أعطال المكونات الهيدروليكية الشائعة وكيفية إصلاحها

تُعتمد الأنظمة الهيدروليكية في قطاعات البناء والتصنيع والزراعة والطيران وغيرها الكثير، لما تتمتع به من قوة ودقة ومتانة. ومع ذلك، حتى المكونات الهيدروليكية المتطورة قد تتعطل في حال عدم إدارة ظروف التشغيل أو عملية الصيانة أو تصميم النظام بشكل سليم.

يُسهم فهم أسباب الأعطال وكيفية معالجتها في تقليل وقت التوقف، وإطالة عمر المعدات، وتجنب الإصلاحات المكلفة. يتناول هذا الدليل أكثر الأعطال شيوعًا في المكونات الهيدروليكية، ويشرح بالتفصيل أسبابها، ويقدم حلولًا عملية قد تعيق التشغيل السلس للأنظمة.

لماذا تتعطل المكونات الهيدروليكية عادةً؟

قبل الخوض في تفاصيل الأعطال، يجدر بنا التنويه إلى أن معظم مشاكل المكونات الهيدروليكية المصممة حسب الطلب ليست وليدة الصدفة. عادةً ما تكون الأسباب متوقعة، مثل التلوث، أو ضبط الضغط بشكل غير صحيح، أو ارتفاع درجة الحرارة، أو الإهمال في الصيانة. المشاكل الصغيرة التي لا تُعالج غالباً ما تتطور إلى أعطال جسيمة في النظام.

من خلال فهم سلوكيات الأجزاء المختلفة أثناء حالة الإجهاد والانتباه إلى علامات الإنذار المبكر المحتملة، يمكن للمشغلين والفنيين تنفيذ التدابير المناسبة واتخاذ الإجراءات التصحيحية قبل فوات الأوان.

عطل في المضخات الهيدروليكية

تعتبر المضخات الهيدروليكية بمثابة قلب أي نظام هيدروليكي. فعندما تتعطل إحدى المضخات، ينخفض ​​أداء النظام ككل على الفور.

ما هي مشاكل التكهف والتهوية؟

يحدث التكهف عندما تتشكل فقاعات الهواء في السائل الهيدروليكي تحت ضغط منخفض عند المدخل، ثم تنهار فجأة داخل المضخة. أما التهوية فتحدث عندما يصل الهواء إلى السائل مباشرةً عبر التسريبات أو الوصلات غير المحكمة. وتتسبب هاتان الحالتان في حدوث ضوضاء واهتزازات وأضرار داخلية.

تشمل حلول هذه المشكلة توفير كمية كافية من السوائل، وإصلاح وصلات جانب السحب، وضبط لزوجة السوائل، وإزالة الانسدادات من خطوط المدخل والحفاظ عليها سليمة. ويتم تقليل دخول الهواء عن طريق تركيب نظام ترشيح مناسب وفحص تصميم الخزان.

كيف يؤثر التآكل المفرط للمضخة على الأنظمة الهيدروليكية؟

من المرجح أن يكون السائل غير النظيف، أو عدم المحاذاة، أو تجاوز معايير ضغط التصميم، سببًا لتآكل المضخات. تنخفض الكفاءة، ويزداد توليد الحرارة مع زيادة الخلوصات الداخلية.

لحل مشكلة التآكل المفرط، استبدل المكونات الداخلية التالفة، وأفرغ النظام بالكامل، وارفع مستوى ترشيح النظام. سيساعد التحليل الدوري للزيت على تحديد الأجزاء المتآكلة في وقت قصير وتجنب إلحاق المزيد من الضرر بالأجزاء الهيدروليكية الأخرى.

أعطال الصمامات الهيدروليكية

تتحكم الصمامات في اتجاه التدفق والضغط وتوقيت النظام. حتى المشاكل البسيطة في الصمامات يمكن أن تؤدي إلى سلوك غير منتظم للآلة.

صمامات عالقة أو بطيئة الاستجابة

يمكن أن تتسبب الملوثات مثل الأوساخ أو جزيئات المعادن أو بقايا الزيت المتدهورة في التصاق بكرات الصمامات. وهذا يؤدي إلى تأخر الاستجابة أو فشل تام في تغيير التروس.

تتضمن الحلول تنظيف الصمام المتضرر أو استبداله، وضمان ترشيح أفضل، والحفاظ على نظافة السائل. كما أن استخدام نوع الزيت المناسب وتجنب الإضافات غير المتوافقة يقلل من تراكم الرواسب داخل الصمامات.

عطل في صمام التحكم بالضغط

قد تتعرض البراميل للانسداد نتيجة لتآكل الزنبرك أو التلوث أو الضبط غير الصحيح. وهذا قد يؤدي إلى ارتفاعات مفاجئة في الضغط أو عدم القدرة على الحفاظ على ضغط التشغيل.

يتضمن هذا الحل إعادة معايرة الصمامات التالفة أو استبدالها، والتأكد من ضبط إعدادات الضغط وفقًا لتوصيات الشركة المصنعة. كما تُجرى اختبارات ضغط دورية للتحقق من عدم تحميل الجزء الهيدروليكي فوق طاقته.

أعطال المكونات الهيدروليكية المتعلقة بالأسطوانات

تقوم الأسطوانات الهيدروليكية بتحويل الطاقة السائلة إلى حركة خطية وتتعرض لأحمال ثقيلة وإجهاد بيئي.

تسرب الختم

تُعدّ مشكلة تلف مانع التسرب من أكثر المشاكل شيوعاً في المكونات الهيدروليكية. وقد يعود ذلك إلى التآكل، أو التلوث، أو عدم المحاذاة، أو استخدام أنواع غير متوافقة من السوائل. تُشكّل التسريبات الخارجية خطراً على السلامة، بينما تُقلّل التسريبات الداخلية من قوة الخرج.

لإصلاح تسرب مانع التسرب، يلزم استبدال موانع التسرب البالية، وتلميع الأسطح المتضررة على القضبان، والتأكد من محاذاتها بشكل صحيح. إن استخدام موانع تسرب مصممة للعمل في درجات حرارة وضغوط التشغيل سيزيد بشكل كبير من عمرها الافتراضي.

تسجيل وثني قضبان الصيد

قد يؤدي التحميل الجانبي أو التلوث إلى خدش أو انحناء قضبان الأسطوانات، وكذلك عند تركيبها بشكل غير صحيح. وهذا بدوره يؤدي إلى تلف موانع التسرب وزيادة التآكل.

يتمثل العلاج الأمثل لهذه المشكلة في إصلاح أو استبدال القضبان المكسورة وإعادة هيكلة مواقعها لتقليل الأحمال الجانبية. كما ينبغي إضافة أغطية واقية للقضبان، بالإضافة إلى نظام ترشيح، لتجنب التلف في المستقبل.

أعطال الخراطيم والوصلات الهيدروليكية

قد تبدو الخراطيم والوصلات بسيطة، لكن تعطلها يمكن أن يؤدي إلى إيقاف النظام بأكمله على الفور.

انفجار وتشقق الخراطيم

غالباً ما ينتج تلف الخراطيم عن الضغط الزائد، أو اختيار خرطوم غير مناسب، أو التقادم، أو التعرض للحرارة والمواد الكيميائية. وتؤدي الشقوق والانفجارات إلى فقدان السوائل ومخاطر السلامة.

قد تشمل الحلول اختيار خراطيم ذات ضغط نظام أعلى، واستبدال الخراطيم القديمة في المجموعة، ووضع الأنابيب في مناطق بعيدة عن مصادر الحرارة. ويجب فحصها بصريًا بشكل دوري لاكتشاف المشاكل في مراحلها الأولى.

تركيبات مفكوكة أو متسربة

قد تحدث تسريبات في التركيبات نتيجة لعزم الدوران غير المناسب، أو الاهتزاز، أو تلف السنون. حتى التسريبات الطفيفة تُدخل الهواء إلى الأنظمة وتقلل من كفاءتها.

وتشمل الحلول تركيب التركيبات بعزم الدوران المناسب، واستبدال التركيبات المعيبة، وتطبيق تقنيات منع التسرب المناسبة مثل الحلقات الدائرية أو مواد منع التسرب للخيوط في الأنظمة الهيدروليكية.

أعطال متعلقة بالسوائل الهيدروليكية

إن السائل الهيدروليكي ليس مجرد وسيلة لنقل الطاقة فحسب، بل إنه يقوم أيضاً بتزييت وتبريد وحماية مكونات النظام.

تلوث السوائل

يُعد التلوث السبب الأكثر شيوعًا لتعطل المكونات الهيدروليكية. وجود:

• الأوساخ
• ماء
• جزيئات معدنية

يُؤدي التلوث إلى تدهور خصائص السوائل وتآكل الأسطح الداخلية. تشمل معالجة التلوث تنظيف النظام، وتغيير المرشحات، وتحديد مصادر التلوث. ويمكن إدراج الخزانات المغلقة، وممارسات الصيانة النظيفة، والمرشحات عالية الجودة ضمن فئة التدابير الوقائية.

ارتفاع درجة الحرارة وتلف السوائل

تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى انخفاض لزوجة السوائل، وزيادة الأكسدة، مما يتسبب في تراكم الرواسب وتلف موانع التسرب. تشمل الأسباب الشائعة لارتفاع درجة الحرارة استخدام مضخات غير فعالة، والضغط العالي، وعدم كفاية التبريد.

تشمل حلول مشكلة ارتفاع درجة الحرارة تعزيز قدرة التبريد، وتقليل ضغط النظام قدر الإمكان، واستخدام سائل ذي استقرار حراري مناسب. كما أن مراقبة درجات حرارة التشغيل تُمكّن من تجنب التلف على المدى الطويل.

الإخفاقات الناجمة عن التصميم غير السليم للنظام

لا يعود تعطل المكونات الهيدروليكية في جميع الحالات إلى التآكل أو ظروف التشغيل. فقد يؤدي سوء تصميم النظام إلى مشاكل طويلة الأمد.

تحديد حجم المكونات بشكل غير صحيح

تتعرض المضخات والصمامات، وحتى الأسطوانات الصغيرة، لضغوط تشغيلية تفوق طاقتها، مما يؤدي إلى تعطلها المبكر. أما الأحجام الكبيرة جدًا فقد تتسبب في انخفاض الكفاءة وارتفاع درجة الحرارة.

لحل هذه المشكلة، يجب إعادة النظر في متطلبات النظام، واختيار المكونات بناءً على متطلبات الحمل والضغط والتدفق. ويضمن استخدام إرشادات التصميم الهيدروليكي أداءً متوازنًا للنظام.

ضعف الترشيح والتبريد

تتعرض الأنظمة التي تفتقر إلى مرافق ترشيح أو تبريد كافية للتلف بشكل أسرع في جميع وحداتها. ويؤدي تحسين مراحل الترشيح وإضافة مبادلات حرارية إلى تعزيز الموثوقية وزيادة عمر المكونات المستخدمة في جميع أنحاء النظام الهيدروليكي.

الصيانة الوقائية لتجنب أعطال المكونات الهيدروليكية

تُعد الصيانة الوقائية الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة للحد من الأعطال وإطالة عمر المعدات. ويتضمن برنامج الصيانة الفعال عادةً ما يلي:

• إجراء تحليل دوري للسوائل للكشف عن التلوث والتآكل
• استبدال الفلتر والحلقة المانعة للتسرب بشكل دوري
• مراقبة الضغط ودرجة الحرارة
• الفحص الروتيني للخراطيم والوصلات ونقاط التثبيت

من خلال معالجة المشكلات الصغيرة مبكراً، يمنع المشغلون حدوث أعطال متتالية تؤثر على مكونات هيدروليكية متعددة.

الحفاظ على موثوقية المكونات الهيدروليكية

لا يُعدّ تعطل المكونات الهيدروليكية أمرًا شائعًا أو حتميًا. فمعظم المشاكل تظهر بمرور الوقت نتيجة التلوث أو التآكل أو سوء الاستخدام أو نقص خيارات التصميم. ومن خلال معرفة أنماط الأعطال الشائعة وتقديم حلول محددة، يستطيع المشغلون تعزيز موثوقية الأنظمة وسلامتها بشكل كبير.

تساهم الصيانة الدورية، واختيار المكونات المناسبة، والاهتمام بظروف التشغيل في إطالة عمر الأنظمة الهيدروليكية وتقليل فترات التوقف إلى أدنى حد. إن استثمار الوقت في الوقاية أقل تكلفة من التعامل مع الأعطال غير المتوقعة لاحقاً.