حوالي جهازي الإرسال 990 و991: مراقبة الاهتزاز والدفع المدمجة لأنظمة تصنيع المعدات الأصلية

1. مقدمة – ما هي أجهزة الإرسال 990 و991؟

تمثل جهاز الإرسال 990 للهياكل وجهاز الإرسال 991 للدفع جهازين رصد متخصصين يعملان بالتيار الحلقي، مصممين لمصنعي المعدات الأصلية (OEMs) الذين يدمجون حماية الماكينات والتشخيص التشغيلي مباشرةً في الضواغط الطاردة المركزية، والمضخات، والمراوح، وغيرها من المعدات الدوارة المدمجة. يقوم كلا جهازي الإرسال بتحويل إشارات مستشعرات القرب إلى مخرجات قياسية تتراوح بين 4-20 مللي أمبير، مما يمكّن من نقل البيانات بشكل موثوق إلى أنظمة التحكم الموزعة (DCS)، أو وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، أو منصات الحماية المخصصة للماكينات. وعند استخدام صناديق مقاومة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ومطابقة لمواصفات NEMA، تُحمى هذه الأجهزة من الرطوبة، والصدمات، والبيئات الصناعية القاسية.

2. المزايا والتحليل الفني

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لكلا نموذجي المرسلات في بنيتهما النظامية المبسطة. وبفضل دمج معالجة إشارة Proximitor® والتوافق مع مجسات القرب Bently Nevada 3300 NSv، يمكن لمصنعي المعدات الأصلية (OEMs) تنفيذ وظائف المراقبة دون الحاجة إلى وحدات معالجة إشارات خارجية إضافية. ويؤدي ذلك إلى تقليل المساحة المطلوبة للتثبيت بنسبة تتراوح بين 40 و60٪ مقارنةً بأنظمة المراقبة التقليدية المتعددة المكونات الخاصة بالاهتزاز والإزاحة.

يوفر كلا المرسلين إمكانية الوصول التشخيصي من خلال طرمين PROX OUT غير معزولين، مما يضمن للموظفين الفنيين القدرة على الوصول إلى موجات الاهتزاز الخام للعمود أو موجات الإزاحة المحورية لأغراض التحقيق في حالات الإيقاف أو التحليلات التنبؤية. ويستفيد المشغلون الميدانيون من تعديلات برغي الصفر/المدى غير التفاعلية، التي تقلل من وقت المعايرة وتقلل من حدوث اضطرابات في الدائرة.

يُعزز الموثوقية في الظروف البيئية الصعبة من موضعها التنافسي بشكل أكبر. يدعم التصميم المحكم درجة رطوبة تكثيف تصل إلى 100%، مما يتيح استخدامه في التطبيقات البحرية، والبتروكيماوية، ووحدات الضواغط. كما أن منطق حالة عدم التشغيل (Not-OK) وتعطيل الإشارة المدمج في كلا جهازي الإرسال يقلل من حدوث إنذارات كاذبة ناتجة عن أعطال الكابلات أو تدهور المجسّ—وهي مشكلة كانت تُعد سببًا رئيسيًا لما يصل إلى 12–18% من انقطاعات الاهتزاز غير الضرورية في محطات الضواغط (متوسط الصناعة استنادًا إلى بيانات الخدمة من الشركات المصنعة الأصلية للفترة 2022–2024).

من منظور اقتصاديات الصيانة، أثبتت عملية تحويل بيانات الاهتزاز والدفع إلى منطق التحكم في الآلات عبر إشارة 4–20 مللي أمبير فعاليتها من حيث التكلفة. في دراسات حالة تضم شركات تصنيع المعدات الأصلية لضواغط الطرد المركزي في شرق آسيا، ساهم دمج المحولات في وحدات الضواغط المركبة على منصات في خفض عمليات الإيقاف السنوية غير المخطط لها بنسبة تقارب 20٪، وحقق عائد استثمار تقديري خلال 12 إلى 18 شهرًا، ويرجع ذلك بشكل كبير إلى الكشف المبكر المحسن على تآكل محامل الدفع وحالات عدم التوازن.

3. مجالات التطبيق وتحليل الأداء

يتم استخدام كلا المحولين بشكل رئيسي في الأصول الدوارة متوسطة المدى التي تتطلب مراقبة مستمرة للحالة دون تكاليف أو تعقيدات أنظمة الحماية من الاهتزاز الكاملة. وتشمل المجالات التطبيقية النموذجية:

• ضواغط الهواء الطرد المركزي: تساعد المراقبة المستمرة لاهتزاز العمود والدفع المحوري في تقليل الأعطال الكارثية الناتجة عن تآكل المحامل، والتجويف، وعدم التوازن.

• المضخات الصناعية: يحل المراقبة على التحديات في قطاعات الكيماويات، ومعالجة المياه، والتصنيع حيث ترتبط تقلبات الدفع بالتغيرات في العمليات.

• أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والمراوح الصناعية: يمنع الكشف المبكر على الاهتزاز تدهور الدوار وسوء محاذاة المحرك في المنشآت عالية الاستخدام.

• وحدات المعدات المدمجة من الشركات المصنعة الأصلية (OEM): تُعد ترتيبات المجسّ والمرسل المدمجة مناسبة للمعدات ذات المساحات الميكانيكية المحدودة وتنسيقات لوحات التحكم الضيقة.

تشير بيانات شركات تصنيع الضواغط في أوروبا إلى أن أكثر من 55٪ من حالات توقف الضواغط غير المخطط لها ناتجة عن أعطال في المحامل أو الختم — وكلا الحالتين تُظهران علامات مبكرة على الاهتزاز أو الإزاحة يمكن اكتشافها عبر أجهزة إرسال 990 أو 991. وقد سمح دمج نظام المراقبة بتيار 4–20 مللي أمبير ضمن منطق إيقاف التشغيل المعتمد على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) للمشغلين بتفعيل إنذارات عند حدود اهتزاز محددة مسبقًا، ما أدى إلى تحسين فترة التشغيل وتقليل أوقات إصلاح الأعطال.

4. الحلول والتحليل الوظيفي

جهاز إرسال الاهتزاز 990

يقوم نموذج 990 بمعالجة اهتزاز العمود الديناميكي وتحويله إلى وحدات سعة ذروة إلى ذروة، ثم يصدره عبر إشارة 4–20 مللي أمبير. وقد تم تصميمه للآلات الدوارة المدمجة، ويتكامل بسلاسة مع مستشعر 3300 NSv والكابلات الامتدادية (بأطوال نظامية 5 أمتار و7 أمتار). وتشمل القدرات الوظيفية الرئيسية ما يلي:

• وظيفة Proximitor® المدمجة دون الحاجة إلى وحدات خارجية

• استخلاص الموجة الديناميكية لأغراض التشخيص

• ضبط الصفر/المدى لمعايرة الحلقة

• دوائر إبطال الإشارة لقمع أعطال المستشعر

• خيارات للتثبيت على سكك DIN أو على الحواجز العرضية

• غلاف محكم ومملوء لمحيطات الرطوبة العالية، مناسب لغرف الضواغط

يُعد المرسل مفيدًا بشكل خاص عندما يكون الاهتزاز هو المعلمة الأساسية للحماية. فعديد من وحدات الضواغط تعتمد إيقاف التشغيل الذي تُشغلّه الاهتزازات بدلاً من المراقبة الكاملة للحالة بسبب قيود التكلفة، مما يجعل جهاز 990 حلاً وسيطيًا عمليًا.

مرسل الدفع المحوري 991

يُعد مراقبة الدفع أمرًا بالغ الأهمية لحماية المحامل المحورية، خاصةً في الضواغط الطاردة المركزية حيث تتغير الأحمال المحورية وفقًا لمتطلبات العمليات. يقوم الجهاز 991 بتحويل إشارات القرب الأولية إلى وحدات هندسية للإزاحة المحورية ويخرجها عبر تيار 4–20 مللي أمبير. وتشمل الميزات:

• تحويل الموضع المحوري مع بنية تعمل بالطاقة من الحلقة

• دوائر عرقلة التشغيل عند التنشيط لمنع الإنذارات العابرة

• منطق الحالة غير الجيدة (Not-OK) والإبطال لضمان الموثوقية

• إمكانية الوصول إلى موجة الإشارة التشخيصية عبر موصل نحاسي مركزي (coaxial)

• نفس توافق المجسات وخيارات التثبيت المتاحة في جهاز 990

تتيح بيانات إزاحة الدفع للمصنّعين الأصليين دمج إنذارات مبكرة تمنع الاتصال المحوري بالدوار والفشل الكارثي للمحمل—وهي سيناريوهات قد تترتب عليها تكاليف إصلاح تصل إلى ستة أرقام في المرافق البتروكيميائية.

5. خاتمة

توفر أجهزة الإرسال 990 و991 حلولاً مدمجة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة لمراقبة الاهتزاز ومعاملات الدفع في الآلات الدوارة الصغيرة والمتوسطة الحجم. ويتيح إخراجها الموحّد البالغ 4–20 مللي أمبير دمجًا سهلاً في أنظمة التحكم الصناعية، في حين تعزز إمكانية الوصول التشخيصي ومنطق إيقاف الإشارة والمتانة البيئية ملاءمتها للنشر من قبل الشركات المصنعة للمعدات الأصلية. بالنسبة للصناعات التي تسعى لتحقيق توازن بين حماية الأصول والتحكم في التكاليف، توفر هاتان وحدتا الإرسال طريقًا مثبتًا لتمديد وقت تشغيل الآلات، ودعم استراتيجيات الصيانة التنبؤية، وتقليل المخاطر التشغيلية.