مقدمه

کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی (Reciprocating Compressors) از پرکاربردترین تجهیزات در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی و هوای فشرده هستند. ماهیت دینامیکی این تجهیزات، به‌ویژه وجود اجزای رفت‌وبرگشتی سنگین مانند پیستون و شاتون، حساسیت بالایی نسبت به خطاهای مونتاژی، بالانس، نشتی و ارتعاشات ایجاد می‌کند. از این‌رو، تست کمپرسور رفت‌ و برگشتی نقش حیاتی در تضمین عملکرد ایمن، مؤثر و مطابق طراحی آن دارد.

تست این کمپرسورها معمولاً در مرحله ساخت (Factory Acceptance Test)، پس از نصب (Site Acceptance Test) یا بعد از تعمیرات اساسی انجام می‌شود.

کمپرسور رفت‌وبرگشتی (Reciprocating Compressor) شرکت BORSIG

اهداف تست

• بررسی تطابق عملکرد واقعی با مشخصات طراحی و نقشه‌های عملکردی
• تأیید سلامت مکانیکی سیستم‌های اصلی مانند میل‌لنگ، یاتاقان، پیستون و سیلندر
• کنترل نشتی و آب‌بندی پکینگ‌ها، ولوها، مانیفولدها و اتصالات
• پایش ارتعاشات، نویز، و سلامت دینامیکی دستگاه
• تضمین دوام و پایایی تجهیز در شرایط کاری واقعی
• تأیید کیفیت ساخت یا تعمیر پیش از راه‌اندازی نهایی

انواع تست‌ها

تست عملکرد (Performance Test) (اختیاری)

• اندازه‌گیری فشار، دبی، دما، توان مصرفی و نسبت تراکم در شرایط کاری
• محاسبه راندمان حجمی و بررسی تطابق با مدارک طراحی
• معمولاً بر اساس استاندارد API 618 یا ISO 1217 انجام می‌شود.

تست مکانیکی (Mechanical Run Test)

• راه‌اندازی کمپرسور در شرایط بی‌بار یا بار کنترل‌شده به مدت مشخص (مثلاً 2 ساعت)
• بررسی دمای یاتاقان‌ها، صدای غیرعادی، نشتی روغن یا گاز، و سلامت حرکت قطعات داخلی
• ثبت و پایش جریان الکتریکی، فشار روغن، لرزش، و نرخ حرارت

تست نشتی (Leak Test)

• بررسی آب‌بندی در پکینگ‌ها، ولوها و کلیه اتصالات تحت فشار
• استفاده از هوا، نیتروژن یا گازهای خنثی
• در تست‌های حساس از هلیوم و سیستم نشتی‌یاب جرمی نیز استفاده می‌شود.

تست ارتعاش (Vibration Test)

• پایش لرزش در بدنه، پایه سیلندر، سرسیلندر، و یاتاقان‌ها
• اجرای تحلیل طیفی برای شناسایی نامیزانی، ناهمترازی و برخورد مکانیکی
• استاندارد مرجع: ISO 20816-8

تست دوام (Endurance Test)

• راه‌اندازی کمپرسور تحت بار مشخص برای چندین ساعت (مثلاً 24 تا 72 ساعت)
• بررسی پایداری عملکرد، نرخ سایش، رفتار گرمایی، و دفرمگی قطعات متحرک
• معمولاً در پروژه‌های بحرانی یا برای کمپرسورهای گاز طبیعی توصیه می‌شود.

کمپرسور رفت‌وبرگشتی (Reciprocating Compressor) شرکت Baker Hughes

الزامات ارتعاش طبق ISO 20816-8

استاندارد ISO 20816-8 به‌طور خاص برای پایش ارتعاش کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی تدوین شده و الزامات زیر را مطرح می‌کند:

• نقاط اندازه‌گیری: سنسورها باید روی قاب اصلی، سرسیلندر، پایه یاتاقان و مسیر لوله‌کشی نصب شوند.
• پارامتر اندازه‌گیری: مقدار RMS سرعت یا شتاب ارتعاش در بازه فرکانسی 10 تا 1000 هرتز

محدوده مجاز ارتعاش: ارتعاش‌ها به سه سطح تقسیم می‌شوند:

• کلاس A: ارتعاش کم و قابل قبول در شرایط بهینه
• کلاس B: ارتعاش متوسط، نیاز به پایش دوره‌ای
• کلاس C: ارتعاش بالا، نشانه وجود مشکل یا عدم پذیرش تجهیز

حداقل مدت ثبت داده: 3 دقیقه داده پایدار برای تحلیل آماری معتبر

الزامات فیلتراسیون سیگنال: حذف مؤلفه‌های DC، نویزهای خارجی و ریپل شبکه برق

تحلیل فرکانسی: برای تشخیص پدیده‌هایی مانند ضربه پیستونی، کاویتاسیون، گپ زیاد پکینگ یا برخورد ولو

کمپرسور رفت‌وبرگشتی (Reciprocating Compressor) شرکت Burckhard

استانداردهای مرجع تست

• API 618: استاندارد جامع طراحی، ساخت و تست کمپرسورهای رفت‌ و برگشتی فرآیندی
• ISO 1217: استاندارد ارزیابی عملکرد کمپرسورهای جابجایی مثبت (مناسب برای کاربردهای صنعتی هوا)
• ISO 20816-8: پایش و ارزیابی ارتعاشات کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی روی اجزای ثابت
• ASME PTC 10: روش‌های تست عملکرد ترمودینامیکی در کمپرسورهای صنعتی
• ISO 8573: استاندارد کیفیت هوای فشرده (در صورت استفاده از هوای محیط در تست)

تجهیزات مورد نیاز

• حسگرهای فشار، دما و دبی (Analog / Digital Transmitters)
• سیستم ثبت داده پیشرفته (Data Acquisition System)
• لرزش‌سنج و آنالایزر طیفی (Vibration Analyzer FFT)
• سیستم کنترل و تنظیم فشار/دما گاز تست
• تجهیزات تأمین و خنک‌سازی روغن
• فلومتر جرمی یا حجمی دقیق
• موتور محرک با تابلو قدرت و محافظ‌های الکتریکی
• سیستم کنترل ایمنی و اضطراری (Emergency Shutdown System)

نکات ایمنی و اجرایی

• پیش از تست باید کلیه اتصالات مکانیکی و الکتریکی بازبینی شوند.
• تست‌ها باید با گاز ایمن (هوا یا نیتروژن) آغاز و در صورت نیاز به گاز فرآیندی، تجهیزات مقاوم استفاده شود.
• محدوده‌های هشدار دما، فشار، لرزش و صدا از قبل تنظیم و پایش شوند.
• هرگونه صدای غیرعادی، افزایش سریع دما یا لرزش، باید منجر به توقف فوری تست شود.
• همه داده‌ها به‌صورت نمودار و گزارش مهندسی ذخیره و تحلیل شوند.

جمع‌بندی

تست کمپرسور رفت‌وبرگشتی یک فرآیند حیاتی برای تأیید عملکرد، ایمنی و کیفیت ساخت یا تعمیر این تجهیزات صنعتی است. با استفاده از استانداردهای جهانی نظیر API 618 و ISO 20816-8 می‌توان رفتار مکانیکی و دینامیکی کمپرسور را به‌دقت پایش و تحلیل کرد. رعایت دقیق روش‌های تست، استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری معتبر، و تحلیل داده‌های ارتعاشی و ترمودینامیکی، تضمین‌کننده عملکرد پایدار و ایمن کمپرسور در شرایط عملیاتی واقعی خواهد بود.

در ادامه بخوانید: مانیتورینگ ارتعاشات کمپرسور سانتریفیوژ مطابق استاندارد API ۶۷۰