بحث حول الأعطال ذات الأسباب الميكانيكية
بحث بعنوان :
الأعطال ذات الأسباب الميكانيكية :
أهلاً بكم زوارنا الكرام على موقع الحل المفيد الموقع الإلكتروني التعليمي المتميز والمتفوق بمعلوماته الصحيحة كما نقدم لكم اجوبة مختصرة على أسالتكم المتنوعة من المناهج الدراسية والعلوم الثقافية والتاريخية والاخبارية باجابة مفيدة كما ننشر لكم أعزائي الطلاب في صفحة موقع( الحل المفيد alhlmfid. ) ملخص أهم الدروس وحلول الواجبات والمراجعات لجميع المواد الدراسية للفصل الدراسي الأول والثاني المنهج الجديد كما نقدم لكم إجابة السؤال التالي.... بحث حول الأعطال ذات الأسباب الميكانيكية
الحل هو
بحث حول الأعطال ذات الأسباب الميكانيكية
يمكن أن يكون انكسار الشفرة ناتجاً عن خلل في التصنيع (معدن الصنع سيء أو وجود تشققات )، إلا أن ذلك نادر جداً لأن الشفرات تخضع لفحوصات دقيقة قبل خروجها من المصنع ، وانكسار الشفرات يمكن أن يتم أيضاً عندما يكون عدد الدورات مساوياً للقيمة الاسمية وحتى أقل منها .وهنا لا تؤثر على الشفرات القوى النابذة والبخار عالي السرعة فحسب ، وإنما الحمولات المتغيرة على الشفرات والأكثر شيوعاً في هذه الحالة انهيار الشفرات نتيجة التعب .
ينشأ تعب المعادن نتيجة إلى أن التردد الخاص لاهتزازات الشفرات يتطابق مع تردد القوى الاضطرابية ، أي أن الشفرة تقع في حالة الطنين وتؤدي إلى تعب الشفرات . إن هذه الحالة تلاحظ كثيراً في المراحل التحكمية حيث إن الشفرات غالباً ما تعمل عند شروط الطنين ، وهنا نجد أن الشفرات تتعرض بشكلٍ خاص للإجهادات عندما يكون صمام واحد مفتوح حيث إن تيار البخار أمام الشفرات المتحركة غير متجانس بدرجة كبيرة إذ إن البخار يدخل عبر أحد أقواس البخ فقط .
ونلاحظ وجود هذه الأضرار في الشفرات المتحركة بسهولة عند إقلاع وإيقاف العنفة. إذ إن تردد قوى الاضطراب تتناسب مع تردد دوران المحور وذلك في أثناء زيادة عدد دوراته أو إنقاصها وعند تردد معين للشفرات المتحركة تقع في الطنين.وعندما تعمل الشفرات عند نظام عمل كهذا لفترة طويلة فإنها تتعرض للانهيار أو الأضرار بسبب تعب المعدن.
إن عدد دورات محور العنفة يتعلق بتردد التيار الكهربائي في الشبكة التي تتصل معها المنوبة ، وبالتالي فإن عمل المنوبة عند تردد منخفض غير مقبل بتاتاً . بسبب العطب الناتج عن تعب المعدن تنفصل أجزاء من حزام التثبيت الدائري المحيط بالشفرات المتحركة ، كما أن انكسار شفرة واحدة يؤدي إلى انكسار الشفرات الأخرى ، وكذلك الشفرات الثابتة للمرحلة المجاورة .
إن الهياكل الحاملة للشفرات الثابتة تتعرض للأعطاب ، لكن بدرجةٍ أقل من الشفرات المتحركة ، إذ إنها يمكن أن تتضرر فقط عند صدمة هيدروليكية قوية أو في حال انكسار إحدى الشفرات المتحركة وعند عمل الهياكل الحاملة للشفرات تحت تأثير الصدمات الهيدروليكية ولمدةٍ طويلة وبسبب زحف المعادن فإن الهياكل سوف تنحني باتجاه جريان البخار ، فإذا كان الانحناء كبيراً جداً فإن أحد أطرافها سوف يضغط على المحور الدوار . وفي هذه الحالة يجب القيام بتغيير الهياكل الحاملة للشفرات .
يمكن للهياكل أن تنحني بعكس اتجاه الجريان ، وهذا يحصل عندما نقوم بالتركيب الخاطئ للعنفة بحيث تكون الهياكل مرصوصة إلى الجسم الخارجي للعنفة ولا تستطيع أن تتمدد بشكلٍ حر في أثناء التسخين أو عند زيادة الحمولة .
إن الأعطاب التي تصيب المحور الدوار والأقراص وجسم العنفة يمكن أن تشكل خطراً على استثمار العنفة ، ويسبق الانكسار أو التقصف للمحور ظهور تشققات تنشأ بسبب نوعية المعدن السيئة والإجهادات الديناميكية بسبب الاهتزازات أو فقدان التوازن على السطوح الداخلية لتجويف المحور ، وكذلك تظهر بعض التشققات بسبب زحف المعدن وفقدان متانة المعدن أو بسبب الإجهادات الحرارية التي تنشأ عند الإقلاع .
إن مخالفة أنظمة الإقلاع يمكن أن تؤدي إلى ظهور سريع للتشققات على السطح الخارجة للمحور وخاصة في القنوات بين صفائح مانعات التسرب ، فإذا كانت عملية الإقلاع سريعة جداً بشكلٍ لا يتسنى للمحور أن يسخن تدريجياً فإن إجهادات حرارية سوف تنشأ على السطح الخارجي للمحور ، والتي يمكن بتكرارها أن تؤدي إلى ظهور تشققات بسبب تعب المعدن .
إن تسخين المحور يجب أن يتم بعناية فائقة ، حيث إن كل معدن يمتلك رجة حرارة حرجة للتقصف ، والتي تتراوح بين 80_100co للفولاذ الكرومي الذي تصنع منه المحاور ،فإذا كانت درجة الحرارة أقل من ذلك فإن المحور يصاب بتشققات قصفة. وعند درجات حرارة أعلى فإن الأعطاب تترافق بانفعالات لدنة كبيرة . ومن أجل تلافي الأعطاب القصفة عند إقلاع العنفة من الحالة الباردة نقوم بتسخين المحور الدوار عند عدد دورات كبيرة ، وفي هذه الحالة تكون الإجهادات غير كبيرة.
تظهر التشققات على السطح الخارجي للمحور نتيجةً لتعب المعدن الطبيعي ، حيث إن المحور وكذلك الشفرات المتحركة تخضع لاهتزازات ذاتية، وعند ترددات معينه للاهتزازات متطابقة مع الترددات الذاتية نجد أن مطال اهتزاز الدوار ويبدأ بالازدياد ويقع في المجال الطنيني وهنا تزداد شدة الاهتزاز بشكلٍ كبير.
وفي المحاور الطويلة للعنفات الحديثة نجد أنه عند دورانها تظهر كمية من الأهتزازات الذاتية ، والتي تؤدي إلى نشوء إجهادات كبيرة . إن أكبر مطالات الاهتزاز في بعض أجزاء المحور الدوار ومحور المنوبة ومحور قسمي الضغط المتوسط والمنخفض يمكن ملاحظتها عند ترددات مختلفة لدورانها . نسمي عدد الدورات هذه بالحرجة ، وفي أثناء إقلاع العنفة يجب تجاوز هذه القيمة بسرعة .
يعتبر إنحناء المحور أحد أنواع الخلل الذي يمكن أن يصيبه . ويظهر الإنحناء المرن عند التسخين غير المتجانس للمحور وينتج عن ذلك ازدياد في اهتزازات العنفة . إن التسخين المتجانس الجيد للمحور كفيل بتلافي هذا الإنحناء ، ولكن عند دخول الماء أو البخار البارد للعنفة يمكن أن تنشأ اجهادات حرارية مما يؤدي إلى نشوء إنحناء دائم لا يزول عند التسخين الكامل . وفي هذه الحالة يجب تصليح المحور بإرساله إلى المصنع .
كما أن تحطم وانهيار أقراص العنفة يعتبر حادثة أليمة ، والتي تسببها الاهتزازات الواقعة في مجال الطنين وهي نفسها تؤدي إلى تحطم الشفرات والمحاور أيضاً ، إن ظهور التشققات في الأقراص بسبب التآكل الميكانيكي يؤدي إلى نشوء اجهادات كبيرة عند الإقلاع أو عند تجاوز الحد المسموح به لعدد الدورات .
إن كل عناصر الجزء الدوار : الشفرات المتحركة والأحزمة ، سلك التخميد الاهتزازات ، حواف خروج الشفرات وجذر التثبيت ، الأقراص ومانعات التسرب وكذلك المحور الدوار يجب أن تخضع جميعها لفحصٍ دقيق في أثناء أعمال الصيانة ويجب أن تخضع أيضاً لفحص فوق صوتي الذي يمكننا من كشف التشققات التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة .
إن أحد أسباب الخلل الذي تتعرض له العنفة يمكن أن يكون العطل والأضرار التي تصيب الغلاف الخارجي . والتي تنتج بسبب التواء الغلاف في أثناء استثمار العنفة ، وكذلك فإن دخول الماء إلى العنفة أو الإقلاع السريع يمكن أن يؤدي إلى تسخين غير متجانس لجسم العنفة الخارجي والتوائه .
من الملاحظ أن التسرب الدائم للبخار عبر وصلات الكتامة يقلل من اقتصادية العنفة ،وكذلك نجد أن الإقلاعات السريعة يمكن أن تؤدي إلى ظهور تشققات في السطح الداخلي لغلاف العنفة وذلك لتعب المعدن.
وعادة ما تظهر الشقوق في الأماكن السميكة من الجسم والتي تتعرض لدرجات حرارة عالية ومتغيرة أو عند أنظمة العمل المتغيرة كمنطقة المرحلة التحكمية مثلاً. يمكن أن يبلغ طول الشقوق أكثر من متر, وعند الاستثمار الطويل للعنفة وبدون أي فحص أو مراقبة يمكن أن يؤدي إلى انهيار جسمها الخارجي .
إن فحص و مراقبة سطح غلاف العنفة عند توقيفها للصيانة يعتبر أمراً ضرورياَ. وفي الأماكن التي يوجد فيها تشققات نقوم بإزالة المنطقة المحيطة بالشقوق فنحصل على حفرة في جسم العنفة يتراوح عمقها(10-20) mm ويتم ملء هذه الحفرة باللحام , وبذلك نرمم الجزء ونعيد إليه متانته المطلوبة ونخلص غلاف العنفة من العطب.
الأعطال الناتجة عن مخالفة الشروط الاستثمارية التقنية :
يمكن أن يكون مصدر الأضرار والأعطال في الأجهزة هي مخالفة الشروط الاستثمارية وعدم تطبيق لوائح أنظمة العمل . ويمكن لهذه المخالفات أن تؤدي أحياناً إلى عواقب وخيمة ، فمثلاً نجد أن الإسراع في تنفيذ عملية الإقلاع والإيقاف يؤدي إلى ظهور تشققات وتزايد كبير في أحجامها سواء على سطوح جسم العنفة أو سطوح الصمامات وأنابيب البخار . وكذلك فإن استخدام زيت بدرجة حرارة أقل من الحد المسموح به يؤدي إلى عمل سيء للمضاجع . أما عمل العنفة عند ضغط تخلخلي سيء (ارتفاع ضغط المكثف) فيؤدي إلى الانكسار السريع للشفرات المتحركة في المرحلة الأخيرة .
مما سبق نجد أن عملية استثمار العنفة تتطلب تشغيل العنفة والأجهزة الملحقة بها وفق الإرشادات والتوصيات والتعليمات التي تقدمها الشركات الصانعة . وفي حال عدم وجود أي اختلاف في قيم العمل مع القيم النظامية يجب البحث عن سبب هذا الاختلاف واتخاذ الإجراءات المناسبة لإزالة السبب . ويجب عدم تجاوز التعليمات إلا في عند الضرورة القصوى وفي الحالات الاستثنائية لأن استثمار العنفة مع إهمال هذه التعليمات يؤدي إلى حدوث أعطال كثيرة ويؤدي إلى انخفاض العمر الاستثماري للعنفة ، وربما يؤدي في بعض الأحيان إلى كوارث .
حالات الإيقاف الطارئ لعنفة بانياس :
♦️1- عند حصول اهتزاز عالي جداً لمضاجع العنفة يزيد (130) ميكرون وكذلك على مضاجع المنوبة وبعد مضي عشرة ثوان .
♦️2- عند انخفاض الفراغ في المكثف لقيمة (508 mm Hg)
♦️3- بلوغ ضغط زيت تزييت مضاجع العنفة قيمة منخفضة جداً (1.22 Kg/cm2)، يوجد مفتاحي ضغط لهذه الحالة عند نفس الفتحة .
♦️4- ارتفاع درجة حرارة معدن مضاجع العنفة إلى قيمة (100 C).
♦️5- ارتفاع درجة حرارة معدن مضجع الدفع إلى قيمة (80 C).
♦️6- حصول تآكل زائد في مضجع الدفع الجانبي الفعال عند قيمة 9.5Kg/cm2)) وبعد مضي ثلاث ثوان على هذه الحالة يذهب أمر لفصل العنفة .
♦️7- حصول تآكل زائد في مضجع الدفع الجانبي غير الفعال عند قيمة (9.5Kg/cm2) وبعد مضي ثلاث ثوان على هذه الحالة يذهب أمر لفصل العنفة .
♦️8- ارتفاع درجة الحرارة في عنفة الضغط المنخفض إلى قيمة عالية جداً ( 105 c ~) عند انخفاض مستوى الزيت في خزان زيت العنفة الرئيسي إلى قيمة (مستوى 62 cm) .
♦️9- ارتفاع درجة حرارة زيت مضاجع العنفة إلى قيمة (65 C).
10- عند فصل مضخة البحر .
11- بالضغط على كباسة الفصل مع زر السماحية عن طريق EHC يؤدي إلى فصل العنفة .
12- فقدان التغذية الكهربائية (48)فولط عن EHC .
13- زيادة سرعة محور العنفة عن 112% من السرعة النظامية ويتم عند تدخل مفتاحين من أصل ثلاثة وعندئذ يذهب أمر بفصل العنفة .
14- فقدان إشارة السرعة للعنفة من القنوات A,B في نظام EHC ويتم عند تدخل مفتاحين من أصل مفتاحين .
15- فقدان جهد 38V مستمر بتدخل مفتاح واحد من أصل ثلاثة .
16- فصل المرجل يؤدي إلى فصل العنفة .
-
جامعة تشرين
كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية
هندسة القوى الميكانيكية
السنة الرابعة
المرجع: كتاب الالات الحرارية العنفية