استكشاف أسباب انخفاض الضغط في الأنظمة البحرية وإصلاحها

في أي نظام تبريد باستخدام ماء البحر، أو خط نقل وقود الديزل، أو نظام أنابيب الإطفاء الرئيسي، يؤدي الانخفاض غير المبرَّر في الضغط إلى تشغيل إنذارات الانقطاع ويُضعف أداء المعدات، ما يهدِّد كفاءة الآلات الحرجة. ولذلك، يمكن لمهندس السفينة والمشرف التقني تجنُّب الانقطاعات غير الضرورية والدخول إلى حوض الجاف المكلِّف، وذلك بالوصول بدقة إلى نقطة الخلل مع نتائج موثوقة. وبفضل دعم أكثر من ١٠٠ فني كهرباء وميكانيكا، وورشة العمل الخاصة بنا البالغة مساحتها ٥٠٠٠ متر مربع في مدينة نانتونغ، انخرطت مجموعة إس إم إي في مشاريع هندسة المعدات البحرية، وقامت بصيانة أكثر من ٥٠٠ مشروع سنويًّا في المتوسط منذ تأسيسها عام ٢٠٠٠، وهي تحمل شهادات الأيزو ٩٠٠١/١٤٠٠١/٤٥٠٠١ (من هيئات الاعتماد ANAB/IAF/UKAS)، كما تقدِّم خدماتها على مستوى العالم. وفي هذه الفقرة، سنشارك نهجًا سريعًا لتشخيص انخفاض الضغط في المعدات والأنظمة البحرية.

تحديد السبب الجذري: انسداد الفلاتر والمناخل

تُعَدّ المصفاة أو المرشحات المحظورة السبب الأعلى لانخفاض الضغط في أنظمة الأنابيب البحرية. وعمومًا، فإن جميع المواد الغريبة مثل نمو الكائنات البحرية والرمل وقواقع المحار وغيرها، وفي بعض الحالات قطيرات الصدأ، تتجمّع عادةً في سلال المصفاة ضمن أنظمة المياه المالحة. وكلما زاد انسداد السلة تدريجيًّا، ازداد فرق الضغط عبر المصفاة، إذ ينخفض الضغط على الجانب المنخفض التدفق، بينما يبقى ثابتًا أو مرتفعًا قليلًا على الجانب العالي التدفق. ومن المهم فحص المصفاة والتأكد من عدم انسدادها قبل الانتقال إلى اعتبارات أخرى. ويتكوّن اختبار بسيط من قراءة مقياس فرق الضغط الخاص بالمصفاة وملاحظة أي تغيّرات. ونوصي باستخدام مصفاة مزدوجة (ديوبلكس)، إذ يمكنكم التبديل بين المصفاتين وإخراج السلة لتنظيفها، بينما تستمر المصفاة الثانية في العمل بشكلٍ طبيعي. وإذا كانت المرشحات والمصفاة تعملان بشكلٍ طبيعي، فقد حان الوقت لمراجعة العمليات الداخلية أو التواصل مع أحد مهندسي الدعم الفني المتخصصين لتركيب نظام رصد إضافي يمكنه تحديد اللحظة التي تتطلب فيها المصفاة التنظيف.

أعطال في الصمامات وصمامات البوابة المغلقة جزئيًا

يُعَدُّ فقدان الضغط الناتج عن الخطأ البشري أو عطل الصمامات حدثًا شائعًا. فعلى سبيل المثال، قد تُغلَق صمامات الكرة أو الصمامات البوابية أو صمامات الفراشة — التي تعمل عادةً في وضع «مفتوح بالكامل» — جزئيًّا أحيانًا، ما يؤدي إلى تقييد كبير في تدفق السائل. وقد يحدث هذا بسبب تآكل الجذع أو المؤشر، أو بسبب خطأ تشغيلي عادي أو خطأ في المعايرة. كما فشلت صمامات التفريغ بسبب تآكل القرص أو تراكم الرواسب عليه، أو بسبب تآكل دبوس المفصلة، مما يجعل القرص يبقى في وضع مفتوح جزئيًّا بدلًا من أن يُغلق تمامًا. وللتحقق من ذلك، يجب على المشغل فحص كل صمامٍ في الدائرة المعنية فعليًّا، ومطابقته مع الرسم التخطيطي للخط المعني، مع التقدُّم في الفحص صمامًا تلو الآخر بشكل متسلسل. وفي حالة صمامات التفريغ، يمكن غالبًا — بعد اتخاذ إجراءات السلامة المناسبة — طرق جسم الصمام بلطف باستخدام مطرقة لإطلاق القرص العالق، لكن الصمام العالق أو التالف سيتطلب على الأرجح استبداله أو تفكيكه وتنظيفه. ومن الحكمة أيضًا فحص خطوط التفافية، تحسبًا لأن يترك المشغل صمام التفافية مفتوحًا جزئيًّا أو بالكامل عن طريق الخطأ، ما قد يتسبب في ضغوط غير متوقعة. وتؤدي هذه المهمة فرقة الخبراء في شركة SME كجزءٍ من حِزم الصيانة والتفتيش الروتينية، ما يقلل من خطر هذه المشكلة الخفية إلى أدنى حدٍّ ممكن.

مقياس الأنابيب، والتآكل، والانسداد الداخلي

مع مرور الوقت، تبدأ المكونات في التراكم على شكل رواسب داخلية من الترسبات الكلسية، ومنتجات التآكل، والطبقات البيولوجية الضارة داخل الأنابيب في البيئة البحرية، وكل هذه العوامل تقلل من مساحة المقطع العرضي للأنابيب. ويصدق هذا بشكل خاص في التطبيقات التي تُبرَّد بالماء البحري، حيث يمكن أن يؤدي ترسب كربونات الكالسيوم (CaCO3) أو نمو المحار داخل الأنابيب مع مرور الزمن إلى تقليص فعّال لقطرها الداخلي. وتتطور الترسبات الداخلية تدريجيًّا وتظهر على شكل انخفاض تدريجي في الضغط، وقد لا يلاحظه المشغل حتى تبدأ أداء السفينة في التراجع عند مرحلة حرجة. ويمكن رصد هذه الحالة بدقة عبر مقارنة ضغوط طرد المضخة ومقادير التدفق الحالية بالقيم المنشورة في سجلات الاختبارات البحرية الأصلية أو بيانات الأداء الأولية. ويشير انسداد كبير — مثل انخفاض بنسبة ١٥–٢٠٪ في مقدار التدفق عند سرعة تشغيل معيّنة — إلى ضرورة إجراء تحقيق فوري في وجود انسداد من هذا النوع. كما تساعد عمليات فحص السماكة بالموجات فوق الصوتية وفحص الأنابيب باستخدام المنظار الداخلي (borescope) في ربط حجم الترسبات بحالة الأنابيب. ويمكن علاج هذه المشكلة باستخدام التنظيف الكيميائي (مثل إزالة الترسبات الحمضية) أو غسل الأنابيب بتيار مائي عالي الضغط، وغالبًا ما يُطبَّق ذلك أثناء إدخال السفينة إلى الجافة. وفي حالات أخرى، قد يتطلب الأمر استبدال أقسام الأنابيب المتضررة تمامًا. وتستخدم شركة SME باستمرار نظام الحماية الكاثودية بالإ current المُوجَّه (ICCP) مع إجراء دراسات تقييمية لحالة الأنابيب، وتتيح معلومات التقييم لعملائنا اتخاذ إجراءات استباقية لمنع حدوث الترسبات أثناء التشغيل مستقبلًا، والتي قد تتحول لاحقًا إلى أزمة — مثل انخفاض حاد في الضغط — وتُشكِّل طارئة تشغيلية فعلية للسفينة أو المنشأة.

تآكل المضخة، وتلف التوربين، وانخفاض أداء المحرك

إذا تمت فحص المصفّيات والصمامات الواقعة قبل المضخة وتم التأكّد من أنها تعمل بكفاءة بنسبة ١٠٠٪، فإن المضخة نفسها غالبًا ما تكون السبب في فقدان الرأس الهيدروليكي. ويُعد التآكل أمرًا لا مفر منه لأي مضخة تعمل في بيئة بحرية، وهو مشكلة شائعة تؤثر على أجنحة الدفّاقة، والحلقات الواقية من التآكل (Wear rings)، وبطانة غلاف المضخة، وكذلك مكونات أخرى. وهذا يؤدي إلى زيادة التسرب الداخلي للمضخة أو ازدياد إعادة التدوير الداخلي، مما يرفع من خسائر إعادة التدوير وما إلى ذلك. كما قد تفقد أجنحة الدفّاقة جزءًا من كتلتها بسبب انخفاض ضغط السحب، وتؤدي ظاهرة التكهّف (Cavitation) إلى انخفاض حاد في أداء المضخة، وقد تؤدي أحيانًا إلى انهيار مفاجئ في إنتاجيتها. لذا، يجب تسجيل ضغط التصريف عند شفة مخرج المضخة بعد فصل خط السحب وقبل أول صمام عزل (والذي يمكن عزله لإجراء الاختبار إذا كان ذلك ممكنًا). وإذا كان الضغط أقل مما هو متوقع للمضخة عند ضغط السحب المُحدَّد لها، فهذا يدل على أن المضخة لا تعمل بالقدرة التصميمية المقررة، وقد يكون سبب ذلك تآكلها الشديد أو فقدان إحدى الأجنحة أو اثنتين منها. ويجب أيضًا ملاحظة مقارنة الحمل الكهربائي للمحرك: فالانخفاض في التيار المستهلك يشير إلى انخفاض في الحمل، وقد يكون ذلك ناتجًا عن تآكل المضخة أو تلف الدفّاقة، بينما يُتوقع عادةً ازدياد الحمل في حالة انسداد النظام. وأكثر ما يظهر التآكل بوضوح من خلال الاهتزازات وارتفاع درجة حرارة المحامل. وسيقوم فنيو مجموعة SME بالتحقق من منحنى أداء المضخة على متن السفينة باستخدام معدات معايرة مثل مقاييس التدفق وأجهزة استشعار الضغط وغيرها. ويتطلب تشخيص مشكلة انخفاض الضغط تحليلًا منهجيًّا تدريجيًّا يبدأ بعملية تنظيف بسيطة للمصفّاة، ثم يتصاعد تدريجيًّا إلى عمليات المراقبة والتشخيص المتقدمة للمضخات. وباستخدام هذه المنهجية المنضبطة، يستطيع المهندسون البحريون تحقيق تشخيص سريع وكفء للنظام، مع تقليل وقت التشخيص وتفادي استبدال المكونات دون داعٍ. وتتمتع مجموعة SME بأكثر من ٢٠ سنة من الخبرة في القطاع البحري، ولها قاعدة دعم عالمية وفريقٌ ملتزمٌ دائمًا ببذل جهد إضافي لتلبية احتياجات العملاء ومطالبهم.