הפעלה יעילה של מכון שאיבה נגזרת מתכנון נכון

כך אומר מנהל מדור משאבות בארגון עובדי המים, טל רודיטי, ומוסיף שאנשי המקצוע בשטח לא תמיד עושים את הקשר בין חשבונות החשמל שלהם לחשיבות התפעול הנכון של מכון השאיבה, וכסף גדול עלול לרדת לטמיון

טל רודיטי

"אחרי הלימודים (הנדסאי חשמל) חזרתי לקיבוץ ובאופן לא מפתיע אמרו לי - 'למדת חשמל?, עכשיו לך לעבוד במים'. עבדתי כאיש המים של קיבוץ סופה ואחר כך בקיבוץ גבעת ברנר ובעצם שילבתי את שני התחומים – תחום החשמל שאותו למדתי ותחום המים, שבו התמקצעתי עם השנים", מספר טל רודיטי, מנהל מדור משאבות בארגון עובדי המים.
"כך הגעתי לארגון, ב-1999 וכיום, כאשר אני מגיע לשטח, השילוב הזה מאפשר לי להגדיר את הצרכים של כל מכון שאיבה בצורה טובה יותר ולבנות נכון יותר את התכנון וההמלצות שלנו לטיפול".
על פי תקנות "מקורות אנרגיה (בדיקת נצילות אנרגטית במתקני שאיבה) התשס"ד -2004" של משרד האנרגיה והמים, כל מתקן שאיבה שצריכת החשמל שלו 150,000 קוט"ש ומעלה חייב בבדיקת יעילות על ידי בודק מורשה מטעם משרד האנרגיה והמים, פעם ב-30 חודש או לאחר 7,500 שעות עבודה.
על פי התקנות, משאבות צנטריפוגליות משאבות טורבינה אנכיות, משאבות ציריות ומשאבות טבולות מחויבות בבצוע בדיקות תקופתיות של נצילות, דהיינו יעילות אנרגטית.
בבדיקות נצילות המשאבה מבוצע ניטור ההספק הנצרך על ידי המשאבה, כתלות בערכים הבאים: הספק חשמלי, ספיקות, בדיקה הידראולית (קוטר צנרת יניקה, סניקה, עומד, חול ועוד).
בימים אלה מתעדכנות תקנות משרד האנרגיה בכל הנוגע למשאבות ומכוני שאיבה. נוסח חדש של תקנות עבירות מנהליות, שיאפשר הטלת קנס מינהלי בסך אלפי שקלים על מי שלא ממלא אחר ההוראות שבתקנות, נמצא בשלבי אישור בכנסת. רודיטי מדגיש, כי חשוב לעקוב ולהתעדכן בכל שינוי בתקנות אלה, על מנת לעמוד בהגדרות הניצולת הייעודיות.
"הכלי היחיד המאפשר בדיקת יעילות מדויקת ויעילה של המשאבה הוא בדיקת יעילות הנערכת על ידי בודקים מוסמכים הרשומים במשרד האנרגיה.
באופן כללי, כיום מגדירות התקנות שמשאבת בוסטר, משאבה הלוקחת מים מקו מים או מאגר ולא מבאר, ומגבירה את הלחץ, מחויבת לעמוד בניצולת כוללת של 65% לפחות. משאבת באר, לעומת זאת, צריכה לעמוד בניצולת של 55%.

"עבודה נכונה, בהתאם לצרכים המדויקים וברמות ניצולת מתאימות, יכולה לייצר חיסכון אנרגטי וכספי משמעותי מאוד, במיוחד בהינתן מחירי המים והאנרגיה הגבוהים יחסית"

חישוב ההספק במערכות שאיבה
Q ספיקה = (m3/h)
H עומד = (m)
n נצילות = (%)
P הספק = (HP או Kw)

 

 

"עבודה נכונה, בהתאם לצרכים המדויקים וברמות ניצולת מתאימות, יכולה לייצר חיסכון אנרגטי וכספי משמעותי מאוד, במיוחד בהינתן מחירי המים והאנרגיה הגבוהים יחסית. מעבר לכך, ישנה כמובן משמעות כלכלית ארוכת טווח לתפעול נכון השומר על המשאבה ועל הציוד ההיקפי של מכון השאיבה כגון אביזרים, צנרת, מערכות הידראוליות ועוד.

"כשאנו מגיעים לשטח, אנחנו נתקלים בלא מעט מקרים של תכנון לקוי של מכון השאיבה, או של חלקים ממנו, ואלה בתורם מייצרים עליה מיותרת בהוצאות. זה יכול לנבוע מחוסר איזון כתוצאה מהפעלת המשאבות בסדר לא נכון, הפעלת משאבות שלא בהתאם לצרכי ה"לקוח" המקבל את המים, כלומר הפעלת משאבה בעוצמה גבוהה עבור צרכן בעל ספיקה נמוכה ולהיפך. לא פעם אנחנו עדים למצב שבו חוסר היעילות ובזבוז האנרגיה גדולים כל כך שהם מצטברים לעלויות שבחישוב שנתי יכלו לכסות התקנת משאבה ייעודית נוספת לצרכים הספציפיים הללו.
"אחד הליקויים הנפוצים בתחום שלנו הוא התקנה וכיוון ממיר תדר שאינו מתאים או לחילופין ריבוי של ממירי תדר שאין בהם צורך. תפקידו של ממיר התדר הוא לשנות את מהירות הסיבוב של המשאבה בכדי לשמור על לחץ קבוע בספיקה משתנה. הממיר מגיב לשינויים בתנאי השטח ומווסת את פעולת המשאבה בהתאם להם. בנוסף, הוא מספק התנעה רכה ועליה במהירות איטית להגנה על המערכת ההידראולית ושמירה על הקידוח והורדת כמות החול. בנוסף, הוא יכול להגביר את סיבובי המנוע של המשאבה ולאפשר ספיקה ולחץ גבוהים יותר מנתוני היצרן ובכך בעצם להפיק יותר עבודה מהמשאבה הקיימת, זאת, כמובן, בכפוף להגנות המתאימות והנכונות שישמרו על המנוע. בדרך זו מאפשר ממיר התדר טווח ספיקות רחב יותר, ביעילות גבוהה יותר. התקנת ממיר תדר שאינו מתאים למערכת, או התקנה של ממירי תדר רבים על אותה מערכת, יוצרים מצב של תפקוד לקוי וחוסר יעילות המפרים את איזון פעילותו של מכון השאיבה במקום להגביר את יעילותו.
"מי שלא מודע לזה, ימשיך לתפעל את המכון באותם התנאים ויבזבז כך הרבה מאוד מים וכסף. בכסף הזה אפשר היה אולי להתקין משאבה נוספת המותאמת שתהיה ייעודית לתנאים החדשים ותפעל לצד המשאבה הקיימת בחלוקה נכונה של הנטל".

מדידת ספיקה במד דגם וולטמן מתפרק והשוואה למד אולטרה סוני נייד  |  צילום: נתן סלע, ארגון עובדי המים

חשיבות התכנון

"הפעלה נכונה של מכון שאיבה חייבת להתחיל כבר בשלב התכנון שלו והתאמתו לצרכים בשטח, דרך בחירת המשאבה הנכונה ועד התאמת כל הרכיבים ההידראוליים והמערכת הסובבת, כך שתינתן מעטפת הגנה מיטבית שתבטיח פעילות תקינה של המכון לאורך זמן.
כשאנחנו מגיעים לבצע בדיקת יעילות, מעבר למשאבה עצמה, אנחנו מבצעים גם סקר מלא של כלל האביזרים ההידראוליים סביב המכון, ארונות החשמל ואביזרי הבקרה וכן את אופן התפעול ואת הדרישות והצרכים של הצרכנים השונים. זה נותן לנו תמונת מצב כוללת ורחבה, שעל בסיסה אנחנו נותנים המלצות ביצוע. לאחר בדיקת היעילות, אנחנו משקללים את כל הנתונים בתוכנה ייעודית ומקבלים תחשיב כלכלי של הניצולת הכוללת וכן של עלויות ההתאמה והחיסכון הכספי שאליו ניתן להגיע בעבודה נכונה.
"הרבה פעמים אנחנו רואים שאנשי מכון השאיבה לא מודעים לזיקה בין עלויות האנרגיה שלהם המתבטאות בחשבונות החשמל, ליכולת לחסוך בתפעול נכון. הם בטוחים שאם יש להם ממיר תדר, למשל, הם יכולים לישון בשקט כי הממיר מטפל בטווחי העבודה של המשאבה ולא מבינים שגם בהפעלת ממיר תדר, ניתן בספיקות משתנות לייצר עבודה יעילה וחסכונית הרבה יותר.
"בנוסף, תקן בדיקת שאיבה קובע כי יעילות המנוע נגזרת מתווית היצרן ואינה משתנה לאורך השנים. בפועל גילינו שהיעילות אכן משתנה עם הזמן. לא אחת הסתבר לנו בשטח שמשאבה, שנקראנו לבדוק אותה בטענה שהיא אינה יעילה, פועלת באופן נכון וגורם הבעיה הוא בכלל יעילות המנוע שעלות השיפוץ שלו כמובן נמוכה בהרבה מעלות שיפוץ או החלפת משאבה.
"כרגע יש לנו יכולת לבצע, בחלק מהמקרים, ניתוח ואפיון בשטח שיקבעו אם הבעיה היא במשאבה או במנוע עוד לפני שנכנסים לעבודות שיפוץ יקרות. במידה והמנוע הוא מקור הבעיה, הוא נלקח לבדיקות ותיקון.

"כרגע יש לנו יכולת לבצע, בחלק מהמקרים, ניתוח ואפיון בשטח שיקבעו אם הבעיה היא במשאבה או במנוע עוד לפני שנכנסים לעבודות שיפוץ יקרות"

היום אנחנו עובדים על פיתוח יכולת לבדוק גם את המנוע במקום, כך שנוכל להצביע כבר בשטח על מוקד הבעיה.
"ישנה חשיבות גם לבדיקות שוטפות של הציוד ההידראולי סביב המכון והתאמה שלו לצרכים. באחד המקרים בו נתקלנו, מפעיל מכון שאיבה קרא לנו לבדיקה בטענה שהמשאבה לא עובדת. קריאת האנרגיה של המשאבה הצביעה על פעילות תקינה. בבדיקה התברר שבצנרת המכון הותקנו שסתומי אל חזור רבים שחלקם לא היו תקינים ויצרו מצב בו המים הנשאבים פשוט חזרו חזרה. במקרים נוספים נתגלה שסתום אל חוזר לא תקין ביציאה מבאר והמים חזרו לבאר. בהתחשב במחירי המים כיום, זה פחת שעלותו עלולה להגיע למאות אלפים ואפילו מיליוני שקלים, שהיו נחסכים בבדיקה והחלפת הציוד ההיקפי בעלות נמוכה מאוד.

מדידת מהירות סיבוב של המנוע ביחידות RPM  |  צילום: נתן סלע, ארגון עובדי המים

"השינויים בסביבת העבודה של מכוני השאיבה בעתיד הקרוב כוללים התקדמות טכנולוגית במערכות הפיקוד והכוח, התקדמות טכנולוגית במכשור (רגשים), אפשרות לקבל התרעות בזמן אמת וכן יכולת שליטה ובקרה מרחוק, דרישות משרד הבריאות לרישום פרמטרים ומחיר האנרגיה.
"אלה יחייבו את העוסקים בתחום להיערך לבדיקת התאמת המשאבות לנקודות העבודה הנדרשות, שילוב ממיר תדר או מתנע רך, התקנת בקרים עם יכולת תקשורת, חיבור בקרים לשליטה מקומית, לבקרה כללית, היערכות להעברת אירועים ותקלות ממכון השאיבה למפעיל ולהרכבת בקרה ורישום על ריכוזי חומרים והכל בהתאם לתקנות המעודכנות שיפרסם משרד האנרגיה ובליווי המקצועי המתאים. בסופו של דבר, חשוב לזכור ששיטת הפעלת המכון והפיקוד שלו הם אמצעים ולא המטרה ולכן יש לבחון אותם גם באמות מידה כלכליות".