تشخيص الأعطال وإزالتها في آلة دفع الأنابيب
وقت الإصدار:
2020-09-29
آلة دفع أنابيب تعمل بالضغط، بقطر 1800 ملم، ومصنوعة من المياه الموحلة (قابلة للتوسيع حتى 2000 ملم)، يبلغ الطول الكلي لنظام الحفارة الدوّارة 4705 ملم، وعزم دوران رأس القطع 354 كيلونيوتن‑متر، وسرعة رأس القطع 2.3 دورة/دقيقة، فيما تبلغ قوة الدفع 30×3 كيلوواط. يبلغ شوط الأسطوانة الهيدروليكية الخاصة بالتصحيح 85 ملم، وقوة الدفع الصادرة عنها 980 كيلونيوتن، مع الأخذ في الاعتبار الكتلة الإجمالية للمحرك الرئيسي (بالطن). وعندما قامت آلة دفع الأنابيب بدفع 200 متر من الأنابيب، فشل نظام تصحيح الانحراف، ولم يُمكن تنفيذ عملية التصحيح، مما حال دون استمرار أعمال البناء.
1. نظام تصحيح الانحراف لا يعمل
آلة دفع أنابيب مضغوطة تعمل بالمياه الموحلة بقطر 1800 ملم (قابلة للتوسيع حتى 2000 ملم)، يبلغ الطول الكلي لنظام الحفر الدوار 4705 ملم، وعزم دوران رأس القطع 354 كيلونيوتن‑متر، وسرعة رأس القطع 2.3 دورة/الدقيقة، فيما تبلغ قوة الدفع 30×3 كيلوواط. يبلغ إزاحة الأسطوانة الهيدروليكية التصحيحية 85 ملم، وتبلغ قوة الدفع لهذه الأسطوانة 980 كيلونيوتن مضروبة في الكتلة الكلية للمحرك الرئيسي (بالطن). عندما دفعت آلة دفع الأنابيب 200 مترًا من الأنابيب، فشل نظام تصحيح الانحراف، ولم يتسنّ تنفيذ إجراءات تصحيح الانحراف، مما حال دون استمرار أعمال البناء.
يستخدم نظام تصحيح الانحراف في نظام الحفر الدوراني لآلة دفع الأنابيب نظامًا تشغيليًا كهروهيدروليكيًا متكاملًا، يتألف من خزان زيت هيدروليكي، وفلتر زيت، وفلتر مدخل الزيت، ومحرك كهربائي، ومضخة هيدروليكية، وصمام أحادي الاتجاه، وصمام تجاوز، ومقياس ضغط، وصمام عكسي كهرومغناطيسي، وقفل هيدروليكي، وصمام تخفيف الحمل الزائد، وصمام عكسي كهرومغناطيسي لخزان الطين، وصمام تجاوز باب خزان الطين، وأسطوانة هيدروليكية للتصحيح، وغيرها من المكوّنات.
يقوم المضخة الهيدروليكية بنقل الزيت الهيدروليكي إلى صمام التحكم، ومن ثم يُنقل إلى الأسطوانة الهيدروليكية الخاصة بتصحيح الانحراف وفقًا لمستوى التصحيح المطلوب. غير أنّ ضغط التشغيل في الأسطوانة الهيدروليكية لتصحيح الانحراف لا يبلغ القيمة المطلوبة البالغة 20 ميجا باسكال (حيث يبلغ فقط 16 ميجا باسكال)، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط النظام. ونتيجةً لذلك، تعجز الأسطوانة الهيدروليكية لتصحيح الانحراف عن أداء عملية التصحيح بشكل طبيعي.
تتمثل أسباب انخفاض ضغط نظام التصحيح الهيدروليكي فيما يلي: تعطل صمام الفائض؛ تآكل شديد في صمام العكس الكهرومغناطيسي مما يؤدي إلى تسرب داخلي؛ تسرب داخلي في الأسطوانة الهيدروليكية الخاصة بالتصحيح؛ انسداد مرشح مدخل الزيت؛ انخفاض قدرة المضخة الهيدروليكية.
وفقاً لنتائج التحليل، فإن تعديل ضغط صمام التخفيف لا يُحدث تأثيراً واضحاً؛ كما أن استخدام طريقة التبديل لاستبدال صمام التخفيف من النوع نفسه في أجزاء أخرى أثناء عملية الضبط لا يُحدث أي تأثير أيضاً، مما يدل على سلامة صمام التخفيف. تحقق من صمام العكس الكهرومغناطيسي؛ لم يُعثر على تسرب للزيت، ولا على تراخي قلب الصمام، ولا على عدم وضوح موضع التروس، مما يدل على أن صمام العكس الكهرومغناطيسي سليم أيضًا. أُجري اختبار الضغط على الأسطوانة الهيدروليكية الخاصة بتصحيح الانحراف، وكانت قراءة الضغط طبيعية، ولم يُكتشف أي تسرب داخلي. تم إزالة فلتر مدخل الزيت وفحصه، ولم يُعثر على أي انسداد. أخيرًا، تُقرّر أن انخفاض القدرة في المضخة الهيدروليكية هو السبب الرئيسي لحدوث العطل.
أوقف نظام الهيدروليك الخاص بتصحيح الانحراف، وقم بفصل التيار الكهربائي، وأزل المضخة الهيدروليكية من خزان الوقود، واستبدلها بمضخة هيدروليكية من النوع نفسه، ثم شغّل آلة الاختبار. يمكن أن يصل ضغط النظام إلى 26 ميغاباسكال، وتعمل عملية تصحيح الانحراف بشكل طبيعي.
2. نظام تصحيح الانحراف لا يستطيع تصحيح الانحراف إلى اليسار
آلة دفع أنابيب بالضغط الترابي بقطر 2000 ملم، بعد إجراء الصيانة الشاملة لأنظمة التشغيل الكهربائية والضغط الهيدروليكي وتفريغ التربة وغيرها من الأنظمة، وخلال عملية الضبط والاختبار الشاملة للآلة، تبيّن أن نظام تصحيح الانحراف في نظام الحفر الدوار لا يتحرك نحو اليسار، بينما كانت الاتجاهات الأخرى تعمل بشكل طبيعي.
أولاً، تم تبديل موضع الصمامات الكهرومغناطيسية في الجانب الأيسر والجانب الأيمن باستخدام طريقة التبديل؛ ومع ذلك ظل الجانب الأيسر غير قادر على تصحيح الانحراف. ثم أُجريت عملية تبديل وضبط لموقعي الأسطوانة الهيدروليكية في الجانبين الأيسر والأيمن، لكن النتيجة بقيت هي ذاتها: عدم قدرة الجانب الأيسر على تصحيح الانحراف. ومن خلال هذه الإجراءات التبديلية، تبيّن أن الدائرة الهيدروليكية لنظام تصحيح الانحراف سليمة. وعند المتابعة في الفحص، تم فصل الجزء الأمامي المتأرجح عن الجزء الخلفي المتابع في نظام الحفر الدوار، فتبين أن الحلقة المانعة لتسرب المياه في المكان الذي يربط الغلاف الفولاذي الأمامي بالغلاف الفولاذي الخلفي قد تعرضت للشيخوخة والتشوه، مما أثّر سلباً على حركة نظام تصحيح الانحراف نحو اليسار.
تم استبدال حلقة مانعة للتسرب المائية للأنبوب المتآكلة والمشوهة عند نقطة اتصال الغلاف الفولاذي الأمامي بالغلاف الفولاذي الخلفي، وبعد اختبار التشغيل أصبح نظام تصحيح الانحراف يعمل بشكل طبيعي نحو اليسار.
3- تعطل صمام التحويل في محطة المضخة الهيدروليكية
خلال أعمال إنشاء شبكات الصرف الصحي، وبعد أن تعمل محطة المضخة الهيدروليكية لآلة الدفع بالأنابيب بشكل متواصل لمدة ساعة، يصبح صمام التحويل غير قادر على التبديل بسلاسة وفقًا للمتطلبات، مع تذبذب في الأداء بين الجيد والسيئ.
يتميز الدائرة الهيدروليكية لهذه المحطة الضخّية ببساطتها، إذ تُستخدم فيها صمامات تبديل كهرومغناطيسية من طراز 4WE16G/EW220. وبعد تشغيل الجهاز لمدة ساعة واحدة، ترتفع حرارة الصمام الكهرومغناطيسي، مما يمنعه من إجراء التبديل بشكل طبيعي.
تم فك صمام التحويل الكهرومغناطيسي، وتم رسم مخطط لقاعدة الصمام. وبالاستناد إلى أبعاد القاعدة، تم العثور على صمام تحويل يدوي من الطراز 4WMM16G50، وبعد تركيبه أصبح يعمل بشكل طبيعي.
4- دخول التربة إلى حجرة مخفض السرعة في ناقل التربة اللولبي
آلة حفر أنفاق بالضغط الترابي بقطر 3,000 مم، تتولى تنفيذ أعمال إنشاء خط أنابيب فولاذي بقطر 3,000 مم وبطول إجمالي يبلغ 1 كم. وعندما بلغ نظام الحفر الدوار مسافة 800 متر، لوحظ وجود تراب داخل علبة مخفض السرعة الخاصة بمُحَوِّل التراب اللولبي.
تُعزى هذه العطلة إلى سببين: أولهما تآكل شديد في حلقة الختم الخاصة بعنق عمود اللولب، مما يؤدي إلى ضعف إحكام الختم ودخول التربة من منطقة عنق العمود إلى داخل علبة المخفض؛ وثانيهما أن ضغط التربة داخل ناقل التربة الحلزوني يفوق الضغط داخل علبة المخفض، ما يسمح بتسرب التربة إلى داخل العلبة. غير أن حلقة الختم لعنق عمود اللولب قد استبدلت حديثًا قبل بدء الأعمال، ولذلك لا يمكن أن تتآكل بهذه السرعة. ومن ثم فإن تفوّق ضغط التربة على ضغط علبة المخفض يُعد السبب الرئيسي للعطل. وبحسب التحقق، لم يقم المشغلون عند تشغيل الجهاز والبدء بالحفر بفتح بوابة حجرة التربة، الأمر الذي أدى إلى ارتفاع مفرط في ضغط الحجرة، مما نتج عنه دخول التربة إلى داخل علبة المخفض.
هناك خطوتان لإزالة هذا العطل. الخطوة الأولى: قم بإزالة سدادة تصريف الزيت من المخفض، وشغّل محرك ناقل التربة اللولبي، وقم بتصريف التربة الموجودة في علبة المخفض من فتحة تصريف الزيت. بعد تصريف جزء من التربة، يتم إضافة زيت تروس هايبربولي إلى فتحة التعبئة، ثم تشغيل محرك ناقل التربة اللولبي لخلط التربة الموجودة في علبة المخفض مع زيت التروس بشكل كامل، وبعد ذلك يتم تصريفها من فتحة تصريف الزيت. يعمل هذا الدورة حتى ينفد التربة في صندوق المخفض. الخطوة الثانية: بعد استنفاد زيت التشحيم داخل صندوق التروس، أضف زيت الديزل إلى الصندوق لتنظيف تروس المخفض. وبعد التنظيف، أضف زيت التروس الزائد وفق الكمية القياسية.
العلامة: