كيفية ضبط ضغط النيتروجين في الكاسرات الهيدروليكية بشكل صحيح؟

النيتروجين يؤدي وظيفتين مختلفتين — وكلاهما مهم

افتح دليل خدمة المُكسِّر الهيدروليكي وستجد عادةً مواصفتين منفصلتين لضغط النيتروجين: واحدة لرأس الخلفي (الأسطوانة الخلفية)، والأخرى لجهاز التخزين. وهما غير قابلتين للتبديل. فإذا حققتَ إحداهما بدقةٍ وأهملت الأخرى، فسيظل المُكسِّر يعمل لكن بأداءٍ دون المستوى المطلوب أو قد يتسبب في تلف الحامل.

يعمل النيتروجين في الرأس الخلفي كنابض غازي. فتدفع الزيت الهيدروليكي المكبس نحو الأعلى، مُكَبِّدًا شحنة النيتروجين هذه. وعند تغيُّر وضع الصمام، يتحرر النيتروجين المضغوط بانفجارٍ مفاجئ، ما يدفع المكبس للهبوط بسرعة عالية ليصطدم بالمثقاب. وهذه هي المصدر الرئيسي للطاقة التصادمية — وهي ما يمنح كل ضربة قوتها. فبدون هذه الشحنة أو إذا كانت منخفضة جدًّا، يهبط المكبس تحت تأثير الضغط الهيدروليكي وحده، وهو أقل بكثير من الطاقة التصادمية المصممة. وبغياب شحنة نيتروجين كافية في الرأس الخلفي، سيفتقر المكبس إلى القوة اللازمة لكسر المواد بكفاءة.

يؤدي غاز النيتروجين في المكثف وظيفة مختلفة تمامًا: فهو يمتص نبضات الضغط. ففي كل مرة تتحول فيها صمام المُكسِّر، تُرسل موجة ضغط عبر الأنابيب الهيدروليكية عائدًة نحو مضخة الحامل. ولولا آلية التخفيف، لارتطمت هذه الموجات بالمضخة والختم والوصلات الأنابيبية بمعدل يتراوح بين ٤٠٠ و١٤٠٠ مرة في الدقيقة. ويقوم شحنة النيتروجين في المكثف بامتصاص هذه القمم الضاغطة، مما يقلل الضغوط القصوى بنسبة تتراوح بين ٣٠٪ و٤٠٪، ويحمي الدائرة الهيدروليكية الكاملة للحامل. ولا يقتصر تشغيل المكثف بضغط منخفض من غاز النيتروجين على التأثير سلبًا في أداء المُكسِّر فحسب، بل إنه يسبب ضررًا مباشرًا لمعدة الحفر.

خمسة أعراض، وأسبابها المرتبطة بالنيتروجين، وما يجب فعله

يبيّن الجدول أدناه الخمسة أعراض الأكثر شيوعًا في موقع العمل، ويربط كل عرض بحالة غاز النيتروجين التي يرجّح أن تكون السبب الرئيسي فيه، كما يوضح السبب الميكانيكي الكامن وراء كل عرض، والإجراء التصحيحي المناسب. وتشمل عمود 'الإجراء' عن قصد ما لا ينبغي فعله في كل حالة — وهي الأخطاء التي قد تحوّل عملية إعادة الشحن البسيطة إلى استبدالٍ لغشاء المكثف.

إجراء الشحن — والأخطاء التي تتسبب في تلف المعدات

القاعدة الأولى هي اختيار الغاز. لا يجوز أبدًا استخدام الهواء المضغوط أو الأكسجين. ف воздух يحتوي على رطوبة تؤدي إلى تآكل أجزاء المكثف الداخلية، كما أن الأكسجين المضغوط مع زيت الهيدروليك يشكل خطر نشوب حريق وانفجار. ولا يُسمح سوى باستخدام النيتروجين الجاف القادم من أسطوانة غاز مناسبة. وهذه ليست احتياطيةً تُتخذ في الحالات النادرة فقط، بل هي السبب الذي دعا الإجراء إلى تحديد استخدام مجموعة شحن النيتروجين بدلًا من خط ضاغط-workshop.

تسلسل الشحن يكتسب أهمية أكبر مما يتوقعه معظم المشغلين. وصّل مجموعة الشحن بصمام الغاز دون أن تُدخل المقبض بالكامل — فهذا يؤدي إلى تلف مقعد الصمام. افتح صمام زجاجة النيتروجين ببطء: فإذا امتلأ مُجمِّع من النوع ذي الغشاء (البالون) بسرعةٍ كبيرةٍ جدًّا، فإن النيتروجين يصطدم أولاً بالطرف البعيد من الغشاء، فيمتدّ الغشاء طوليًّا ليصل إلى طول الغلاف الكامل، ثم يدفع الغشاء للأسفل محيطًا بصمام التفريغ (poppet valve) الموجود في القاع. ولا يعود هذا الغشاء إلى حالته الطبيعية. وبالتالي فإن الإصلاح المطلوب هو استبدال المُجمِّع وليس إعادة شحنه. ومنح عشرة إلى خمسة عشر دقيقة بعد الوصول إلى الضغط المستهدف قبل أخذ القراءة النهائية — إذ تنخفض درجة حرارة النيتروجين أثناء تمدُّده داخل المُجمِّع، ويُظهر مقياس الضغط قيمةً أعلى من القيمة المستقرة حتى يستقر الغاز.

إن تفريغ الضغط الزائد يتطلب استخدام صمام التفريغ الموجود في وحدة الشحن — وليس استخدام مفك البراغي للضغط على قلب الصمام. فطريقة الضغط على قلب الصمام تُحدث خدوشًا على سطح الجلوس، ما يؤدي إلى تسرب بطيء سيؤدي إلى انخفاض الضغط مجددًا خلال أيام. كما أن هذه الطريقة تنطوي على خطر تصريف الغاز بسرعةٍ كبيرةٍ مباشرةً نحو وجه الشخص القائم بأداء المهمة. لذا استخدم صمام التفريغ، وافتحه ببطء، وأغلقه قبل أن ينخفض الضغط دون المستوى المستهدف.

خلال الفترات المحددة: تحقق من غاز النيتروجين في وعاء التخزين كل ٢٠٠–٢٥٠ ساعة عمل للتطبيقات القياسية، وكل ثلاثة أشهر في مكابح الحفر والتعدين. وإذا كان الضغط ينخفض بمقدار أكثر من ٥ بار أسبوعيًّا بين عمليات الفحص، فهذا يدل على وجود تسرب في الغشاء المطاطي (الدايافراجم)، ولا يمكن إصلاحه بإعادة شحن النيتروجين. ويجب فحص وعاء التخزين، ومن المرجح أن يتطلب استبدال الغشاء المطاطي أو الكيس المطاطي (البلادر). أما بالنسبة لطرز بيلايت الأكبر حجمًا المستخدمة في مجال التعدين، فإن ضبط ضغط النيتروجين بشكل دقيق أدى في الاختبارات المعملية إلى تحسين اتساق قوة التأثير بنسبة ١٢–١٥٪، وخفض درجة حرارة الزيت بمقدار ٥ °م، ما يجعل عملية الفحص الأسبوعي لغاز النيتروجين واحدةً من أكثر مهام الصيانة عائدًا من حيث الوقت الذي يقضيه الفني لكل دقيقة.