تعتمد مضخات الخرسانة، باعتبارها من المعدات الأساسية في الإنشاءات الحديثة، على الضغط العالي لدفع الخرسانة عبر شبكات الأنابيب إلى موقع الصب. وتؤثر كفاءة نقلها بشكل مباشر على سير المشروع. مع ذلك، يُعد انسداد الأنابيب أحد أكثر الأعطال شيوعًا في عمليات الضخ. فبمجرد انقطاع التدفق داخل الأنبوب، قد يؤدي ذلك إلى توقف أعمال البناء، أو تلف المعدات، أو حتى إصابات شخصية. تُحلل هذه المقالة بشكل منهجي أسباب انسداد الأنابيب، وتقترح حلولًا سريعة للفتح في مختلف الحالات، موفرةً حلولًا عملية للمشغلين الميدانيين.
في الموقع، لا تحدث معظم حالات انسداد أنابيب مضخات الخرسانة "فجأة"، بل يمكن تتبعها. ويمكن تلخيصها في الفئات التالية:
1.1 ظروف الخرسانة غير المناسبة
تؤثر نسب خلط الخرسانة، وهبوطها، ومحتواها من الرطوبة على خصائصها الريولوجية. قد تؤدي نسبة الخلط غير المناسبة (جفاف شديد، أو حجم كبير جدًا للركام الخشن، أو تدرج غير منتظم للركام) إلى زيادة مقاومة الضخ، بل وقد تتسبب في انسداد الأنابيب بالركام. يزداد احتمال حدوث هذا النوع من الانسداد عندما تكون نسبة حجم الركام الخشن إلى قطر الأنبوب كبيرة جدًا. على سبيل المثال، قد يؤدي الحجم الكبير جدًا للركام، أو نسبة الرمل غير الكافية، أو الفصل غير المتجانس بين حبيبات الركام، أو الاستخدام غير السليم للمواد المضافة، إلى انسدادات في أنابيب مضخات الخرسانة.
1.2 تصميم غير مناسب للأنابيب ومطابقة المعدات
قد يؤدي اختيار مضخة غير مناسبة، أو ضغط ضخ غير كافٍ، أو عدم التوافق بين قطر الأنبوب وحجم الركام، أو كثرة الانحناءات، أو الانحناءات الحادة، إلى زيادة مقاومة الأنابيب. كما أن تقادم أو تسرب موانع التسرب في الأنابيب، مثل الحشيات والوصلات، قد يُتلف طبقة التشحيم، مما يقلل من سيولة الخرسانة ويسبب الانسدادات. إذا ظل الماء في الخزان عكرًا بسرعة بعد استبدال المكبس، فهذا يدل على تآكل شديد في الجدار الداخلي لأسطوانة الضخ (يجب استبدال الأسطوانة).
1.3 التشغيل البشري غير السليم
قد يؤدي عدم كفاية تزييت الأنابيب (مثل استخدام طين المضخة أو مادة التشحيم كأساس)، أو سرعة الضخ العالية جدًا، أو البدء بالضخ بسرعة عالية، إلى دفع الخرسانة إلى النظام قبل استقرار تدفقها، مما يتسبب في انسدادات.
1.4 عدم كفاية الصيانة اليومية للمعدات والأنابيب
قد يؤدي عدم تنظيف الأنابيب جيدًا قبل الضخ، وعدم شطف الخرسانة المتبقية فورًا بعد الضخ، وتآكل البطانة المطاطية، إلى زيادة الاحتكاك على الجدار الداخلي. ومع مرور الوقت، تتراكم الرواسب القديمة، لتصبح مصدرًا خفيًا للانسداد.
أثناء الضخ، راقب مقياس الضغط وحالة التدفق بدقة. كن متيقظًا للغاية لأي انسدادات في حال حدوث أي مما يلي:
زيادة مفاجئة في ضغط المضخة وانخفاض ملحوظ في معدل تدفق الخرسانة؛
تدفق متقطع أو غير مستمر عند منفذ التفريغ؛
زيادة اهتزاز خط الأنابيب وارتجاج جسم المضخة؛
استمع إلى صوت الطرق في خط الأنابيب: يشير الصوت الواضح إلى تدفق غير معاق، بينما يشير الصوت الخافت إلى وجود انسداد. من القواعد العملية الشائعة في الموقع الضغط على خرطوم المطاط لتحديد مكان الانسداد: إذ يمكن أن تشير التغيرات في صلابة مقطع الأنبوب إلى نقطة الانسداد.
أسباب أخرى لأخطاء التشغيل والتصميم:
2.1 التحكم غير السليم في سرعة الضخ
يجب بدء الضخ بسرعة منخفضة (≤ 5 م³/ساعة)، ولا تُزاد السرعة إلا بعد استقرار مقاومة خط الأنابيب. 2.2 مخالفات تصميم خط الأنابيب
يُمنع استخدام الانحناءات على شكل حرف S أو الانحناءات الحادة (نصف قطر الانحناء < 1 متر). يجب ألا يقل طول الأنبوب الأفقي عن 15% من طول الأنبوب الرأسي.
٢.٣ إجراءات إدارة الإيقاف
في حال إيقاف تشغيل الآلة لأكثر من ٣٠ دقيقة، يجب تشغيل مضخة قصيرة الشوط كل ١٥ دقيقة لمنع تصلب الخرسانة الأولي.
يجب عدم التعامل مع الانسدادات بشكل عشوائي بناءً على الحدس، بل يجب القيام بذلك بشكل متسلسل ووفقًا للوائح. فيما يلي إجراء طارئ يجمع بين الخبرة والإرشادات الصناعية:
٣.١ الانسداد البسيط: المضخة العكسية + طريقة الطرق (ينطبق على الانسدادات الحديثة)
خطوات التشغيل:
قم بالتحويل فورًا إلى وضع المضخة العكسية واستمر في ضخ الخرسانة عكسيًا لمدة ٢-٣ أشواط لسحب الخرسانة إلى القادوس.
اطرق برفق على طول الأنبوب بمطرقة مطاطية، مع فحص كل جزء على حدة من مخرج المضخة إلى الخارج. نقطة الانسداد هي المكان الذي يكون فيه الصوت مكتومًا.
كرر الطرق وقم بتشغيل المضخة عكسيًا لفترة وجيزة بالقرب من نقطة الانسداد، مستخدمًا الاهتزاز والضغط السلبي لإزالة الانسداد.
دراسة حالة: في موقع بناء، ارتفع ضغط مضخة الخرسانة C30 فجأةً إلى 18 ميجا باسكال. باستخدام هذه الطريقة، نجح المشغل في إزالة انسداد في منعطف يبعد 15 مترًا عن المضخة خلال 3 دقائق.
3.2 انسداد متوسط: طريقة الفك الميكانيكي (تُستخدم عندما لا يكون الضخ العكسي فعالًا)
إجراءات السلامة:
أوقف تشغيل المحرك الرئيسي، وحرر ضغط النظام المتبقي، وارتدِ نظارات وقفازات واقية.
فك مشابك الأنابيب جزءًا تلو الآخر من الأقرب إلى الأبعد (فكها أولًا دون إزالتها)، مع مراقبة أي تسرب للخرسانة لتحديد مكان الانسداد.
نقاط التنظيف:
استخدم مسدس ماء عالي الضغط (ضغط ≤ 10 ميجا باسكال) لشطف أي رواسب داخل الأنبوب، مع تجنب إتلاف جدار الأنبوب.
افحص جدار الأنبوب بحثًا عن أي تآكل؛ إذا كان عمق الخدش > 0.3 مم، فيجب استبدال الأنبوب.
الدرس المستفاد: في موقع بناء، تسبب ضرب انسداد متصلب بقوة في تمزق أنبوب، مما أدى إلى إصابة شخص بجروح طفيفة جراء تطاير شظايا الخرسانة.
3.3 الانسداد الشديد: التفكيك التدريجي + المساعدة الذكية (ينطبق على الانسدادات الصلبة)
تطبيق المعدات الذكية:
استخدم أداة تنظيف الأنابيب بالمضخة (مزودة بكاميرا) لتحديد نقطة الانسداد وتقييم شدته في الوقت الفعلي.
استخدم مدفع هواء عالي الضغط (15-20 ميجا باسكال) لضرب الانسدادات الصلبة وتفتيتها.
دعم البيانات: اعتمد مشروع بناء شاهق هذا الحل، مما قلل وقت معالجة الانسدادات الشديدة في الأنابيب من ساعتين إلى 40 دقيقة.
محاولة فتح الانسداد بالهواء المضغوط ممنوعة منعًا باتًا. أثبتت التجارب العملية أن هذه الطريقة لا تفشل فقط في حل الانسداد، بل قد تؤدي أيضًا إلى إصابات خطيرة، بل وحتى الوفاة.
لا تفتح صمامات الضغط دون إجراء ضغط مسبق؛ أنشئ منطقة عزل أثناء فك الأنابيب وإزالة الانسداد، وذكّر العاملين بالابتعاد عنها؛ يجب على العمال ارتداء معدات الوقاية الشخصية مثل النظارات الواقية والقفازات.
5.1 مراقبة المواد: تقليل المخاطر من مصدرها
اختبر هبوط الخرسانة بدقة (يفضل أن يكون بين 160 و220 مم)، مع أخذ عينة واحدة لكل حمولة شاحنة.
استخدم محلل التدرج لضمان تدرج متجانس للركام، بحيث لا تتجاوز نسبة الجزيئات المتقشرة والإبرية 10%.
5.2 صيانة المعدات: إنشاء سجل كامل لدورة حياة المعدات
افحص تآكل الأختام والمكابس يوميًا، وسجل دورات الاستبدال.
بعد كل 500 متر مكعب من الضخ، افحص الجدار الداخلي لأسطوانة الضخ باستخدام منظار داخلي.
5.3 التدريب التشغيلي: إجراءات التشغيل الموحدة
تطبيق نظام "الفحوصات الثلاثة والتأكيدات الثلاثة":
قبل الضخ، تحقق من إحكام إغلاق الأنابيب، والتشحيم، وكمية المواد المتبقية.
أثناء الضخ، تأكد من استقرار الضغط، والسرعة المناسبة، وعدم وجود اهتزازات غير طبيعية.
بعد الإيقاف، تأكد من التنظيف الشامل، وإحكام مشابك الأنابيب، وفصل التيار الكهربائي عن الجهاز.
يُعد انسداد أنابيب مضخات الخرسانة عطلاً نموذجياً "يمكن الوقاية منه والتحكم فيه". ويكمن جوهره في التحكم الدقيق في العناصر الثلاثة: المواد، والمعدات، والتشغيل. من خلال إنشاء نظام إدارة متكامل للعمليات "الوقاية - المراقبة - الطوارئ"، بالإضافة إلى الاستعانة بالمعدات الذكية، يمكن تقليل حالات انسداد الأنابيب بشكل كبير، مما يضمن سلامة وكفاءة الإنشاء. في كل موقع انسداد، لا يقتصر الأمر على كونه مشكلة فنية فحسب، بل هو خلل في نظام ديناميكي. لا يمكن تقليل خسائر وقت التوقف ومخاطر السلامة إلا من خلال الجمع بين التحذيرات المسبقة من الانسداد، وتحديد الموقع بدقة، والإزالة السريعة وفقًا للإجراءات، ولوائح السلامة الصارمة.
