Details

1. المقدمة
تم تصميم جهاز اختبار الضاغط لتقييم وتوصيف زيوت التشحيم للضواغط اللولبية المغمورة بالزيت تحت ظروف واقعية ومراقبة. يتمثل الغرض الرئيسي منه في تشغيل ضاغط لولبي حقن الزيت—عادةً من نوع Atlas Copco GA 15 A 13 (أو ما يعادله)—في حلقة مغلقة، مع مراقبة مستمرة للضغط، درجة الحرارة، التدفق، والمعلمات ذات الصلة. من خلال تعريض الزيوت الاختبارية (ISO VG 32–100) لتشغيل مستمر، يمكن فحص المكونات الفرعية لاستخلاص استنتاجات حول استقرار الأكسدة، خصائص التآكل، والأداء العام تحت الحمل.

الأهداف الرئيسية تشمل:
 ● تقييم أداء الزيت: تحديد ميل الأكسدة وطول عمر زيوت الضاغط.
 ● التشخيص المعتمد على البيانات: جمع بيانات الوقت الفعلي (الضغط، درجة الحرارة، التدفق) عبر نظام DAQ/PLC مدمج للتحليل بعد الاختبار.
 ● الامتثال للسلامة والمعايير: مصمم للامتثال لتوجيه الآلات الأوروبي 2006/42/EG (CE) أو المعايير الهندية المعادلة، مع وجود أقفال أمان، صمامات تفريغ أمان، وإيقاف طوارئ.

2. المواصفات التقنية

            

              
المعامل
              
المواصفات
            
            

              
نوع الضاغط
              
ضاغط لولبي مغمور بالزيت (Atlas Copco GA 15 A 13 أو ما يعادله)
            
            

              
قوة المحرك
              
15 كيلوواط (20 حصان)
            
            

              
جهد الإدخال
              
415 فولت تيار متردد، ثلاثي الطور، 50 هرتز، 63 أمبير
            
            

              
أقصى ضغط تصريف
              
12.5 بار (اسمي)؛ صمام أمان عند 14 بار
            
            

              
أقصى معدل تدفق
              
71 قدم³/دقيقة (≈ 120 م³/س) عند 130 °م
            
            

              
درجات الزيت المدعومة
              
ISO VG 32, 46, 68, 100
            
            

              
سعة خزان الزيت
              
500 لتر، وعاء فولاذي عمودي (IS 2062 E 250 BR)، اختبار هيدروليكي حتى 15 بار
            
            

              
نطاق عداد التدفق
              
0–150 لتر/دقيقة (نوع توربين، مخرج 4–20 مللي أمبير)
            
            

              
مستشعرات الضغط
              

                • الشفط: 0–2.5 بار مطلق (Wika S20)

                • التصريف/الخزان: 0–16 بار قياس × 4 (Wika S20)
              
            
            

              
مستشعرات الحرارة
              
0–150 °م (Wika TR 10 × 5، مسبار 6 مم)
            
            

              
نظام التبريد
              
مبرد زيت + مضخة دوران (≤ 130 °م عند المخرج)؛ مبرد هواء + فاصل بعد ذلك
            
            

              
صمام أمان الخزان
              
14 بار (تصريف عند 12.5 بار عبر صمام زاوية)
            
            

              
الأجهزة HMI/DAQ
              

                • PLC: Siemens SIMATIC S7-1200

                • الحاسوب الصناعي: Intel i7، 8 جيجابايت رام، 1 تيرابايت HDD، Windows 10 Pro، شاشة TFT 21″
              
            
            

              
لوحة التحكم (VFD)
              
Schneider ATV212، 22 كيلوواط، ثلاثي الطور، مع قواطع MCCB، مرحلات الحمل الزائد، أزرار الضغط، مصباح إشارة، زر توقف طارئ
            
            

              
آليات الأمان
              
درجة حرارة عالية (> 130 °م → إيقاف VFD)، ضغط زائد (> 14 بار → صمام أمان)، إنذار مستوى الزيت منخفض
            
            

              
الأبعاد التقريبية
              
2.5 م × 1.5 م × 1.8 م (مجمع من منصة الضاغط، اللوحات، والخزان)
            
            

              
أبعاد منصة الضاغط
              
1.3 م × 0.78 م × 1.2 م
            
            

              
أبعاد خزان DAQ
              
0.6 م × 0.8 م × 1.8 م
            
            

              
أبعاد لوحة التحكم VFD
              
0.8 م × 0.3 م × 1 م
            
            

              
أبعاد الخزان
              
Ø 1 م × 1.2 م
            
            

              
مواد البناء
              
المنصة: صفيحة MS IS 2066 (10 مم) + قنوات ISMC-100؛ الخزان: فولاذ IS 2062 E 250 BR؛ الأنابيب: SS/PK
            
            

              
الطلاء/التغليف
              
طلاء بودرة على المنصة؛ أساس + طبقة مضادة للتآكل على الخزان
            
            

              
دقة الأجهزة
              

                • الضغط: ± 1 % FS (Wika 233.50.100)

                • الحرارة: ± 0.5 °م (Wika TR 10)
              
            
          

3. الوحدات الوظيفية الرئيسية
يتم تقسيم الجهاز إلى أربع أنظمة فرعية أساسية، كل منها يشكل حلقة اختبار متكاملة:
 1. وحدة الضاغط
  - الآلة: ضاغط لولبي حقن الزيت مدفوع بمحرك كهربائي 15 kW.
  - التشغيل: يمرر الزيت الاختباري عبر المحامل واللولب الداخلي، ثم يخرج الهواء المحمل بالزيت إلى الفاصل.

 2. وحدة التحكم بالطاقة (لوحة VFD)
  - محول التردد المتغير: Schneider ATV212 (22 kW، ثلاثي الطور) يتحكم بسرعة المحرك للحفاظ على نقاط الضبط للضغط، الحرارة، أو التدفق.
  - اللوحة الكهربائية: تحتوي على قواطع MCCB، أزرار تشغيل، مصابيح إشارة (أحمر/أصفر/أخضر)، زر إيقاف طوارئ، وأقفال أمان للحماية من ارتفاع درجة حرارة المحرك، زيادة الضغط، والأعطال.

 3. جمع البيانات والتحكم (DAQ/PLC)
  - PLC: Siemens SIMATIC S7-1200 لجميع المدخلات/المخرجات التناظرية والرقمية.
  - HMI/حاسوب صناعي: حاسوب صناعي Advantech (Intel i7، 8 GB RAM، 1 TB HDD، Windows 10 Pro) مع واجهة برمجية خاصة لمراقبة الوقت الفعلي.
  - الحساسات:
   ▪ أجهزة قياس الضغط (Wika S20، 0–2.5 bar abs؛ 0–16 bar gauge) عند الشفط، التفريغ والخزان.
   ▪ أجهزة قياس الحرارة (Wika TR 10، 0–150 °C، مسبار 6 مم) قبل وبعد مبرد الزيت وعند خروج الضاغط.
   ▪ مقياس التدفق (نوع التوربين، 0–150 LPM، خرج 4–20 mA) في دائرة الزيت.
   ▪ عداد الطاقة (حسب الحاجة) لقياس استهلاك الطاقة الكهربائية.

4. التبريد وتخزين الزيت/الهواء
  - مبرد الزيت + مضخة الدوران: يحافظ على درجة حرارة دخول الزيت للضاغط؛ يتم التحكم بها بواسطة VFD للحفاظ على درجة حرارة الخروج ≤ 130 °C.
  - مبرد الهواء + الفاصل: يبرد الهواء المضغوط ويفصل الزيت قبل تخزينه في الخزان.
  - الخزان: وعاء فولاذي عمودي 500 L (IS 2062 E 250 BR)، مختبر هيدروليكياً حتى 15 bar، مع خطاطيف رفع، صمام تصريف (½″ BSPM)، ومنافذ قياس (¼″ + ½″ BSPM).
  - صمام الأمان: مضبوط عند 14 bar على الخزان؛ يفرغ تلقائياً عند 12.5 bar عبر صمام زاوية.

4. الدائرة الهيدروليكية التفصيلية (انظر المستندات المرفقة)
تمر دائرة الزيت المغلقة كما يلي:
 1. حقن الزيت: يتم ضخ الزيت من الخزان ("زيت بارد") إلى محامل الضاغط.
 2. فصل التفريغ: يدخل الزيت المختلط بالهواء إلى الفاصل؛ يعود الزيت إلى الخزان؛ يمر الهواء عبر مبرد الهواء.
 3. تبريد الزيت: يتدفق الزيت المفصول عبر مبرد الزيت (أجهزة قياس الحرارة 6.3/6.4).
 4. مقياس التدفق (7.0): يقيس تدفق الزيت (0–150 LPM).
 5. نقطة أخذ العينات: تسمح بأخذ عينات الزيت للفحص المخبري.
 6. صمام الأمان (8.0): يحمي الدائرة من الضغط الزائد فوق 14 bar.
 7. خزان الزيت (9.0): سعة 500 L؛ مزود بمؤشرات مستوى، وصمام تصريف، ومنافذ فحص.
 8. العودة إلى الضاغط: يعاد تدوير الزيت إلى منفذ الحقن في الضاغط (يقرأ جهاز الضغط 5.1 من 0–16 bar gauge).

تسميات المخطط الهيدروليكي:
● 1.0 = شفط الضاغط
● 2.0 = لوحة VFD
● 3.0 = عداد الطاقة
● 4.0 = جهاز قياس ضغط الشفط
● 5.1–5.5 = أجهزة قياس الضغط عند التفريغ/الخزان
● 6.1–6.6 = أجهزة قياس الحرارة حول المبردات
● 7.0 = مقياس التدفق
● 8.0 = صمام الأمان
● 9.0 = خزان الزيت
● 10.0 = صمام تصريف تلقائي على الخزان
● 11.0 = مقياس الضغط
● 12.0 = مجفف الهواء (لتزويد الهواء المضغوط النظيف)
● 13.0 = أجهزة اختيارية (مثل حساس نقطة الندى)

5. المكونات الميكانيكية والهيكلية
1. قاعدة الإطار
 o مصنوعة من قنوات ISMC-100 (الأرجل) ولوحة قاعدة MS بسماكة 10 مم (IS 2066)، ملحومة حسب الرسومات المعتمدة ومغطاة بالبودرة.
 o خطاطيف رفع (MS بسماكة 16 مم) عند الزوايا الأربعة، مصممة للتعامل الآمن مع الرافعات والونش.

2. خزان الهواء والموزع
 o القشرة والنهايات: IS 2062 E 250 BR، نهايات بيضاوية، مختبرة هيدروليكياً حتى 15 bar.
 o كتل الموزع مصنوعة من MS؛ مزودة بمآخذ ½″ BSPM، مختبرة بصبغ الاختراق.
 o مطلية بالبرايمر + الطبقة العلوية؛ 24 ساعة زمن تجفيف.

3. الأنابيب والوصلات
 o أنابيب ومواسير عالية الضغط (SS/PK) تربط الضاغط، المبرد، الخزان، والصمامات. تم اختبار جميع الوصلات ضد التسرب عند 18 bar.
 o صمام تصريف تلقائي (Parker/Festo, ½″ BSPM) في أسفل الخزان؛ صمام زاوية هوائي (Parker/Festo, ½″ BSPM) للتحكم الهوائي.

4. حزمة التبريد
 o مبردات الزيت والهواء مصممة للحفاظ على الزيت ≤ 130 °C (إيقاف حرجة عند 130 °C).
 o وحدة مروحة/محرك VFD للتحكم في التبريد حسب درجة حرارة التفريغ.

5. تركيب الأجهزة
 o مقاييس الضغط (Wika 233.50.100، 0–21 bar، 1 % FS) على خطوط الشفط/التفريغ والخزان.
 o المقاييس/الحساسات مركبة على مآخذ SS (SA-105، 3000#) مع صمامات عزل.
 o مقياس التدفق (توربيني، 1″ BSPF) مركب بعد مبرد الزيت.
 o أجهزة قياس الحرارة في أكمام حرارية 6 مم، قبل وبعد مبرد الزيت وعند التفريغ.

6. الكهرباء والهيكلية التحكمية
 ● مدخل الطاقة: ثلاثي الطور، 415 VAC، 63 A (مزود من العميل).
 
 ● لوحة VFD:
     - Schneider ATV212 (22 kW)
     - MCCB، مرحلات الحمل الزائد، الفيوزات، الكونتاكتور، حماية المحرك
     - أزرار: START، STOP، RESET؛ زر إيقاف طوارئ (رأس فطر)
     - مصابيح إشارة (أخضر = جاهز، أصفر = تشغيل، أحمر = خطأ)
 
 ● خزانة PLC/DCS:
     - وحدة Siemens S7-1200 مع مدخلات تناظرية 4–20 mA (ضغط، حرارة، تدفق)
     - مدخلات/مخرجات رقمية للأقفال، الإنذارات، والتحكم في المحرك/الصمامات
     - SMPS وMCB حسب المخطط
     - اتصال إيثرنت بين PLC والحاسوب الصناعي
 
 ● HMI/حاسوب صناعي:
     - شاشة TFT 21″، لوحة مفاتيح، فأرة
     - واجهة رسومية تعرض مستوى الخزان، حرارة الزيت، الضغوط، حالة الإنذارات
     - تسجيل جميع المعلمات؛ تصدير CSV/Excel للتحليل بعد الاختبار
 
 ● أقفال الأمان:
     - ارتفاع درجة الحرارة (الزيت > 130 °C → إيقاف VFD)
     - زيادة الضغط (الخزان > 14 bar → صمام الأمان، إنذار)
     - مستوى الزيت منخفض → إيقاف الضاغط
     - حماية بكلمة مرور على HMI لمنع التغييرات غير المصرح بها

7. قائمة المواد (العناصر الرئيسية)

  

    
رقم الصنف
    
رقم القطعة
    
الوصف
    
العلامة/النموذج
    
الكمية
  
  

    
1
    
2A3876P0001
    
ضاغط دوار حقن زيت، 20 حصان/15 كيلو واط
    
Atlas Copco GA 15 A 13
    
1
  
  

    
2
    
2A3876P0002
    
محول تردد (22 كيلو واط، 3 مراحل)
    
Schneider ATV212
    
1
  
  

    
3
    
2A3876P0003
    
عداد طاقة (حسب الحاجة)
    
قياسي
    
1
  
  

    
4
    
2A3876P0004
    
مستشعر ضغط، 0–2.5 بار مطلق
    
Wika S20
    
1
  
  

    
5
    
2A3876P0005 (×4)
    
مستشعر ضغط مع عنصر تبريد، 0–16 بار
    
Wika S20
    
4
  
  

    
6
    
2A3876P0006 (×5)
    
مستشعر درجة حرارة، 0–150 °C
    
Wika TR 10
    
5
  
  

    
7
    
2A3876P0007
    
مقياس تدفق، 0–150 LPM (نوع التوربين)
    
قياسي
    
1
  
  

    
8
    
–
    
محول تردد إضافي (حسب الحاجة)
    
قياسي
    
1
  
  

    
9
    
2A3876P0009
    
خزان زيت، 500 لتر، 15 بار، تركيب عمودي
    
Neometrix
    
1
  
  

    
10
    
2A3876P0010
    
مقياس ضغط، 0–21 بار، دقة 1 % FS
    
Wika 233.50.100
    
1
  
  


8. ضمان الجودة وبروتوكولات الاختبار
8.1. اختبار القبول في المصنع (FAT)
قبل الشحن، يخضع كل جهاز لـ:
 ● سلامة الهيدروليك: اختبار تسرب عند 18 bar؛ جميع الأنابيب والوصلات مثبتة وخالية من التسرب
 ● دقة الضغط/الحرارة: شهادات معايرة لجميع الحساسات من مختبرات معتمدة NABL
 ● الفحص البصري: الأبعاد (≈ 1.3 م × 0.78 م × 1.2 م للقاعدة)، التسمية الصحيحة، تركيب الأزرار والمقاييس
 ● خزان الهواء: شهادة اختبار هيدروليكي، سجلات اللحام، سلامة خطاطيف الرفع، أحجام المنافذ الصحيحة (¼″ × 2، ½″ × 2، مدخل/مخرج 1½″ × 2)
 ● السلامة والأقفال: زر إيقاف الطوارئ، جرس الإنذار، مصابيح الإشارة، أقفال المحرك، تحقق من صمام التفريغ، حماية HMI بكلمة مرور
 ● الاختبار الوظيفي:
   • زيادة سرعة VFD تدريجياً؛ تحقق من بدء تشغيل الضاغط
   • أداء تبريد الزيت: تسجيل درجات حرارة الدخول/الخروج (40–84 °C)؛ التأكد من عدم تجاوز 130°C
   • اختبارات الضغط: تسجيل ضغوط الشفط والتشغيل والتفريغ كل 10 دقائق؛ التأكد من تصريف الخزان عند 12.5 bar وتفريغ عند 14 bar

8.2. اختبار القبول في الموقع (SAT)
بعد التركيب في BPCL (خلال ثلاثة أسابيع):
 ● فحص التركيب الميكانيكي: التحقق من الأساس، التسوية، المحاذاة حسب مخطط الموقع
 ● التحقق من التوصيل الكهربائي: التأكد من الطاقة الواردة (3 Φ 415 VAC، 63 A)، التأريض، ومسار الكابلات
 ● تشغيل وظيفي: تشغيل كامل التحميل لمدة 4,000 ساعة (أدنى موثوقية متوقعة للضاغط) تحت إشراف
 ● تسليم الوثائق:
   1. نسخة ورقية/رقمية من دليل المستخدم وصيانة (× 2 لكل منهما)
   2. جميع الرسومات التقنية (GA، الدائرة، BOM)
   3. شهادة اختبار الضاغط، شهادة ضمان لمدة سنتين
   4. تدريب لمشغلي BPCL بواسطة مهندسي خدمة Neometrix

9. سير العمل التشغيلي
1. تسلسل بدء التشغيل
 ● التحقق من مستوى الزيت في الخزان؛ التعبئة حتى العلامة
 ● إغلاق صمام تصريف الخزان
 ● تشغيل لوحة VFD؛ ضبط معلمات VFD (RPM/ضغط مستهدف)
 ● تشغيل PLC/PC؛ إطلاق تطبيق HMI
 ● الضغط على "START" على HMI؛ يزيد VFD السرعة؛ يبدأ الضاغط بالدوران
 ● مراقبة درجات حرارة الزيت عند الدخول/الخروج؛ ضبط مروحة VFD حسب الحاجة

2. تسجيل البيانات
 ● HMI يسجل القيم كل ثانية: ضغط الشفط، ضغط التفريغ، ضغط الخزان، حرارة الزيت، الظروف المحيطة، معدل التدفق
 ● حدود الإنذار: حرارة الزيت > 130 °C (إيقاف VFD)، ضغط الخزان > 14 bar (رفع صمام الأمان)

3. تسلسل الإيقاف
 ● تقليل سرعة VFD تدريجياً عبر HMI
 ● السماح للضاغط بالدوران بدون حمل حتى الخمول
 ● فتح صمام زاوية لتفريغ ضغط الخزان
 ● إيقاف VFD → PLC → الطاقة الرئيسية
 ● تصريف الزيت المتبقي عبر نقطة أخذ العينات؛ جمعه للفحص المخبري
 ● تسجيل التقرير النهائي للاختبار (درجات حرارة الزيت، الضغوط، ساعات التشغيل، استهلاك الطاقة)

10. مواد البناء وميزات السلامة
 ● الفولاذ الهيكلي: IS 2062 E 250 BR للقاعدة، غلاف الخزان، الهياكل الداعمة
 ● معايير اللحام: لحام مؤهل؛ اختبار بصبغ الاختراق على الوصلات الحرجة
 ● الطلاء: بودرة على القاعدة؛ برايمر + طلاء مضاد للتآكل على الخزان
 ● السلامة:
   - زر طوارئ على لوحة VFD وخزانة DAQ
   - مصابيح إشارة (أخضر = جاهز، أصفر = تشغيل، أحمر = خطأ)
   - جرس إنذار
   - أقفال ضد ارتفاع الحرارة والضغط
   - حماية بكلمة مرور على واجهة المشغل

11. المستهلكات وصيانة
 ● زيت الضاغط: درجات الاختبار (ISO VG 32, 46, 68, 100) مقدمة من BPCL
 ● الفلاتر:
   - فلاتر الزيت الخطية؛ استبدال كل 200 ساعة
   - خراطيش مجفف الهواء؛ تغيير كل 6 أشهر أو عند إنذار الرطوبة
 ● المبرد: خليط ماء/جليكول لمبرد الزيت (إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة 35 °C)
 ● قطع الغيار الموصى بها:
   - جهاز قياس الضغط (واحد احتياطي لكل نطاق)، حساس الحرارة (واحد احتياطي)
   - مجموعة أحزمة V (إذا كان محركًا بالحزام)؛ O-rings وحشوات للفلانج
   - فيوزات/قواطع للدائرة VFD/PLC
   - مصابيح برجية، نسخ احتياطية HMI-PC

12. التقارير والتسليمات
بعد كل اختبار، تشمل التسليمات:
1. تقرير أداء الزيت
 ● درجات حرارة الزيت عند الدخول/الخروج مقابل الزمن
 ● منحنيات الضغط (شفط، تفريغ، خزان)
 ● معدل التدفق مقابل الزمن
 ● الملاحظات (التقلبات، انخفاض الضغط، ارتفاع الحرارة غير الطبيعي)

2. سجل الضاغط
 ● إجمالي ساعات التشغيل، ملف تعريف RPM للـ VFD، استهلاك الطاقة (kWh)

3. سجل المخالفات والصيانة
 ● انحرافات الحساس/المعايرة
 ● التسرب أو تشغيل صمام الأمان
 ● الصيانة المنفذة (تغيير الفلاتر، فحص الوصلات)

4. الملخص النهائي
 ● استنتاجات حول أكسدة الزيت وملاءمته
 ● توصيات لدورة الاختبار التالية أو فترات تغيير الزيت

باختصار، فإن جهاز اختبار الضاغط هذا هو منصة متكاملة ومعتمدة CE مصممة لـ:
 ● تشغيل ضاغط لولبي مغمور بالزيت بقدرة 15 kW تحت ظروف مراقبة
 ● تبريد وفصل الزيت/الهواء، ثم إعادة تدوير الزيت للاختبارات الطويلة (≥ 4,000 ساعة)
 ● تسجيل بيانات شاملة عبر PLC/DAQ وحاسوب صناعي HMI
 ● الالتزام بمعايير السلامة (صمامات تفريغ، أقفال أمان، إيقاف طوارئ)
 ● توفير اختبار متين ومتكرر لزيوت الضواغط