اهمیت به کارگیری یک استراتژی جامع برای تعمیر و نگهداری کمپرسورها با آگاهی از نقش آن­‌ها در صنایع مختلف قابل لمس می‌شود. طیف گسترده‌­ای از انواع کمپرسورها در گستره وسیعی از صنایع ایفای نقش محوری می‌­نمایند به طوری که بعد از انرژی‌های طبیعی، به مهم‌ترین بازیگر صنعت تبدیل شدند. اندازه بازار کمپرسورها نیز یکی دیگر از مولفه‌­هایی است که اهمیت آن­‌ها را بیش از پیش نمایان می­‌کند. کمپرسورها در سال 2016 حدود 20  میلیون دلار اندازه بازار داشتند که پیش‌­بینی می­‌شود تا سال 2023 با رشد 4.47 درصدی به بیش از 26 میلیون دلار برسند. از طرفی دو مولفه دیگر شامل هزینه بیشتر را­ه­‌اندازی کمپرسور جدید و نیز مخاطرات زیست محیطی ناشی از آزادسازی متان در این تجهیزات، شناخت بیشتر آن­‌ها و اتخاذ تصمیمات سازنده برای تعمیر و نگهداری کمپرسورها را نمایان می‌­کند.

تعمیر و نگهداری کمپرسورها

طیف گسترده‌­ای از کمپرسورها در صنایع مختلف به صورت روزانه مشغول به فعالیت هستند. این عناصر حیاتی همان­طور که پیش‌­تر اشاره شد از اهمیت و جایگاه ویژه‌­ای برخوردار می‌­باشند. با توجه به ضرورت جلوگیری از خواب این تجهیز لازم است که تصمیمات و اقدامات پیشگیرانه‌­ای صورت پذیرد. متاسفانه به دلیل عدم آشنایی با تعمیر و نگهداری کمپرسورها و بی‌توجهی به آن خسارات زیادی به صنایع وارد می‌­شود. تعمیر و نگهداری کمپرسورها مانند سایر تجهیزات صنعتی در چند بخش طبقه‌­بندی می‌شود. بخش ابتدایی امر تعمیر و نگهداری کمپرسورها مربوط به بخش استراتژی مدیریتی و نگاهی که به تجهیزات وجود دارد می‌­شود. در گام بعدی رویکردها و برنامه‌­ریزی­‌های دقیق خودنمایی می‌­کنند. نهایتا در زمینه تعمیر و نگهداری کمپرسورها به بخش فنی و بازرسی­‌های دوره‌­ای می‌­رسیم که در این نوشتار سعی شده این قسمت از تعمیر و نگهداری کمپرسورها مورد توجه قرار گیرد. هر چه بیشتر با موضوعات مرتبط با این مطلب آشنا باشیم بهتر می‌­توانیم تصمیمات و اقدامات پیشگیرانه انجام دهیم. در همین راستا در ادامه ضمن معرفی آن­‌ها، نکات مرتبط با تعمیر و نگهداری کمپرسورها را بررسی می­‌کنیم. در یک تعریف مختصر، کمپرسورها وسایلی مکانیکی هستند که همانند پمپ­‌ها عملکرد تغییر فشاری دارند، به عبارت دیگر کمپرسورها با کاهش حجم گازها، فشار را در آن­‌ها افزایش می‌­دهند. آن­‌ها با بکارگیری انرژی مکانیکی سیال را مکیده و فشرده می‌­نمایند. پیوستگی این عملیات، منجر به افزایش دمای گاز می‌­شود. بدین جهت معمولا در مسیر خروجی کمپرسورها از تجهیزات خنک­ کننده استفاده می‌­شود.

کمپرسورهای جابه‌­جایی مثبت

کمپرسور جابه­‌جایی مثبت، سیستمی است که با کاهش حجم جریان (در ترمودینامیک کاهش حجم، جابه­‌جایی مثبت تلقی می‌شود) توسط یک جابه­‌جایی مکانیکی، عمل فشرده‌­سازی را انجام می‌­دهد. به عبارت دیگر، با کشیدن حجم گسسته گاز ورودی و سپس مجبور کردن آن به خارج شدن از خروجی محفظه، کمپرسور کار می­‌کند. افزایش فشار گاز تا حدی ناشی از پمپاژ کمپرسور با سرعت جریان جرمی است که نمی­‌تواند با فشار و چگالی کمتر ورودی از طریق خروجی عبور کند. کمپرسورهای جابه‌­جایی مثبت در دو دسته کلی چرخشی و رفت و برگشتی تعریف می‌­شوند. هر یک از این دسته­‌ها شامل زیرشاخه­‌هایی می‌باشند که در ادامه به آن‌­ها می‌­پردازیم.

کمپرسورهای رفت و برگشتی

کمپرسورهای رفت و برگشتی متشکل از پیستون­‌هایی هستند که توسط میلنگ رانده می‌­شوند. این نوع کمپرسورها می‌­توانند طیف وسیعی از توان و فشار را تولید کنند. کمپرسورهای رفت و برگشتی در انواع تک مرحله‌­ای، دو مرحله­‌ای و دیافراگمی تولید می‌شوند. در کمپرسورهای تک مرحله­‌ای، پیستون تنها در یک جهت بر روی هوا کار انجام می­‌دهد و انتهای دیگر آن آزاد است. محل فشره ­سازی در این نوع، بالای پیستون و قسمت تحتانی آن باز است. در نوع دو مرحله‌­ای آن، دو مجموعه شیر مکش و تحویل در دو طرف پیستون تعبیه شده است. با حرکت پیستون به بالا و پایین از دو طرف، عمل فشرده ­سازی صورت می­‌پذیرد. در قیاس با کمپرسور تک مرحله­‌ای هوای فشرده پیوسته است.

کمپرسوهای رفت و برگشتی غشائی

در این کمپرسورعمل فشرده‌­سازی به جای یک عنصر ورودی، با حرکت غشای انعطاف­ پذیر صورت می­‌گیرد. حرکت غشاء توسط میله و مکانیزم میل لنگ هدایت می‌­شود و تنها محفظه و غشاء با گاز فشرده شده در تماس هستند. میزان خم شدن و مواد تشکیل دهنده غشاء بر تعمیر و نگهداری کمپرسور مذکور تاثیر می­‌گذارد. جنس این غشاء می‌­تواند فلزی و سیلیکونی باشد که به ترتیب در فشارهای بالا و پایین مورد استفاده قرار می­‌گیرند.

ملاحظات تعمیر و نگهداری کمپرسورهای رفت و برگشتی

کمپرسورهای رفت و برگشتی بیشتر در صنایع پتروشیمی به کار می‌­روند. جلوگیری از توقف عملکرد و درنظر گرفتن برنامه‌ای دقیق برای تعمیر و نگهداری کمپرسورهای رفت و برگشتی از اهمیت بالایی برخوردار است. این کمپرسور همانند همتایان خود با توجه به ملاحظات طراحی که دارد، به دلایل ویژه خود دچار خرابی می‌­شود. در بحث تعمیر و نگهداری کمپرسورهای رفت و برگشتی باید همواره به صداهای غیرمعمول، تغییرفشارها، دما و سرعت جریان توجه داشت. در نتیجه برای عیب ­یابی و تعمیر و نگهداری کمپرسورهای رفت و برگشتی همواره به حواس پنجگانه، فشارسنج، دماسنج و جریان ­سنج نیاز داریم. ثبت فشار و دمای دوره­‌ای در طول جریان و مقایسه آن­‌ها در تعمیر و نگهداری کمپرسورهای رفت و برگشتی بسیار کارگشا است، چرا که به یافتن ریشه خرابی کمک شایانی می­‌کند به طور مثال افزایش دما در سیستم می‌­تواند ناشی از خنک کننده­‌ها باشد. شناسایی سریع آن از خرابی در پیستون­‌ها و سایر اجزا جلوگیری می­‌کند. نکته دیگری که باید در مورد تعمیر و نگهداری این نوع کمپرسورها لحاظ کرد آنالیز ارتعاشات آن­‌ها می­‌باشد. برای ثبت پیوسته سرعت و فرکانس کمپرسورهای رفت و برگشتی از حسگرها و نرم‌­افزارهای تحلیلی استفاده می­‌شود. در صورتی که دامنه این ارتعاشات زیاد باشد می‌توان آن را در عدم انطباق اتصالات یا خستگی و ترک خوردگی در لوله‌­ها جویا شد. لذا با توجه به آنچه گفته شد در تعمیر و نگهداری کمپرسورهای رفت و برگشتی ثبت وقایع از اهمیت بالایی برخوردار است.

کمپرسورهای چرخشی

این نوع از کمپرسورهای هیچ پیستون و میلنگی ندارند و عمل فشرده­‌سازی با مجموعه­‌ای از پیچ­‌ها، پره‌­ها و اسکرول­‌ها انجام می­‌شود. کمپرسورهای دوار در قیاس با نوع رفت و برگشتی آن وزن و لرزش کمتر دارند و همچنین به پایه­‌های سنگینی احتیاج ندارند. در ساختار این کمپرسورها یک یا چند روتور استفاده می‌­شود که براساس نوع طراحی از یکدیگر متمایز می‌­شوند.

ملاحظات تعمیر و نگهداری کمپرسورهای اسکرو

در زمینه تعمیر و نگهداری کمپرسورهای اسکرو توجه به موتور، دما و سوخت آن اهمیت زیادی دارد. سه نوع خرابی رایج این نوع کمپرسور اورلب موتور یا به عبارتی افزایش بار بر روی موتور، افزایش دما و مصرف سوخت بالا است. این خرابی‌ها می‌تواند به دلایل مختلفی رخ دهد که لازم است در زمینه تعمیرو نگهداری کمپرسورهای اسکرو لحاظ شود. اورلب موتور در کمپرسورهای اسکرو معمولا به دلیل خرابی در شیرفشار اتفاق می‌­افتد و به این صورت که در هنگام استارت موتور به علت عیب در شیر، دریچه بارگیری باز نمی‌­شود و این باعث فشار به سیستم می­‌شود. خرابی معمول دیگر همانطور که پیش‌­تر به آن اشاره شد، افزایش دمای سیستم است که در تعمیر و نگهداری کمپرسورهای اسکرو از اهمیت بالایی برخوردار است. این عیب به دلایلی مختلفی از جمله کثیفی یا انسداد فیلترهای هوا، خرابی ترموستات و همچنین تعداد فیلتر ناکافی باشد. در بیشتر برندهای کمپرسورهای اسکرو تنها در بخش انتهایی جریان از فیلتر استفاده می­‌نمایند که این موضوع مشکل ساز است. در نهایت در تعمیر و نگهداری کمپرسورهای اسکرو باید مصرف سوخت آن­‌ها را مورد نظر قرار داد. افزایش مصرف سوخت در کمپرسورهای اسکرو می­‌تواند به دلیل خرابی ساچمه نگهدارنده روغن یا فشار پایین سیستم باشد.

ملاحظات تعمیر و نگهداری کمپرسورهای حلقه مایع

در تعمیر و نگهداری کمپرسورهای حلقه مایع، توجه به المان­‌های انتقال روغن مثل لوله‌­ها و اجزایی که برای جلوگیری از نشت روغن طراحی شدند، اهمیت زیادی دارند. برخی خرابی­‌های این کمپرسورها می­‌تواند به دلیل تغییرات محیطی مثل آلودگی، تنوع در اجزا یا به عبارتی عدم تناسب بین اجزا و سوء عملکرد اجزا باشد. عیوب رایج در این کمپرسور شبیه کمپرسورهای اسکرو می­‌باشد. لذا در زمینه تعمیر و نگهداری کمپرسورهای حلقه مایع به تغییرات وضعیت موتور، دما، صدا و فشار توجه ویژه کرد.

کمپرسور پره‌­ای کشویی

این کمپرسور شامل یک روتور منفرد کشویی می‌­باشد که به صورت خارج از مرکز در یک استوانه کمی بزرگتر از روتور نصب شده است. روتور دارای تعدادی شکاف شعاعی است که مجموعه پره‌­ها درون آن قرار می­‌گیرد. با چرخش روتور، پره­‌ها آزادانه در داخل شکاف­‌ها حرکت و خارج می­‌شوند. هنگام عبور پره­‌ها از درگاه ورودی، گاز بین یک جفت پره گیر می­‌افتد. با حرکت جفت پره به سمت درگاه تخلیه، گاز به صورت محیطی جا به ­جا و فشرده می­‌شود. این کمپرسور باید دارای یک منبع خارجی برای روغن کاری پره­‌ها باشد. این نوع کمپرسور بیشتر در پتروشیمی­‌ها به عنوان پمپ خلاء یا کمپرسور به کار می­‌رود.

ملاحظات تعمیر و نگهداری کمپرسورهای پره‌­ای

در تعمیر و نگهداری کمپرسورهای پره‌­ای نکاتی که باید بیشتر از همه توجه داشت، کنترل پیوسته دما و فشار است. چرا که کمک شایانی به عیب ­یابی و تعمیر و نگهداری این نوع کمپرسورها می­‌کند. برای کنترل این موارد لازم است به طور پیوسته داده­‌هایی از قبیل فلنج ورودی کمپرسور، فشار فلنج ورودی، دمای فلنج ورودی، دما و فشار خروجی ثبت شود. با استفاده از این اطلاعات به محض ایجاد تغییرات نامتعارف می‌­توان جهت شناسایی علت و تعمیر و نگهداری کمپرسورهای پره‌­ای اقدام کرد. در صورت تعلل در انجام تعمیر و نگهداری کمپرسورهای پره‌­ای، خرابی اجزا و توقف سیستم را در پی دارد. یکی از مشکلات معمول این کمپرسورها شکستن پره‌­ها، لرزش غیرمعمول و ایجاد انحنا در پره­‌ها می­‌باشد.

ملاحظات تعمیر و نگهداری کمپرسورهای لوب مستقیم

تعمیر و نگهداری کمپرسورهای لوب مستقیم با توجه ویژه به دما و فشار سیستم همراه است. در این نوع تجهیز شبیه کمپرسورهای پیستونی باید مجموعه اقداماتی برای تعمیر و نگهداری کمپرسورهای لوب مستقیم درنظر گرفت تا آسیب به لوب­‌ها و متعاقب آن خرابی سایر تجهیزات را به همراه نداشته باشد. لذا کنترل پیوسته دما و فشار سیستم، همچنین صداهای تولیدی آن باید مداوم ثبت شود و مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

تولیدکنندگان برتر کمپرسورهای صنعتی

از آنجا که استفاده از کمپرسورهای هوا روز به روز در صنایع رشد می­‌کنند، تولیدکنندگان بیشتری ساخت کمپرسورها را در دستور کار قرار می­‌دهند. آشنایی با سازندگان شناخته شده این تجهیز در اتخاذ مربوط به تعمیر و نگهداری کمپرسورها و نیز تهیه تجهیزات و قطعات کارآمدتر کمک کننده است. مطابق گزارشی که در سال 2020  توسط مردر اینتلیجنس در مورد اندازه­ بازار کمپرسورها و بررسی بخش­‌های مختلف آن منتشر شد، بازیگران اصلی این صنعت به ترتیب  Atlas Copco، Ingersoll Rand Inc، Mitsubishi، Kaeser Kompressoren و FS-Curtis معرفی شدند.

دستورالعمل سریع تعمیر و نگهداری کمپرسورها

همه چیز در طول زندگی ما نیاز به معاینه و در بیشتر موارد نگهداری دارد، ماشین­ آلات و تجهیزات نیز از این قاعده مستثنا نیستند. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه می‌توانید به مقاله سرویس و نگهداری تجهیزات مراجعه نمایید. همانطور که می‌دانید در صنعت زمان کاری و عملکرد از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا جلوگیری از توقف تجهیزات تا حد امکان یک اصل غیر قابل انکار است. تعمیر و نگهداری کمپرسورها همان طور که پیش‌­تر به آن اشاره کردیم به شناخت ما از این تجهیز، درک جایگاه آن و همچنین پیروی از استراتژی­‌های مدیریت دارایی برای حفظ آن‌­ها وابسته است. در بخش‌­های مختلف این نوشتار ملاحظات ویژه تعمیر و نگهداری کمپرسورها را برای انواع آن مورد بررسی قرار دادیم. در ادامه سعی شده است دستورالعمل سریعی برای تعمیر و نگهداری کمپرسورها تنظیم شود تا سریع‌­تر بتوان از خرابی­‌های بیشتر جلوگیری کرد.

کمپرسورها به دلایل مختلفی ممکن است دچار خرابی شوند: ساییدگی و پارگی طبیعی، طول عمر و سن، تعمیرونگهداری ضعیف، افزایش قدرت بیش از ظرفیت و نصب اشتباه. به طور کلی می‌­توان خرابی کمپرسورها را به صورت زیر طبقه‌­بندی کرد:

کارنکردن کمپرسور: زمانی که کمپرسور کار نمی‌­کند می‌­تواند به دلیل مشکل در مدار یا سوئیچ قطع کن، کمبود روغن یا مایع و اختلاف فشار باشد.

نشتی هوا: اگر هنگام پرشدن مخزن از هوا، کمپرسور را خاموش کنید و متوجه شوید فشارسنج، فشار را نشان می‌­دهد به این معنی است که کمپرسور نشت می‌کند.

صدای بیش از حد کمپرسور: اگر کمپرسور صدای غیرطبیعی داشته باشد می‌­تواند به دلیل شل یا لقی بیش از حد قطعات، خرابی میل ­لنگ، پیستون و نصب نامناسب باشد.

صدای نویز گونه کمپرسور: زمانی که از کمپرسور صدای نویز گون‌ه­ای می­‌آید به دلیل گرم شدن سریع موتور می­‌باشد. این موضوع می­‌تواند به واسطه مشکل در منبع تغذیه، فیلتر ورودی و شیری تخلیه رخ دهد.

کاهش روغن: این موضوع می‌­تواند به دلیل انسداد در ورودی هوا، نشت روغن، حلقه پیستون­‌های فرسوده و گرانروی نامناسب روغن رخ دهد.

وجود روغن بیش از حد در هوای خروجی کمپرسور: این مشکل معمولا به واسطه خرابی فیلتر، حلقه­‌های پیستونی فرسوده، پر شدن بیش از حد تانک روغن، گرانروی نامناسب روغن و خرابی میلنگ باشد.

ارتعاش ثابت کمپرسور: این خرابی می­تواند به دلیل اتصالات نامناسب، میل لنگ، اجزای نگهدارنده و فلایویل باشد.

کمپرسور فشار ایجاد نمی‌­کند: مشکل مذکور می‌­تواند به دلیل خرابی شیر ورودی، شیر فشار، واشر، بست پیستون و شیر چک محفظه کمپرسور باشد.

تنش زیاد در نگهدارنده­‌ها: این مشکل معولا به واسطه عدم تنظیم نگهدارنده­‌ها رخ می‌­دهد.

کندی فشار گیرنده: فیلتر هوای کثیف، اتصالات شل، شل شدن نگهدارنده‌­ها، واشرهای فرسوده و دریچه‌­های خراب می‌­توانند عامل این مشکل باشند.

گرمای شدید در هوای خروجی: از دلایل رخ داد این مشکل می‌­توان به کثیفی سطوح داخلی، تهویه نامناسب، خرابی واشر و شیرها اشاره کرد.