع الجزء الدوار، مما يُسبب تآكلاً يُقصر عمره الافتراضي. مع مرور الوقت، سيجف الجزء الثابت ويتوقف المُزلق عن تزييته، مما يؤدي إلى تمدد حلقات منع التسرب الأخرى، وفي النهاية إلى تسربات في المضخة أو مكونات أخرى. قد يؤدي التآكل والتلف إلى تعطل الآلة.
تتضمن إحدى طرق الفحص إزالة المضخة من خط الأنابيب لتحديد ما إذا كان الجزء الثابت قد تمدد وبرز من طرف المضخة. وعلى العكس من ذلك، قد يكون الجزء الثابت قد انكمش أيضًا.
يمكن إجراء فحص أكثر دقة بتفكيك المضخة للتحقق من وجود علامات تآكل كيميائي على الجزء الثابت والدوار، مثل المعدن المكشوف. قد تظهر على طبقة الكروم على الدوارات المصنوعة من الفولاذ أو الحديد الزهر علامات تنقر أو حفر. وقد يتشقق الجزء الثابت المعرض لمواد كيميائية غير متوافقة.
3. رأس الشفط
إذا كان ارتفاع الشفط مرتفعًا جدًا في التطبيق، فقد تتعرض المضخة للتجويف بسبب عدم كفاية ضغط الشفط.
ومن الأعراض انخفاض التيار، والاهتزاز، والصرير، وظهور ثقوب صغيرة في الجزء الثابت، مما يعطيه مظهرًا غير منتظم.
4. خامل
عندما تعمل المضخة بدون سائل، يُطلق على ذلك التشغيل الجاف . في المضخة اللولبية، يتسبب ذلك في احتكاك الجزء الثابت بالجزء الدوار بدون تزييت، مما يؤدي إلى احتراق أسطح الجزء الدوار ذات الاحتكاك العالي.
من العلامات الدالة على ذلك، عند تفكيك الآلة، التصاق الدوار بالدوار المطاطي. وقد يظهر على الجزء الثابت أيضًا انبعاجات، ومظهر يشبه قشر البرتقال، وبثور، وتمزقات هندسية، وتآكل شديد . وقد يصبح أيضًا لينًا ولزجًا، وينبعث منه رائحة احتراق.
قد تحتوي المنتجات النهائية المضخوخة على أجزاء من المطاط. وقد يكون ذلك نتيجة لتشغيل المضخة بشكل متكرر.
يمكن أن يؤدي تركيب لوحة تحكم للكشف عن التيار العالي أو مسبار درجة الحرارة على الجزء الثابت المثقب إلى الإشارة إلى ما إذا كانت مضخة المياه تعمل جافة وإيقاف المضخة قبل حدوث التلف، وبالتالي ضمان حماية الجزء الثابت.
5. السوائل الكاشطة
عندما يكون السائل شديد الكشط وتكون سرعة المضخة عالية جدًا، قد تحدث خدوش على جسم المضخة، وقد تنفصل أجزاء من الجزء الثابت، وقد ينخفض أداء المضخة بسبب انخفاض الكفاءة. يُعد انخفاض أداء المضخة أحد الأعراض المذكورة، وكذلك وجود شظايا مطاطية في السائل المضخوخ.
مضخات لولبية من نوع AHLEX، سلسلة AHLEX SE
6. ضغط التصدير المفرط
قد يؤدي الضغط الزائد عند مخرج المضخة إلى تلف الجزء الثابت للمضخة قبل الأوان ضمن حدود تصميمها. عادةً ما تُصمم المضخات اللولبية لتحمل ضغوطًا تصل إلى 24 أو 48 بار.
إذا كانت نقطة التشغيل قريبة من أقصى ضغط لفترة طويلة، فمن الأفضل اختيار مضخة كبيرة يمكنها تحمل ضغوط أعلى ولديها هامش أمان أكبر.
7. الطبقات
عندما لا يكون الترابط المتقاطع بين جزيئات المطاط قويًا بما فيه الكفاية، سيحدث انفصال الطبقات، مما يؤدي إلى ظهور مناطق ضعيفة في البنية الطبقية.
أثناء التشغيل، قد يبدأ الجزء الثابت في التدهور، مما يؤدي إلى تدهور الأداء مثل انخفاض التدفق والضغط، والاهتزاز الشديد، ووجود بقايا مطاطية في المنتج النهائي الذي يتم ضخه.
تتناول هذه المقالة سبعة من أكثر أسباب تعطل الجزء الثابت للمضخة شيوعًا. إذا كنت تواجه مشاكل متكررة في الجزء الثابت لمضختك، ولكنك غير متأكد من السبب أو كيفية حلها، فيُرجى الاتصال بنا؛ وسنسعد بتقديم المساعدة.