آلة تنظيف الأجزاء الأساسية ومحور الكرنك في محركات الديزل البحرية: حلول تنظيف قوية للأجزاء التي تصل كتلتها إلى ٣٠ طنًا

نظرة عامة

يمكن أن تكون مكونات محرك الديزل البحري أكبر بكثير وأثقل من نظيراتها المستخدمة في السيارات. وقد تصل كتل أجزاء المحرك إلى ٣٠ طنًا ، بينما قد يمتد عمود المرفق عدة أمتار في الطول.

وتتطلب أبعادها الكبيرة وتجويفاتها الداخلية المعقدة وبقايا التشغيل المعدني الوفيرة أن تكون معدات التنظيف مصممة خصيصًا لضمان التعامل مع الأحمال الثقيلة، وتغطية عملية التنظيف، وإزالة البقايا، والتجفيف، وسلامة العاملين .

وقد طورت شركة بيغ بيرد إنداستريال أنظمة تنظيف ثقيلة الاستخدام لمكونات المحركات البحرية ومولدات الطاقة، ومن بينها أجزاء المحرك ومحور المرفق. ويبحث هذا المقال في التحديات المتعلقة بتنظيف هذه المكونات، ويوضح كيفية تهيئة عمليات النقل والرش بالرشاشات المُسَجِّلة والتنظيف عالي الضغط الموجَّه والتجفيف والترشيح لتناسب القطع ذات الأحجام الكبيرة.

١. لماذا تتطلب مكونات المحركات البحرية حلول تنظيف متخصصة؟

تستند محركات الديزل البحرية عادةً إلى تصاميم محركات ذات أسطوانات كبيرة وبسرعة منخفضة. وقد تكون كتل المحركات وعمود المرفق الخاص بها أكبر بكثير وأثقل من المكونات المستخدمة في المركبات الشخصية أو التجارية.

قد تصل وزن كتلة المحرك البحري إلى 30 طنًا ، بينما قد يصل طول عمود المرفق إلى عدة أمتار.

وتتصف هذه المكونات أيضًا بما يلي:

• تجويفات داخلية كبيرة
• مسارات زيت ذات قطر كبير لكنها معقدة
• بقايا صبٍّ كبيرة
• رقائق تشغيل معدنية ثقيلة
• مساحات سطحية خارجية كبيرة
• أوقات معالجة ونقل طويلة

قد يؤدي وجود هامش تشغيل أكبر وتجويفات داخلية كبيرة إلى كمية كبيرة من الرمال المتبقية والرقائق وغيرها من الملوثات.

وفي الوقت نفسه، فإن القيمة العالية والوزن الكبير للمكونات يجعلان التعامل الآمن معها أمراً في غاية الأهمية.

وبالتالي، يجب أن يلبي نظام التنظيف متطلبين في آنٍ واحد:

تغطية فعّالة للتنظيف + تعامل آمن ومستقر مع القطع الثقيلة

٢. حل لكتلة المحرك: نقل عبر عربة مع تنظيف بالرش الماسح

يستخدم جهاز تنظيف كتلة محرك الديزل البحري عالي الأداء نظام نقل قائم على العربات.

والعملية النموذجية هي:

تحميل العربة → الدخول بسرعة منخفضة → تنظيف بالرش الماسح → تنظيف يدوي موجَّه → نفخ ماسح → نفخ يدوي موجَّه → تفريغ بسرعة منخفضة

تدخل كتلة المحرك غرفة التنظيف ببطء على عربة عالية التحمل. وتتحرك معدات الرش الماسحة عبر القطعة لتقديم تغطية شاملة للتنظيف.

المناطق التي يصعب الوصول إليها باستخدام نظام رش التصوير، مثل فتحات ممرات الزيت وفتحات الغلاف المائي، يمكن تنظيفها يدويًّا تحت ضغط عالٍ.

المعلمات الرئيسية

• وقت الدورة: حوالي ٦٠ دقيقة
• أقصى وزن للقطعة المراد تنظيفها: 30 طنًا
• التطبيق: كتل محركات الديزل البحرية الثقيلة
• النقل: عربية ثقيلة الاستخدام
• الطريقة الرئيسية للتنظيف: تنظيف بالرش الماسح
• التنظيف الموجَّه: التنظيف اليدوي تحت ضغط عالٍ
• تجفيف: نفخ الهواء بالمسح التصويري + نفخ يدوي موجَّه

تم تصدير هذا المعدات إلى اليابان عام ٢٠١٨ مُظهرًا تطبيقه في تنظيف محركات الديزل البحرية الثقيلة.

ثلاثة اعتبارات تصميمية هامة

١. حركة عربة بسرعة منخفضة

للقطعة المصنوعة التي تزن عشرات الأطنان قصور ذاتي كبير أثناء التسارع والتباطؤ.

تساعد الحركة الخاضعة للتحكم وبسرعة منخفضة في تقليل الصدمة الميكانيكية وتوفر معالجة أكثر استقراراً عند الدخول إلى غرفة التنظيف والخروج منها.

وبالتالي، يجب اعتبار نظام النقل جزءاً لا يتجزأ من معدات التنظيف، وليس مجرد إكسسوار لنقل المواد.

٢. رش المسح كوسيلة تنظيف رئيسية

يتحرك إطار الرش عبر جسم المحرك ليغطي الأسطح الخارجية.

وهذه الطريقة مناسبة للقطع الكبيرة لأن نظام التنظيف يستطيع تغطية المكوّن بالكامل تدريجياً دون الحاجة إلى تدوير القطعة المصنوعة بكاملها.

٣. التنظيف اليدوي للمناطق الحرجة

تحتوي كتل محركات كبيرة على مناطق قد لا تكون في متناول نظام الرش المسح بالكامل.

وبالتالي، يمكن تنظيف فتحات قنوات الزيت وفتحات الغلاف المائي والمواقع الحرجة الأخرى بشكل إضافي وهادف باستخدام بندقية تنظيف ذات ضغط عالٍ.

هذا المزيج من التنظيف الآلي الشامل + التنظيف اليدوي الهادف يوفر حلاً عملياً للمكونات الكبيرة جداً.

الحل الثالث لعمود المرفق: التنظيف بالمسح الضوئي مع تنظيف هادف لقنوات الزيت ذات الضغط العالي

تختلف متطلبات تنظيف عمود المرفق البحري الكبير عن متطلبات تنظيف جسم المحرك.

وبما أن عمود المرفق مكوَّن على شكل عمود طويل، فإن النظام يستخدم ترتيب نقل مختلف ويُركِّز تركيزاً خاصاً على تنظيف قنوات الزيت.

ومن أبرز العمليات الممثلة ما يلي:

الرفع والتحميل اليدوي → التنظيف بالرش المسحي الشامل → التنظيف الروبوتي الهادف لقنوات الزيت → التنظيف ذي الضغط العالي (١٠ ميجا باسكال) → النفخ الهوائي المسحي الشامل → التفريغ عبر ناقل دوار متوازٍ

المعلمات الرئيسية

• وقت الدورة: حوالي ٢٠ دقيقة، باستثناء عمليتي التحميل والتفريغ
• النظافة العامة: ≤٤٠ ملغ
• معيار نظافة أقصى قطعة عمل: ≤٢٠٠ ملغ
• ضغط تنظيف مجاري الزيت: 10 ميجا باسكال
• النقل: ناقل دوار متوازٍ
• التنظيف الموجَّه: روبوت صغير مزود بفوهة متخصصة
• تجفيف: نفخ الهواء المضغوط مع المسح الضوئي

كان هذا النوع من المعدات تم التسليم عام ٢٠١٧ .

لماذا تُستخدم ضغوط تنظيف تبلغ ١٠ ميجا باسكال لممرات زيت عمود المرفق البحري؟

لا يمكن مقارنة متطلبات ضغط التنظيف لممرات زيت عمود المرفق البحري بشكل مباشر مع تلك الخاصة بعمود المرفق في المركبات البرية.

قد تكون ممرات زيت عمود المرفق في المركبات البرية أصغر نسبيًّا وأكثر تعقيدًا. فعلى سبيل المثال، قد تستخدم تطبيقات عمود المرفق في المركبات التجارية تقنية 50 MPa التنظيف بال внَفْخ عالي الضغط.

أما ممرات زيت عمود المرفق البحري فقد تكون ذات أقطار أكبر ومسارات تدفق أكثر استقامة نسبيًّا. وفي هذه التكوينات، يُطبَّق عملية تنظيف مستهدفة بضغط ١٠ ميجا باسكال يمكن أن يوفّر الجمع بين تحديد موضع الفوهة الروبوتية والتنظيف الفعّال المطلوب للتطبيق المحدَّد.

ومع ذلك، لا ينبغي تقييم الضغط بشكل منفصل.

يعتمد ضغط التنظيف المناسب على ما يلي:

• قطر ممر الزيت
• طول الممر وهندسته
• مادة المكون
• خصائص التلوّث
• تصميم الفوهة
• موضع الفوهة
• مستوى النظافة المطلوب

لذلك يجب إقرار العملية النهائية من خلال التحقق من صحتها واختبار النظافة.

٤. لماذا تبلغ معايير النظافة ≤٤٠ ملغ و≤٢٠٠ ملغ؟

يستخدم تطبيق عمود المرفق البحري معيارَي نظافة:

النظافة الإجمالية: ≤٤٠ ملغ

معيار أقصى قطعة عمل: ≤٢٠٠ ملغ

يمكن أن تتفاوت المكونات البحرية الكبيرة اختلافًا كبيرًا في الحجم والحجم الداخلي.

قد يؤدي تطبيق نفس حد التلوث المطلق على كل عمود مرافق إلى إنشاء معيار قبول غير مناسب لمختلف أحجام المكونات.

وبالتالي، يمكن لنهج المعيار المزدوج التمييز بين متطلبات الإنتاج العامة وأقصى مستوى مسموح به للتلوث للمكونات الأكبر حجمًا.

يجب دائمًا تحديد طريقة أخذ العينات بالضبط، وعملية الاستخلاص، ومنطقة الفحص، ومتطلبات حجم الجسيمات، ومعايير القبول في الاتفاق الفني الخاص بالمعدات.

٥. أربعة متطلبات خاصة لتنظيف محركات السفن

تتضمن معدات تنظيف محركات السفن الثقيلة عدة متطلبات تكون أقل أهمية في تنظيف المكونات automobiles التقليدية.

١. التعامل الآمن مع القطع الثقيلة

تتطلب المكونات التي يبلغ وزنها عشرات الأطنان معدات رفع مناسبة، ومشغلين مؤهلين، ومساحة تحميل كافية، وهياكل تثبيت وتوجيه موثوقة.

يجب أن يوفّر ترتيب المعدات مسافات كافية لعمليات التحميل والتفريغ.

٢. النقل المستقر

يجب أن تكون العربات وناقلات الأسطوانات قادرةً على التسارع والتباطؤ بشكل خاضع للتحكم.

ففي حالة المكونات الثقيلة جدًّا، قد تُولِّد عمليات البدء أو التوقف المفاجئ قوى عطالية كبيرة تؤثّر في كلٍّ من المعدات وقطعة العمل.

٣. السعة العالية للاحتفاظ بالرواسب

قد تُنتج المكونات المسبوكة الكبيرة كميات كبيرة من الرمل والرقائق وبقية المخلفات الناتجة عن عمليات التشغيل الآلي.

وبالتالي، يحتاج نظام الترشيح وإخراج الرواسب إلى سعة كافية لتلبية أقصى حجم ممكن لقطعة العمل وأعلى مستوى متوقع من التلوث.

ويمكن أن تساعد الخيارات مثل الترشيح وإخراج الرواسب بشكل آلي في تقليل فترات التوقُّف غير الضرورية الناتجة عن التنظيف اليدوي.

٤. التجفيف الكامل

قد تحتفظ التجاويف الكبيرة والممرات العميقة بكميات كبيرة من الماء بعد عملية التنظيف.

قد لا تكون عملية نفخ الهواء الواحدة كافية لكل هندسة.

يمكن استخدام مسح نفخ الهواء بالتزامن مع نفخ الهواء اليدوي الموجّه لمعالجة المناطق الصعبة وتحسين حالة التجفيف العامة.

٦. كيف يُختار معدات تنظيف المحركات البحرية ومولدات الطاقة؟

عند اختيار معدات التنظيف للمحركات البحرية أو محركات المولدات، تتمثل الخطوة الأولى في تحديد أقصى وزن وأبعاد للقطعة المراد معالجتها .

تحدد هذه المعطيات ما يلي:

• طريقة الرفع
• تصميم العربة أو الناقل
• سعة تحميل المعدات
• أبعاد الحجرة
• نظام التوجيه
• المسافة الآمنة

أما الخطوة التالية فهي تحديد معايير قبول النظافة بدقة.

على سبيل المثال، تحديد ما إذا كانت النظافة تُقيَّم:

• كقيمة مكوِّن شاملة
• حسب المناطق المحددة
• حسب الممرات الداخلية
• باستخدام معيار أقصى قطعة عمل
• مع تحديد حدٍّ أقصى لحجم الجسيمات

وهذا يحدد ما إذا كانت عمليات تنظيف مخصصة، مثل تنظيف ممرات الزيت بشكل مستهدف أو غيرها من العمليات المتخصصة، مطلوبة أم لا.

ثم يجب تقييم زمن دورة الإنتاج مقابل متطلبات الإنتاج الفعلية.

أما بالنسبة للمكونات البحرية الكبيرة، فتستغرق العملية من ٢٠ إلى ٦٠ دقيقة ليست بالضرورة عيبًا. فالمكونات الكبيرة لها متطلبات معالجة ونقل تختلف اختلافًا جوهريًّا عن تلك الخاصة بقطع السيارات ذات الإنتاج العالي، والمحاولةُ التركيزَ فقط على أقصر دورة قد تؤدي إلى تعقيد غير ضروري في المعدات.

وأخيرًا، يجب تقييم البنية التحتية للمصنع، ومن بينها:

• سعة الرافعة العلوية
• قدرة تحمل حمل الأرضية
• مساحة المصنع المتاحة
• مسارات نقل المواد
• مساحات التحميل والتفريغ
• متطلبات الصرف ومعالجة المياه

قامت شركة بيغ بيرد إنداستريال بتوريد معدات تنظيف ثقيلة الاستخدام لتطبيقات المحركات البحرية ومولدات الطاقة، بما في ذلك أنظمة مصممة لكتل المحركات في فئة ٣٠ طنًا .

الأسئلة الشائعة

لماذا تستغرق دورات تنظيف كتل المحركات البحرية وعمود المرفق وقتًا طويلاً؟

فالمكونات الكبيرة تمتلك مساحات سطحية وحجوزات داخلية أكبر بكثير.

قد تحتاج أنظمة الرش الماسحة إلى عدة مرورات لتحقيق تغطية كافية، بينما تتطلب التجاويف الكبيرة وقتًا إضافيًّا لتداول سائل التنظيف وتصريفه وجفافه.

قد تستغرق عملية التعامل مع القطعة نفسها وقتًا طويلاً جدًّا عندما تزن عشرات الأطنان.

نظام كتلة المحرك النموذجي الموصوف أعلاه، تشمل دورة الستين دقيقة العملية الكاملة للإدخال والتنظيف والخروج. .

أما بالنسبة لنظام عمود المرفق، فلا تتضمَّن دورة العشرين دقيقة وقت التحميل والتفريغ. .

هل ضغط ١٠ ميغاباسكال كافٍ لتنظيف مجاري الزيت في عمود المرفق البحري؟

يعتمد الضغط المطلوب على قطر مجاري الزيت وطولها وهندستها ونوع مادة القطعة والملوِّثات الموجودة وتوزيع الفوهات.

وبالنسبة لتطبيق عمود المرفق البحري المشار إليه، يُستخدم ضغط تنظيف مستهدف قدره ١٠ ميغاباسكال، مع تحديد موضع الفوهات آليًّا باستخدام روبوت.

معايير القبول لهذه التطبيق تشمل النظافة العامة لـ ≤٤٠ ملغ ، مع معيار أقصى قطعة عمل هو ≤٢٠٠ ملغ .

وفي النهاية، يجب التحقق من كفاية الضغط من خلال اختبار النظافة الفعلي وتحقق العملية.

هل يُستعمل عربة أو ناقل دوّار لمكونات المحركات البحرية؟

يعتمد أسلوب النقل المناسب في المقام الأول على حجم المكوّن ووزنه وهندسته والحركة المطلوبة.

النقل بالعربة مناسب للمكونات الكبيرة جدًّا والثقيلة جدًّا ذات السطح الداعم المستقر. وهو يوفّر سعة تحميل عالية وحركة خاضعة للتحكم.

النقل بالناقل الدوّار مناسب للمكونات التي تسمح هندستها بنقل مستمر أو متدرّج مستقر.

يمكن نقل عمود المرفق الطويل محوريًّا باستخدام بكرات متوازية، مما يقلل الحاجة إلى دوران قطعة العمل أثناء المعالجة.

كيف يجب تحديد مستوى النظافة لمعدات تنظيف محركات السفن؟

يجب أن تُعرِّف مواصفة القبول التقنية بوضوح طريقة قياس النظافة ومعايير القبول.

بالنسبة للمكونات الكبيرة التي تختلف أحجامها اختلافًا كبيرًا، يُستحسن الجمع بين معيار عام للنظافة ومعيار أقصى وزن لمكوِّن واحد. مصعد محمول.

وبالنسبة نظام تنظيف عمود المرفق البحري عالي الأداء المشار إليه، فإن المعايير هي: أقل من أو تساوي ٤٠ ملغ بشكل عام، وأقل من أو تساوي ٢٠٠ ملغ في حالة أقصى وزن لمكوِّن واحد. .

ويجب دائمًا الاتفاق على معيار القبول النهائي في المواصفة التقنية للمعدات.

الخلاصة

يتطلب تنظيف مكونات محركات الديزل البحرية نهجًا معداتيًّا جذريًّا يختلف تمامًا عن تنظيف مكونات المركبات التجارية أو الخاصة التقليدية.

أ كتلة محرك من فئة ٣٠ طنًا تتطلب نقلًا بواسطة عربة ثقيلة، وحركة خاضعة للتحكم، وتنظيفًا بالرش الممسوح لمساحات واسعة، وتنظيفًا موجَّهًا للفتحات الحرجة.

يتطلب عمود المرفق البحري الكبير تكوينًا مختلفًا، يجمع بين التنظيف بالمسح الضوئي و التنظيف الموجَّه لممرات الزيت عند ضغط ١٠ ميجا باسكال ، يليه نفخ الهواء بالمسح الضوئي وإفراغ التحميل بشكل خاضع للتحكم.

وفي كلا التطبيقين، يجب أن يراعي تصميم المعدات أكثر من مجرد ضغط التنظيف وزمن الدورة. ويجب أخذ وزن قطعة العمل وأبعادها والهندسة الداخلية لها واستقرار النقل وقدرة استيعاب البقايا والتجفيف وبُنى المصنع الأساسية ومعايير القبول الخاصة بنقاء السطح في الاعتبار معًا.

توفر شركة بيغ بيرد إندستريال حلول تنظيف صناعية ثقيلة لمحركات الديزل البحرية ومحركات المولدات والمكونات الكبيرة الأخرى، مع تطوير تكوينات المعدات وفقًا لأبعاد قطعة العمل المحددة ومتطلبات العملية وظروف الإنتاج.