الفصل 5: التحكم من جانب مدخل المضخة

موضع تركيب المضخة

في الأنظمة الهيدروليكية الصناعية، تُركَّب المضخة عادةً في الأعلى فوق الخزان الذي يحتوي سائل النظام. وترتبط خط السحب (ويُسمى أيضًا خط المدخل) بين مدخل المضخة وزيت الخزان.

يمكن اعتبار تدفق السائل من الخزان إلى المضخة نظامًا هيدروليكيًّا منفصلًا. وفي هذا النظام الفرعي، فإن الضغط المنخفض دون الضغط الجوي الناتج عن المضخة يشكِّل مقاومةً للتدفق، أما الطاقة التي تحرك السائل فهي ناتجة عن الضغط الجوي. ويؤدي الغلاف الجوي، المؤثر على سطح الزيت في الخزان، دورًا مشابهًا لدور المكثِّف (الخزَّان المرن).

الشكل ٥-١: تركيب المضخة القياسي — المضخة في الأعلى، وخط السحب أسفل مستوى الزيت. والضغط الجوي المؤثر على سطح الزيت هو ما يدفع الزيت صعودًا نحو المضخة.

قياس الضغط الجوي

نميل عادةً إلى اعتبار الهواء بلا وزن، لكن الغلاف الجوي المحيط بالأرض يمتلك فعليًّا ضغطًا. وقد أظهر تورشيللي، مخترع البارومتر، أنَّ الضغط الجوي يمكن قياسه باستخدام عمود من الزئبق. فعند قلب أنبوب مملوء بالزئبق وغمره في حوض زئبقي، وجد أن ارتفاع عمود الزئبق الذي يستطيع الضغط الجوي دعمه عند مستوى سطح البحر يبلغ ٢٩,٩٢ بوصة (٧٦٠ مم). وبالتالي، فإن الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر في الظروف القياسية يساوي (أو يعادل) عمود زئبقي ارتفاعه ٢٩,٩٢ بوصة (٧٦٠ مم). وبطبيعة الحال، فإن أي موقع يقع فوق مستوى سطح البحر سيشهد ضغطًا جويًّا أقل.

عادةً ما يُعبَّر عن الضغط الهيدروليكي بوحدتي الرطل لكل بوصة مربعة (psi) أو البار، أما الضغط الجوي فيُقاس عادةً بوحدتي الإنش الزئبقية (in.Hg) أو المليمتر الزئبقي (mmHg). وعند درجة حرارة 68°فهرنهايت (20°مئوية) ورطوبة نسبية تبلغ 36%، يكون الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر = 29.92 إنش زئبقي أو 760 ملم زئبقي، وهو ما يعادل 14.7 رطل لكل بوصة مربعة مطلق (psia) أو 1.01 بار. ومن المهم ملاحظة أن وحدة البار لا تُستخدم لتعريف الضغط الجوي؛ بل إن الضغط الجوي القياسي يساوي 101,000 نيوتن/متر².

عند التحويل بين الوحدتين الإنش الزئبقي (in.Hg) والرطل لكل بوصة مربعة مطلق (psia)، لاحظ أن 1 psia = 2.04 in.Hg، وأن 1 بار ≈ 752 ملم زئبقي (mmHg). وبالتالي وبصورة تقريبية: 1 psia ≈ 2 in.Hg، أو 1 بار ≈ 750 mmHg.

الضغط المطلق والضغط النسبي

يمكن استخدام كلٍّ من الضغط المطلق والضغط النسبي لقياس الضغط في نظام هيدروليكي.

الضغط المطلق

يُقاس الضغط المطلق انطلاقًا من نقطة الصفر للضغط — أي النقطة التي ينعدم فيها الضغط تمامًا. ويمكن أن تكون وحدة القياس هي الرطل لكل بوصة مربعة (psi) أو البار (bar) أو الإنش الزئبقي (in.Hg) أو المليمتر الزئبقي (mmHg). ويُشار إلى الضغط المطلق بإضافة الحرف «a» كاختصار في نهاية الرمز: psia (أي psi مطلق)، bara.

الضغط الجوي

يُقاس ضغط القياس بالنسبة إلى نقطة مرجعية تساوي الضغط الجوي. والوحدة المستخدمة هي رطل لكل بوصة مربعة (bar). أما الضغط المطلق فيساوي ضغط القياس زائد الضغط الجوي القياسي. مثال: إذا كان قراءة النظام تساوي ١٠٠ رطل لكل بوصة مربعة من ضغط القياس (6.9 bar جauge) وكان الضغط الجوي القياسي يساوي ١٤.٧ رطل لكل بوصة مربعة مطلق (1 bar)، فإن الضغط المطلق يساوي ١١٤.٧ رطل لكل بوصة مربعة مطلق (7.9 bar مطلق). ولتمييز النوعين، يُكتب ضغط القياس كـ psig، بينما يُكتب الضغط المطلق كـ psia.

ظروف جانب مدخل المضخة

عندما لا تعمل المضخة، يكون جانب مدخل النظام في حالة اتزان — أي أن فرق الضغط بين المضخة والهواء المحيط يساوي الصفر، وبالتالي لا يحدث تدفق. ولتزويد التجميع الدوار للمضخة بالزيت أثناء التشغيل، تُحدث المضخة العاملة ضغطًا أقل من الضغط الجوي — فيصبح النظام غير متوازن — فيبدأ التدفق.

الوظيفتان اللتان يؤديهما الضغط الجوي

يؤدي الضغط الذي يمارسه الهواء المحيط على السائل وظيفتين:

1. تزويد مدخل المضخة بالسائل.
2. تسريع السائل نحو التجميع الدوار عالي السرعة — والسرعات القياسية هي ١٢٠٠ دورة في الدقيقة و١٨٠٠ دورة في الدقيقة.

تُستخدم معظم ضغط الجو لتسريع السائل نحو المضخة، لكن المهمة الأولى يجب أن تُنفَّذ أولًا: تزويد مدخل المضخة بالسائل. فإذا استُهلك ضغط جوي كبير جدًّا في هذه المرحلة، فلن يبقى ما يكفي من الضغط لتسريع السائل نحو التجميع الدوار. وهذا يؤدي إلى جوع المضخة، ويحدث ما يُعرف بظاهرة التآكل التموجي (Cavitation).

عدد腫التجويف

الظاهرة التموجية (Cavitation) هي تكوُّن فراغات بخارية في السائل وانهيارها. وهي تضر المضخة بطريقتين:

3. إنها تُخلّ باستقرار طبقة التزييت.
4. إنها تُتلف الأسطح المعدنية.

تتشكل تجاويف بخارية في السائل عند مدخل المضخة، مما يقلل من فعالية التزييت ويسرع التآكل. وعندما تصل هذه التجاويف إلى منطقة الضغط العالي عند مخرج المضخة، تنضغط جدرانها وتنهار بعنف، مطلقةً طاقة هائلة تُفتت الأسطح المعدنية، تمامًا كما يفعل النحات عند استخدام المطرقة والإزميل على الحجر. وإذا استمر التكهف، يتقصر عمر المضخة، وقد تنتقل مخلفات التكهف إلى أجزاء أخرى من النظام وتلحق الضرر بمكونات أخرى.

الشكل ٥-٥: تلف ناتج عن ظاهرة التكهُّف في تجويف غلاف المضخة. ويُسبب هذا النمط المجهرى من التآكل السطحي تكرار انفجار التجاويف البخارية عند السطح المعدني.

علامات ظاهرة التكهُّف

أكثر علامةٍ وضوحًا على ظاهرة التآكل الناتج عن الفقاعات (التجويف) هي الضوضاء — فعندما تنفجر الفقاعات، فإنها تُولِّد اهتزازًا عالي السعة ينتشر عبر النظام بأكمله، ويُصدر المضخة الهيدروليكية صوتًا عالي النبرة وحادًّا. وعند حدوث ظاهرة التجويف، وبسبب عدم امتلاء غرف المضخة بالكامل بالسائل، ينخفض التدفق ويصبح ضغط النظام غير مستقر.

كيف تتكون ظاهرة التجويف

تتكوَّن ظاهرة التجويف في السائل لأن السائل يغلي — لكن هذا الغليان لا يكون ناتجًا عن الحرارة، بل ناتجٌ عن انخفاض الضغط المطلق للسائل إلى قيمة منخفضة كافية.

الضغط البخاري للسائل

جميع الجزيئات في السائل تكون في حركةٍ مستمرة، لكنها ليست جميعها تتحرك بنفس السرعة. فالجزيئات الأسرع حركةً القريبة من السطح تحاول الهروب إلى الفراغ الموجود أعلاه، رغم قوة الجذب التي تمارسها الجزيئات المحيطة بها. والقوة التي يجب أن تتغلب عليها الجزيئات الأسرع حركةً للهروب إلى الغلاف الجوي تُسمى «الضغط البخاري» للسائل.

إذا كان حاوية السائل مغلقة، فإن الجزيئات سريعة الحركة تدخل الفراغ الموجود فوق السائل. وعندما يصل هذا الفراغ إلى حالة التشبع بالبخار، تتصادم الجزيئات وتعود إلى الحالة السائلة. وتُسمَّى عملية خروج الجزيئات من السائل بالتبخُّر، بينما تُسمَّى عودتها إلى السائل بالتكثيف. وعندما تتساوى معدلات التبخُّر والتكثيف، تتحقَّق حالة الاتزان، ويكون الضغط الناتج عن البخار هو ضغط البخار الخاص بذلك السائل. وعادةً ما يُعبَّر عن ضغط البخار بوحدات الضغط المطلق، مثل الإنش الزئبقي (in.Hg).

تأثير درجة الحرارة على ضغط البخار

يتأثر ضغط البخار بدرجة الحرارة. فمع ارتفاع درجة الحرارة، تحصل جزيئات السائل على طاقة أكبر وتتحرك بسرعة أكبر، مما يؤدي إلى ازدياد ضغط البخار. وعندما يساوي ضغط البخار الضغط الجوي، يمكن لجزيئات السائل أن تنتقل بحرية إلى الغلاف الجوي — وهذه الحالة تُسمَّى الغليان. فالماء عند مستوى سطح البحر يغلي عند ٢١٢°ف (١٠٠°م)، لأن ضغط بخار الماء عند هذه الدرجة يساوي الضغط الجوي.

تأثير الضغط على نقطة الغليان

يمكن أيضًا جعل السائل يغلي عن طريق خفض الضغط المؤثر عليه. وعندما يصبح الضغط المنخفض مساويًا لضغط بخار السائل، يمكن لجزيئات السائل أن تنتقل بحرية إلى الفراغ الموجود فوق سطح السائل. وللماء عند درجة حرارة ١٠٠°فهرنهايت (٣٧٫٢°م) ضغط بخار يبلغ ٢ إنش زئبقي (٠٫٠٦٨ بار). فإذا وُصِلَ وعاءٌ يحتوي على ماء عند ١٠٠°فهرنهايت بمضخة فراغية، وانخفض الضغط المطلق الداخلي إلى ٢ إنش زئبقي (٠٫٠٦٨ بار)، فإن الماء يغلي. وعادةً ما تتعرض المضخات التي تتعامل مع السوائل لهذا النوع من الغليان.

الهواء المذاب في السائل

يحتوي زيت الهيدروليك عند مستوى سطح البحر على حوالي ١٠٪ من الهواء المذاب. ويوجد هذا الهواء مذابًا في السائل — أي أنه غير مرئي ولا يزيد بشكل ملحوظ من حجم السائل. وتقل قدرة زيت الهيدروليك أو أي سائل آخر على إذابة الهواء كلما انخفض الضغط المؤثر على السائل. فعلى سبيل المثال، إذا وُضع كوب من زيت الهيدروليك الواقع تحت ضغط جوي في بيئة خالية من الهواء (فراغ)، فإن الهواء المذاب يتحول إلى فقاعات ويخرج من المحلول. وخلال ظاهرة التآكل الناتج عن الفقاعة (Cavitation)، يخرج الهواء المذاب من الزيت مسببًا تلفًا في مضخة الهيدروليك.

الهواء المحبوس

أما الهواء المختلط فهو هواء موجود في السائل على هيئة فقاعات وغير مذاب. فإذا سحبت المضخة أحيانًا زيت هيدروليك يحتوي على هواء مختلط، فإن لفقاعات الهواء تأثيرات مشابهة لتلك الناتجة عن ظاهرة التآكل الناتج عن الفقاعة (Cavitation) على المضخة. ومع ذلك، وبما أن هذه الظاهرة ليست مرتبطة بضغط البخار للسائل، فإننا نطلق عليها اسم «التآكل الكاذب» (Pseudo-cavitation).

إذا وُجدت تسريبات في خط السحب أو فشل ختم عمود المضخة، فإن الهواء المحبوس يكون موجودًا تقريبًا دائمًا في النظام. وبما أن الضغط عند جانب مدخل المضخة غالبًا ما يكون أقل من الضغط الجوي، فإن أي فتحة هناك ستؤدي إلى سحب الهواء إلى الزيت وإلى المضخة. كما أن أي فقاعات هواء محبوسة لا يمكنها الخروج من الخزان ستصل أيضًا إلى المضخة.

المتطلبات الفنية لجانب المدخل

التجويف يُسبّب ضررًا بالغًا كلاً من المضخة والنظام. ولذلك، يحدّد مصنعو المضخات حدودًا لجانب المدخل لمنتجاتهم. ويحدد مصنعو المضخات الهيدروليكية الصناعية ذات الإزاحة الإيجابية عمومًا أن يكون الضغط عند مدخل المضخة أقل من الضغط الجوي حتى يتسنى حقن السائل في التجميع الدوار للمضخة. ومع ذلك، فإن هذه المواصفة الخاصة بالضغط لا تُعطى عادةً بوحدات الضغط المطلق، بل تُعطى بدلًا من ذلك من حيث الفراغ.

مقياس ضغط الفراغ (الفراغ)

الفراغ هو أي ضغط أقل من الضغط الجوي. ويُعد مفهوم الفراغ مربكًا لأن نقطة انطلاقه هي نفسها نقطة انطلاق الضغط القياسي (أي الضغط الجوي)، لكن القيم تُحسب تنازليًّا بوحدات الإنش الزئبقي (in.Hg) أو المليمتر الزئبقي (mmHg).

0 إنش (0 مم) من الفراغ = الضغط الجوي أو الضغط القياسي الصفري. و29.92 إنش زئبقي (760 مم زئبقي) من الفراغ = فراغ تام أو ضغط مطلق صفري.

تحديد الفراغ

وكما يظهر في الرسم التوضيحي، فإن حوضًا زئبقيًّا متصلًا عبر أنبوب زجاجي بحاويةٍ عند الضغط الجوي: وبما أن الضغط داخل الحاوية يساوي الضغط الجوي المؤثر على سطح الزئبق في الحوض، فإن الزئبق لا يرتفع في الأنبوب الزجاجي. ويشير ارتفاع عمود الزئبق الصفري إلى أن الحاوية ليست في حالة فراغ.

إذا تم تفريغ الحاوية حتى ينخفض الضغط الداخلي إلى ١٠ بوصة زئبق (٢٥٤ مم زئبق)، فإن الضغط الجوي المؤثر على سطح المجرى يمكنه حينها دعم عمود زئبقي ارتفاعه ١٠ بوصات (٢٥٤ مم) — والفراغ المقاس هو ١٠ بوصة زئبق (٢٥٤ مم زئبق). أما إذا تم تفريغ الحاوية حتى الوصول إلى فراغ تام (أي ضغط مطلق يساوي الصفر)، فيمكن للضغط الجوي دعم عمود زئبقي ارتفاعه ٢٩٫٩٢ بوصة (٧٦٠ مم) — والفراغ المقاس هو ٢٩٫٩٢ بوصة زئبق (٧٦٠ مم زئبق).

فراغ يساوي ٠ بوصة (٠ مم) زئبق = الضغط الجوي = ضغط قياسي يساوي الصفر. وفراغ يساوي ٢٩٫٩٢ بوصة زئبق (٧٦٠ مم زئبق) = فراغ تام = ضغط مطلق يساوي الصفر.

الشكل ٥-٩: قياس الفراغ باستخدام مانومتر زئبقي. والثلاث حالات من الأعلى إلى الأسفل هي: الضغط الجوي (فراغ يساوي صفرًا)، والفراغ الجزئي (١٠ بوصة زئبق)، والفراغ التام (٢٩٫٩٢ بوصة زئبق = ٠ رطل/بوصة مربعة مطلقة).

مقياس الشفط

يتم معايرة مقياس الفراغ من ٠ إلى ٣٠ إنش زئبقي (٠–٧٦٠ ملم زئبقي)، حيث يعادل كل تقسيم ١ إنش زئبقي. وعلى مستوى سطح البحر، لتحويل قراءة مقياس الفراغ إلى ضغط مطلق، يكفي طرح قراءة الفراغ (بالإينش الزئبقي) من ٣٠ إنش زئبقي (٧٦٠ ملم زئبقي). فعلى سبيل المثال، تساوي قراءة فراغ مقدارها ٧ إنشات زئبقية (١٧٧ ملم زئبقي) ضغطًا مطلقًا قدره ٢٣ إنشًا زئبقيًّا (٥٨٣ ملم زئبقي).

استخدام الفراغ لتحديد المتطلبات التقنية لمدخل المضخة

يستخدم مصنعو المضخات وحدات الفراغ لمتطلبات المدخل لأنها مرتبطة بمستوى سطح البحر — وعند استخدام المضخة على ارتفاعات أعلى من مستوى سطح البحر، يجب أخذ الضغط الجوي الأدنى عند ذلك الارتفاع في الاعتبار.

مثال: إذا حدد المصنّع أن أقصى ضغط سلبي داخلي لا يجوز أن يتجاوز 7 بوصة زئبقية (177 مم زئبقي)، فهذا يعني أن المصنّع يتطلّب وجود ضغط مطلق (أو ضغط جوي) لا يقلّ عن 23 بوصة زئبقية (583 مم زئبقي) عند مدخل المضخّة لتسريع تدفق السائل نحو التجميع الدوار. وإذا انخفض الضغط المطلق عند مدخل المضخّة إلى ما دون 23 بوصة زئبقية (583 مم زئبقي)، فقد تتعرّض المضخّة للتلف، رغم أن ذلك يعتمد على عامل التصميم الذي يسمح به المصنّع لمدى الضغط السلبي. وتفترض جميع مواصفات مدخل المضخّة المنشورة أن المضخّة تعمل عند السرعة المُحدَّدة وبزيت بترولي. فإذا كانت المضخّة تعمل عند سرعة مختلفة أو باستخدام سائل مختلف، فيجب تعديل هذه المواصفات.

تأثير السوائل المختلفة على أقصى ضغط سلبي مسموح به

يعتمد أقصى فراغ مسموح به للطرّادة على نوع السائل الذي تُضخّه. ويتم حساب المتطلبات الفنية الخاصة بالجانب المدخل استنادًا إلى الكثافة النسبية وضغط البخار لزيت البترول. وإذا استُخدمت سوائل هيدروليكية مقاومة للحريق، فإن التغيرات في الكثافة النسبية وضغط البخار ستؤثر في أقصى فراغ مسموح به عند المدخل.

تأثير الكثافة النسبية في أقصى فراغ مسموح به

الكثافة النسبية هي نسبة وزن سائلٍ ما إلى وزن سائلٍ آخر. وبصورة أكثر دقة، هي نسبة وزن حجم ثابت من سائلٍ ما إلى وزن نفس الحجم من الماء. فعند درجة حرارة ٦٠°فهرنهايت (١٥,٦°مئوية)، يزن قدم مكعب واحد من الماء ٦٢,٤ رطلاً (٢٨,٣ كجم). وبقسمة وزن الزيت على وزن الماء، نجد أن وزن الزيت يساوي ٩٠٪ من وزن الماء، أي أن نسبة الأوزان هي ١ (للماء) إلى ٠,٩٠ (لزيت البترول) — وبالتالي فإن الكثافة النسبية (SG) لزيت البترول تساوي ٠,٩٠.

يتم حساب متطلبات جانب مدخل المضخة للزيت البترولي الذي يبلغ وزنه النوعي من ٠,٨٧ إلى ٠,٩٠. أما سوائل الإطفاء المقاومة للحريق من نوع إسترات الفوسفات، فيزداد وزنها النوعي بنسبة ٣٠٪ ليصل إلى نحو ١,١٥. ويتراوح الوزن النوعي للسوائل الهيدروليكية القائمة على الماء بين ٠,٩٣ (مستحلب HFB) و١,٠٨ (مزيج الماء والغليسول). ولتسريع دخول هذه السوائل الأثقل إلى المضخة، يلزم ضغط أعلى عند مدخل المضخة. ولذلك، ينبغي خفض أقصى شفط مسموح به قليلًا.

أثر ضغط البخار على أقصى شفط مسموح به

يتميز الزيت البترولي وسوائل الإطفاء المقاومة للحريق من نوع إسترات الفوسفات، عند درجات الحرارة التشغيلية العادية للأنظمة الهيدروليكية، بضغط بخار منخفض جدًّا، أما السوائل الهيدروليكية القائمة على الماء فهي تختلف في ذلك. فهذه السوائل تحتوي على نسبة عالية من الماء. ويمكن أن يصل ضغط بخار كلٍّ من مستحلب HFB ومزيج الماء والغليسول إلى عدة بوصات زئبقية، بينما لا يتعدى ضغط بخار الزيت البترولي والسوائل الاصطناعية جزءًا صغيرًا من البوصة الزئبقية. وبالتالي، تكون السوائل القائمة على الماء أكثر عُرضةً للتبخُّر والتجويف.

لمنع السوائل القائمة على الماء من التآكل الناتج عن التجويف، يشترط مصنعو المضخات وجود ضغط كافٍ عند مدخل المضخة لتسريع السائل العامل إلى داخل المضخة. ويمكن تلبية هذا الشرط عن طريق خفض أقصى فراغ مسموح به.

الشكل ٥-١٣: مقارنة ضغط البخار. تمتلك السوائل القائمة على الماء ضغط بخار أعلى بكثير من زيت المعادن عند نفس درجة الحرارة، ما يجعلها أكثر عُرضةً للتجويف إذا كان الفراغ عند المدخل مرتفعًا جدًّا.

تشخيص ظاهرة التكهُّف في المضخات

من المرجح أن يكتشف موظفو الصيانة تجويف المضخة أو دخول الهواء إليها في مرحلة مبكرة، لأن معرفتهم الجيدة بالجهاز تمكنهم من ملاحظة أولى علامات العطل.

أكثر علامة واضحة على تجويف مضخة الهيدروليك أو امتصاص الهواء هي صوتٌ عالٍ النبرة، لكن هناك فروقًا دقيقة: فالمضخة التي تتعرّض للتجويف تُصدر صوتًا عالي النبرة ثابتًا — وقد ينتج هذا الصوت عن انهيار فقاعات متماثلة الحجم. أما عند سحب الهواء، فيتباين صوت المضخة بشكل كبير: فعند دخول كمية صغيرة من الهواء، يشبه الصوت طقطقةً أو يشبه صوت عطل في التحميلة؛ وإذا دخلت كميات كبيرة من الهواء، فإنها تُحدث صوت طَقْطَقَةٍ غريبة أو صوت تشقّق.

وهناك طريقة أكثر موثوقيةً للتمييز بين التجويف وامتصاص الهواء، وهي استخدام مقياس فراغي لتحديد الضغط المطلق عند مدخل المضخة. وعليك أن تطرح قراءة الفراغ من الضغط الجوي؛ فإذا كان قيمة الضغط المطلق غير كافية، فقد يكون التجويف جارياً.

للأنظمة الهيدروليكية الجديدة: إذا حدث تجويف (Cavitation) في المضخة، فقد يكون ذلك ناتجًا عن سوء تصميم خط السحب، أو ارتفاع لزوجة الزيت أكثر من اللازم. وستساعد استخدام زيت ذي لزوجة مناسبة أو زيادة قطر خط السحب لتقليل الانخفاض في ضغط الخط على تحسين ظاهرة التجويف. أما في الأنظمة القائمة المصمَّمة تصميمًا صحيحًا: فإذا حدث تجويف في المضخة، فقد يكون ذلك ناتجًا عن انسداد خط السحب بالرواسب أو الورق أو الحيوانات الصغيرة — أو قد يكون مرشح المدخل متسخِّنًا جدًّا دون وجود صمام تفريغ (Bypass)، أو لا يفتح صمام التفريغ بما يكفي.

تملئة المضخة

بالنسبة للمضخات الهيدروليكية، فإن مصطلح «تملئة المضخة» (Priming) يعني ملء آلية الضخ بالسائل. وتحتوي المضخة غير المُملَّأة على هواء أو ما يُعرف بـ«السداد الهوائي» (Air locks). وقبل بدء عملية الضخ، يجب إزالة هذا الهواء من خط السحب وتجويف المضخة. وإذا أُهمِلت هذه الخطوة، فقد تتسبب المضخة الهيدروليكية التي تُشغَّل دون تملئة في أضرارٍ دائمة خلال دقائق قليلة بسبب نقص التشحيم.

المضخة التي يكون مخرجها متصلًا مباشرةً بالخزان عبر صمام توجيه يمكنها عمومًا أن تُفرِّغ الغاز المتبقي في الخزان بسهولة عند التشغيل. أما إذا اضطرت المضخة إلى إفراغ الهواء الداخلي عبر صمام التفريغ، فقد لا تكون هذه العملية ممكنة — لأن المضخة الهيدروليكية الصناعية النموذجية تعمل كمضخة هواء ضعيفة جدًّا.

لإفراغ الهواء المتبقي من مضخة غير مملوءة مسبقًا، فك تركيب الأنابيب عند مخرج المضخة، ثم قم بتدوير المضخة ببطء حتى يبدأ الزيت بالانسكاب من التركيب، مما يدل على أن المضخة قد مُلئت مسبقًا، ثم أحكم تشديد التركيب. ويمكن أيضًا إفراغ الهواء المتبقي عن طريق تفريغ صمام التفريغ.

عادةً ما تحتاج المضخات الهيدروليكية إلى الملء المبدئي فقط عند بدء تشغيل نظام جديد أو بعد إجراء صيانة في جانب السحب لنظامٍ قائمٍ.

المصطلحات والتعريفات الرئيسية — جانب مدخل المضخة

تُستخدم المصطلحات والمعادلات التالية عند التعامل مع ظروف مدخل المضخة:

الشفط المغمور

الحالة التي يكون فيها مدخل المضخة أسفل مستوى سائل الخزان. وفي حالة السحب المغمور، يوفّر ارتفاع السائل (بفعل الجاذبية) طاقة إضافية لدفع السائل إلى داخل المضخة.

ضغط الرأس

الضغط عند قاع عمود السائل. وعندما يكون مدخل المضخة أسفل مستوى السائل، فإن ضغط الارتفاع يوفّر مصدر طاقة إضافيًا للمضخة. وصيغ حساب ضغط الارتفاع هي:

ضغط الرفع

ارتفاع العمود المكافئ، المعبَّر عنه بوحدات الطول، أسفل نقطة مرجعية معينة. وصيغة حساب ضغط الرفع (بالبوصة الزئبقية) هي:

ضخ

العمل الذي تقوم به المضخة الهيدروليكية لإنشاء فرق ضغط بينها وبين الغلاف الجوي.

ضغط المدخل

الضغط المطلق للسائل عند مدخل المضخة.