کروم سخت و الکترولس نیکل چه تفاوت‌هایی دارند؟

کروم سخت و الکترولس نیکل چه تفاوت‌هایی دارند؟

در مقاله‌ی قبلی با دو پوشش کروم سخت و الکترولس نیکل آشنا شدیم. حال به بیان تفاوت‌های اساسی این دو مدل پوشش می‌پردازیم.

سطح زیر لایه

پوشش کروم سخت و الکترولس نیکل هر دو برای بسیاری از سطوح با متریال مختلف به کار می‌روند. به دلیل این که هر دو پوشش‌ فلزی روی سطح اجزا به طور یکنواخت قرار می‌گیرند اگر شئ دارای ظاهر غیر معمول مانند شکاف یا سوراخ باشد مشکلی پیش نمی‌آید.
الکترولس نیکل می‌تواند با سرعت بیشتری نسبت به کروم سخت پوششی یکنواخت ایجاد نماید زیرا ممکن است برای یکنواخت کردن کروم نیاز به صیقل باشد. پوشش الکترولس نیکل در مقایسه با پوشش کروم برای قطعات غیر معمول (همانطور که در بالا گفته شد دارای شکاف یا سوراخ باشند) به صرفه‌تر است زیرا مقدار کمتری از آن استفاده می‌شود.
از پوشش کروم در بسیاری از انواع فلزات مانند استنلس استیل، مس، برنج و هم‌چنین پلاستیک استفاده می‌شود. الکترولس نیکل می‌تواند بر روی بسیاری از انواع فلزات و پلاستیک‌ها به خوبی عمل نماید.

مقایسه سختی

همان گونه که از نام کروم سخت پیداست ویژگی اصلی آن سختی می‌باشد. این ویژگی کمک می‌کند تا پوشش هارد کروم (کروم سخت) را در برابر سایش‌های صنعتی از جمله تماس‎های شدید مکانیکی مقاوم کند. سختی پوشش کروم سخت بر اساس مقیاس Rockwell C بین 68 تا 72 است.
الکترولس نیکل می‌تواند از اجزا در برابر ساییدگی و از هم گسستن که به مرور زمان پدید می‌آید، جلوگیری کند. این عمل به صرفه‌جویی در پول شرکت‌ها در بخش تعمیر و تعویض قطعات کمک می‌نماید. سختی پوشش بر اساس مقیاس Rockwell C برابر 63 می‌باشد.
در هر صورت هر دو پوشش هارد کروم و الکترولس نیکل می‌توانند از تجهیز شما در برابر ساییدگی محافظت کنند اما در صورتی که اولویت، پایداری بیشتر باشد استفاده از هارد کروم مناسب‌تر است.

مقایسه ماندگاری

هر دو پوشش هارد کروم و الکترولس نیکل مدت زمان زیادی ماندگاری دارند، حتی در برخوردهای مکانیکی و دیگر عواملی که باعث ساییدگی می‌شوند. نه تنها پوشش‌کاری از زیر لایه محافظت می‎‌کند بلکه استفاده از این پوشش‌های با مقاومت بالا سبب رفع نیاز مکرر به پوشش‌کاری بخش‌های مختلف می‌شوند. در نتیجه هزینه‌ها کاهش می‌یابد.
فرآیند الکترولس کردن نیکل باعث دوام بالاتر می‌شود. نیکل زمانی که با روش‌های مرسوم الکترونیکی به سطح اعمال می‌شود دوام کمتری دارد در حالی که الکترولس نیکل دوام طولانی‌تری دارد و همین باعث مقرون به صرفه بودن آن می‌گردد.

مقایسه مقاومت خوردگی

یکی از مهم‏ترین مزایای پوشش فلزی در کنار مقاومت سایشی که در بالا به آن اشاره شد، مقاومت در برابر خوردگی می‎باشد. هر دو پوشش کروم سخت و الکترولس نیکل در برابر خوردگی مقاومت مناسبی دارند و از متریال در برابر فرسایش و تخریبی که در اثر در معرض هوا بودن رخ می‌دهد محافظت می‌کنند. اگرچه هر دو پوشش در برابر خوردگی مقاوم‌اندبا این حال مطالعات نشان می‌دهند که به خصوص در نقاط کورالکترولسنیکل دارای برتری است.
منظور از نقاط کور نقاطی است که دسترسی به آن‌ها دشوارتر می‌باشد و بیشتر مستعد خوردگی می‌باشند. در نتیجه در این نقاط باید پوشش بیشتری قرار داده شود تا از خوردگی جلوگیری کرد. در حالی که هر دو پوشش مناسب‌اند پوشش الکترولس نیکل برای مقاومت در برابر خوردگی ارجحیت دارد.

ضریب اصطکاک

ضریب اصطکاک اشاره به این دارد که چطور یک ماده می‌تواند از روی دیگری عبور کند. این ضریب با تقسیم نیروی لازم برای حرکت دادن یک جسم بر روی جسم دیگر به نیرویی که آن دو جسم را در کنار یکدیگر قرار می‌دهد به دست می‌آید. ضریب اصطکاک پایین به معنی این است که شئ به راحتی از روی دیگری عبور می‌کند. ضریب اصطکاک به عوامل زیادی بستگی دارد، شامل سطحی که روی آن را پوشش‌کاری کردیم، ضخامت پوشش و عوامل محیطی مانند دما.
محاسبه ضریب اصطکاک کار دشواری می‌باشد اما با استناد به تعدادی تست‌،که در آن این عوامل ثابت باقی مانده‌اند، می‌دانیم کروم سخت و الکترولس نیکل نسبت به بسیاری از فلزات دیگر ضریب اصطکاک پایین‌تری دارند. با این حال کروم سخت دارای ضریب اصطکاک پایین‌‌تری از الکترولس نیکل است که باعث می‌شود روان‌کارها (مانند گریس) حرکت راحت‌تری داشته باشند. این ویژگی‌ها پوشش کروم سخت را برای اجزایی مانند پیستون‌ها و سیلندرهای هیدرولیکی که اصطکاک زیادی دارند انتخاب مناسبتری می‌سازند.

خاصیت رسانایی

زمانی که قابلیت رسانایی جریان الکتریکی برای ما اهمیت داشته باشد در بین فلزات به دنبال مس می‎گردیم. به دلیل این که مس جریان الکتریکی را فوراً انتقال می‌دهد، کمیسیون بین‌المللی الکترونیکی یک استاندارد برای رسانندگی مس خالص آنیل شده تنظیم کرده است که با عنوان International Annealed Copper Standard شناخته می‌شود (IACS). برای توصیف میزان رسانایی یک فلز می‌توان آن را بر اساس درصد IACS تعریف کرد.
در این مقیاس مس 100 درصد است. کروم 13 درصد است، به این معنی که 13 درصد رسانایی مس را دارد. طلا حدود 73 درصد و نقره خالص 105درصد است. پوشش هارد کروم و الکترولس نیکل معمولاً به منظور ویژگی رسانایی الکتریکی استفاده نمی‌شوند. آن‌ها رسانا هستند اما نه به اندازه‌ی دیگر فلزات.

ظاهر

اگرچه ظاهر قطعه در صنعت مسئله اساسی و مهمی نمی‌باشد، مزایایی در انتخاب پوشش هارد کروم و الکترولس وجود دارد. کروم یک ظاهر درخشان، صاف و تازه‌تری دارد بنابراین محبوب‌تر است.
رنگ نیکل یک ظاهر کلایسک دارد و در اثاثیه منزل هم دیده می‌شود. پوشش الکترولس نیکل ظاهر براق‌تری نسبت به پوشش‌های الکترونیکی دارد.

چطور پوشش مناسب را انتخاب کنیم

زمانی که می‌خواهیم بین پوشش کروم سخت و الکترولس نیکل یکی را انتخاب کنیم تصمیم‌گیری بسیار سخت است. زیرا هر دو پوشش کاربردهای زیادی دارند. پس گزینه مناسب‌ بستگی به مورد استفاده قطعه‌ای دارد که قصد پوشش‌کاری آن را دارید. در زیر مواردی که باید به آن توجه کرد ذکر شده است.
ساییدگی: آیا استفاده از آن به مرور زمان باعث فرسایش می‌شود؟ تا چه مقداری با دیگر اجزا برخورد دارد؟
شرایط محیطی: قطعه مورد نظر در چه شرایط محیطی قرار دارد؟ آیا در معرض رطوبت، سرما، گرما و … است؟
حرکت: آیا قسمت متحرکی دارد که باید از فرسایش آن جلوگیری شود؟
شکل سطح زیر لایه: آیاسطح آن نسبتاً صاف و یکنواخت است یا نامنظم؟ گودال‌، فرورفتگی یا قسمت‎هایی با فرم غیر معمول دارد؟

جمع‌بندی کلی

چرا از پوشش کروم سخت استفاده کنیم

پوشش کروم سخت خواص زیر را دارد:
• سختی فوق‌العاده: اگر نیاز است که پوشش سخت و با تداوم باشد، هارد کروم پوشش مناسبی است.
• ضریب اصطکاک پایین: اگر جزئی که پوشش‌کاری می‌‍شود حرکت می‌کند، انتخاب کروم سخت مناسب‌تر است.
• رسانش: هارد کروم نسبت به الکترولس نیکل رسانایی بالاتری دارد، اما می‌دانیم که رسانایی آن از مس و طلا کمتر است.

چرا از پوشش الکترولس نیکل استفاده کنیم

• مقاومت عالی در برابر خوردگی: مقاومت پوشش الکترولس نیکل نسبت به کروم سخت بسیار بالاتر است، صاف بودن سطح پوشش جایی را برای نفوذ رطوبت باقی نمی‌گذارد و باعث حفاظت از قطعه و ماندگاری بیشتر آن می‌شود.
• یکنواختی: یکنواختی و همسانی پوشش الکترولس نیکل باعث افزایش مقاومت آن در برابر خوردگی می‌شود و هم‌چنین برای سطوحی که اشکال نامنظم دارند مناسب‌تر است.

آشنایی با آبکاری الکترولس نیکل و کروم سخت

آشنایی با آبکاری الکترولس نیکل و کروم سخت

در صنایعی که با تجهیزات و قطعات فلزی سر و کار دارند یکی از مسائل حائز اهمیت پوشش‌‌های صنعتی است که بر روی طیف وسیعی از ماشین آلات و قطعات فلزی اعمال می‌گردد. منظور از پوشش‌ صنعتی، یک لایه‌ی فلزی بوده که به یک جزء اعمال می‌شود و با افزایش کارایی تجهیز و رسانایی آن، همچنین کاهش فرسودگی و اصطکاک و اثرات ناشی از خوردگی موجب بهبود بازدهی و افزایش ماندگاری قطعات می‌شود.
انتخاب متریال درست به عنوان پوشش‌ صنعتی موضوع پیچیده‌ و پراهمیتی می‌باشد. به دلیل تفاوت در ویژگی محیط‌ها و نوع مصارف به منظور انتخاب متریال مناسب برای پوشش‌ باید روی فلزات مختلف، انواع فرآیندها و واکنش‌ها شناخت داشت.
در این مقاله به بررسی دو نوع پوشش Hard chrome و Electroless nickel می‌پردازیم و کاربرد هر کدام را ذکر می‌کنیم. در مقاله بعدی نیز به مقایسه این دو نوع پوشش در ابعاد مختلف می‌پردازیم و مزایا و معایب آن‌ها را بررسی می‌کنیم. 
در مهندسی و صنعت در رابطه با آبکاری الکترولس نیکل و کروم سخت (هارد کروم) بحث‌های بسیاری انجام می‌شود.

آبکاری الکترولس نیکل

پوشش کروم سخت (Hard Chrome) چیست؟

آبکاری کروم فرآیند اعمال یک لایه از کروم بر روی جزء فلزی می‌باشد. اولین قدم در آبکاری صنعتی (پوشش‌کاری صنعتی) کروم معمولاً چربی‌زدایی و تمیزکاری سطحی می‌باشد که کروم قرار است روی آن اعمال شود و به عنوان زیر لایه یا Substrate شناخته می‌شود. بسته به نوع ترکیبات، روی زیر لایه عملیات مختلفی انجام می‌شود. شخص تکنسین تا زمانی که ضخامت مورد نیازش به دست بیاید قطعه آبکاری شده را در حمام الکتروشیمیایی غوطه‌ور می‌کند. کروم سخت، که اغلب کروم صنعتی نامیده می‌شود، با کروم تزئینی تفاوت دارد و در درجه اول طراحی شده است که کاربردی باشد تا زیبا باشد. هدف اصلی کروم تزئینی بالابردن جذابیت بصری قطعه مورد نظر با اعمال پوشش کروم می‌باشد. پوشش‌ کروم سخت مقاومت بیشتری داشته و برای محدوده‌ی وسیعی از محیط‌ها به کار می‌رود.

آبکاری کروم سخت به چه منظور انجام می‌شود؟

پس از انجام کامل مراحل آبکاری کروم سخت یک پوشش نرم که کاربردی و مقاوم است را در اختیار داریم و ویژگی‌های آن باعث می‌شود برای بسیاری از کاربردهای مختلف مهندسی ایده‌آل باشد.
در صنایع وابسته به خودروسازی از آبکاری صنعتی کروم سخت متناوباً برای قسمت‌هایی که در حرکت و تماس‌اند مانند پیستون و کمک فنر به منظور جلوگیری از سایش استفاده می‌شود. هم چنین در سفینه‌ها نیز گیربکس‌هایی که برای فرود وجود دارند هم این پوشش را دارند. کروم سخت برای بازیابی قطعات قدیمی و ساییده شده یا تعمیر قطعاتی که حین فرآیند تولید به اشتباه دچار ایراد شده‌اند کاربرد دارد.

پوشش الکترولس نیکل (Electroless Nickel Plate یا به اختصار ENP) چیست؟

در فرآیند آبکاری الکترولس نیکل، از آلیاژ نیکل فسفر برای پوشاندن زیر لایه استفاده می‌شود که این کار موجب حفاظت و بهبود کارایی آن خواهد شد. همانطور که از نام آن پیداست در فرآیند آبکاری الکترولس نیکل مانند آبکاری کروم سخت، که گاهی نیاز به الکتریسیته دارد، نیازی به جریان الکتریکی نیست. در عوض، بعد از این که قطعه تمیز و آماده شد، روش آبکاری الکترولس نیکل با استفاده از یک واکنش شیمیایی اتوکاتالیستی انجام می‌شود.
در طی فرایند آبکاری الکترولس نیکل، هیپوفسفیت به عنوان یک عامل کاهنده استفاده می‌شود، که نتیجه‌ی آن پدیدار شدن مقدار نامشخصی فسفر در فرآیند آبکاری می‌باشد. الکترولس نیکل را می‌توان در سطوح پایین، متوسط یا بالا از مقدار فسفر دسته بندی کرد. پوشش نیکل با فسفر کم دارای بین 2 تا 5 درصد، با فسفر معمولی بین 6 تا 9 درصد و با فسفر زیاد بین 10 تا 13 درصد فسفر است. معمول ترین نوع پوشش، پوشش متوسط با حدود هشت درصد فسفر می‌باشد.
میزان فسفر در آبکاری می تواند روی ویژگی‌های آن تاثیر بگذارد. پوشش با میزان فسفر پایین سخت ترین نوع پوشش را فراهم می‌کند، پوشش با میزان فسفر متوسط کمتر سخت است، اما صفحات در آن بیشترین سرعت را دارند و پوشش با میزان فسفر بالا کمترین میزان سختی را داراست اما برای حفاظت در برابر خوردگی بهترین نوع است. همه‌ی پوشش‌ها می‌توانند به منظور افزایش سختی پخته شوند، اما این عمل منجر به کاهش میزان حفاظت در برابر خوردگی می‌شود.

آبکاری الکترولس نیکل سخت به چه منظور انجام می‌شود؟

پوشش الکترولس نیکل در محدوده‌ی وسیعی از صنایع، مانند صنایع وابسته به خودرو، صنایع الکترونیکی و صنعت نفت و … بر روی بسیاری از اجزا اعمال می‌شود.
تولیدکنندگان خودرو از این پوشش به منظور حفاظت از اجزای مختلف مانند سیلندر و پیستون و … در برابر سایش و خوردگی استفاده می‌کنند. در صنعت فضایی، این پوشش به دلایل مشابه بر روی شیرآلات، شفت‌های مهندسی و دیگر اجزا اعمال شده و در صنایع الکترونیکی در سخت‌افزارها و فیبر مدار چاپی کاربرد دارد
در صنعت نفت و گاز از فرآیند آبکاری الکترولس نیکل برای تجهیزاتی که در معرض شرایط سخت و نامساعد در زیرِ زمین یا داخل آب قرار دارند استفاده می‌شود. این پوشش بخش مهمی از پمپ‌های مختلف، اتصالات لوله و همچنین مجرابند شیرآلات توپی و سماوری است.

بر اساس آخرین استاندارد شرکت ملی گاز ایران (IGS-M-PL-002-3(0))  که در سال 2017 منتشر شده است، توپی و استم بال ولو باید حداقل دارای 50 میکرون نیکل با سختی 800HV باشند.
در خصوص شیرآلات سماوری (پلاگ ولو) بر اساس استاندارد شرکت ملی گاز ایران (IGS-M-PL-002-1(4)) مجرابند و استم شیرآلات باید دارای حداقل 50 میکرون کروم سخت یا نیکل باشد. سختی پوشش اعمالی بر روی پلاگ نیز می‌بایست 800HV باشد.
شرکت کاسپین شیر کادوس تمامی الزامات ذکر شده را در رعایت می‌کند.
قسمت دوم مقاله تفاوت کروم سخت و الکترولس نیکل

تست آتش (فایر تست)

تست آتش (فایر تست)

تست آتش چیست؟

تست آتش (Fire test) در شیرهای صنعتی به دلیل آن که صنایعی چون نفت و گاز، صنایع شیمیایی و پتروشیمی (که در معرض آتش و انفجار قرار دارند) از این شیرها استفاده مکرر می‌کنند از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و از بخش‌های حیاتی در طراحی شیرآلات می‌باشد.

تامین‌کننده‌ها یا تولیدکننده‌ها باید شیرهای خود را مطابق با روش‌های ذکر شده در استانداردهای مربوطه تست نمایند. تمام پارامترهای تست و نتایج ارزیابی‌های انجام شده باید مستند و در گزارش نهایی نتایج گنجانده شوند.
روش‌های تست شامل فعالیت‌های بازرسی قبل و پس از آزمایش و API 6FA  و API 607 استفاده کرد.

استاندارد API 6FA پارامترهای سخت‌تری را نسبت به استاندارد API 607 دارد و از همین رو شرکت کاسپین شیر کادوس شیرهای خود را طبق استاندارد API 6FA تست کرده و گواهینامه‌ی مربوطه را دریافت کرده است. برای مشاهده گواهی‌نامه‌ها کلیک نمایید.

حال تفاوت بین این دو استاندارد چیست؟

استاندارد API 6FA برای شیرهایی است که طبق استانداردهای API 6A و API 6D طراحی شده‌اند و برای شیرهای یک‌طرفه هم از استاندارد API 6FD استفاده می‌شود. استاندارد API 607 مربوط شیرهای ربع‌گردی و هم‌چنین شیرهایی است که نشیمن‌گاه نرم دارند.

چند عبارت مبهم نیز در زبان انگلیسی وجود دارد که ممکن است با هم اشتباه گرفته شوند. در اینجا توضیح کوتاهی می‌دهیم

Fire safe by design: شیرهایی هستند که در برابر آتش محفوظ بوده ولی تست نشده است
Fire safe tested: شیرهایی هستند که در برابر آتش محفوظ بوده و ممکن است تست هم شده باشند اما توسط بازرس شخص ثالث تایید نشده‌اند
Fire safe approved and certified: شیرهایی هستند که در برابر آتش محفوظ بوده و تست شده‌اند و توسط بازرس شخص ثالث بر اساس استانداردهای API 607 و API 6FA گواهی گرفته‌اند.

گزارش تست آتش

گزارش تست باید برای هر تست به صورت جداگانه ثبت شود و باید توسط یک شخص واجد شرایط تایید شود. گزارش باید حداقل شامل موارد زیر بشود
1. تاییدیه تست اجرایی
2. تشریح موارد تست شده، شامل سایز، نوع، مدل، علائم خاص و فلزی یا غیر فلزی بودن قطعات
3. نام و مکان آزمایش، محل و فردی که این آزمایش را انجام می دهد
4. تاریخ آزمایش
5. طرح کلی و یا عکس های آزمایشی
6. روش های مورد استفاده، سوابق نتایج، و بحث در مورد آن نتایج
7. نتایج ارزیابی پیش و پس از آزمون
8. خلاصه ای از نتایج، از جمله بحث در مورد این که آیا آزمایش موفقیت آمیز بوده است یا خیر

 روش تست آتش

مهم‌ترین نکته این است که یک فرد واجد شرایط باید آماده‌سازی، تست و تایید نتایج را انجام دهد.
تجهیزات اندازه‌گیری و مانیتورینگ مورد استفاده در طی فرآیند تست باید مطابق با الزامات تولیدکننده (یا تامین‌کننده) یا تجهیزات تست کالیبره شود. تجهیزات اندازه‌گیری و مانیتورینگ باید در محدوده تنظیم شده آن مورد استفاده قرار گیرد.

نکته دیگر این که
اگر محصول یا سیستم موردنظر نتواند در محدوده مشخص شده در تست الزامات را برآورده کند، تست آتش باید قطع شود، به جز هنگامی که این خطا ناشی از خطای تجهیزات تست باشد

سیال داخل شیری که مورد تست قرار می‌گیرد باید آب باشد، مجرابند باید در حالت بسته باشد و مجرای شیر می‌بایست به صورت افقی قرار داده شود.
نکته: نشتی در محل اتصال خط لوله به شیر به عنوان بخشی از این تست در نظر گرفته نمی‌شود و بهتر است قبل از انجام تست نسبت به تعمیر یا تغییر اتصالات اقدام شود.

در حین عملیات تست آتش، شیر با شعله‌هایی که به صورت میانگین دمایی بین 761 تا 980 درجه سانتی‌گراد دارند احاطه می‌شود.

برای تمامی سایزها مدت زمان اجرای عملیات احتراق حداقل باید 30 دقیقه باشد.

اگر در طراحی شیری که مورد تست قرار می‌گیرد شیر تخلیه فشار وجود داشته باشد و هنگام تست فعال باشد، هرگونه نشتی که داشته باشد به عنوان نشتی خارجی یا نشتی نشین‌گاه محسوب می‌شود.

چنان‌چه هر زمان فشار شیر از حداکثر مقدار مجاز فشار داخلی تعریف شده توسط تولیدکننده تجاوز کند تست همان‌جا متوقف شده و تست مردود اعلام می‌شود.

تست آتش این اطمینان را می‌دهد که شیرها در صورت آتش گرفتن کمترین میزان نشتی را دارند. شیرها باید بتوانند به مدت 30 دقیقه آتش را در دمای حدودی بین 750 تا 1000 درجه سانتی‌گراد زیر فشار 75% بیشترین فشار ممکن تحمل کنند. و مقدار نشت باید محدود باشد. پس از تست، شیر باید بتواند حداقل یک چرخه کامل باز و بسته شدن را طی کند.

تست نشتی در شیرهای صنعتی

تست نشتی در شیرهای صنعتی

نشتی در شیرهای صنعتی یک رویداد عادی در محیط‌های صنعتی است. حتی شیرهایی که دارای برچسب “Zero-leakage” یا “Bubble tight” می‌باشند، لزوماً به طور کامل بدون نشتی نیستند.
در این مقاله به بررسی انواع نشتی در شیرهای صنعتی و علل شایع آن ​​می‌پردازیم و سپس اطلاعاتی در مورد استانداردهای صنعتی ارائه می‌دهیم که میزان نشت را برای انواع مختلف شیرها تدوین ‌کرده‌اند.

تمامی شیرها توسط سازندگان بررسی و آزمایش می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که میزان نشتی آن‌ها مطابق با استانداردهای نشتی شیر است. به علاوه، خریدار می‌تواند تست‌های مورد نیاز از نظر خودش را از خریدار درخواست کند، در حالی که آزمایش‌های معمول برای نگهداری شیر و ایمنی آن امری ضروری محسوب می‌شود.

در بسیاری از موارد ذکر می‌شود که شیرها پس از تولید، در فاصله‌ی زمانی کوتاه‌تر از 12 ماه آزمایش شوند. با این حال، این فاصله زمانی می‌تواند بر اساس وضعیت شیر، شرایط سرویس و سطح عملکرد موردنظر متفاوت باشد.

نشتی شیر با استفاده از یک تست هیدرواستاتیک (یعنی سیال عبوری مورد آزمایش مایع باشد، مانند آب یا نفت سفید) یا تست نیوماتیک (سیال عبوری  مورد آزمایش یک گاز باشد مانند هوا یا نیتروژن) بررسی می‌شود.

نشتی صفر به ندرت وجود دارد (در صورت امکان)، بنابراین استانداردها یک مفهوم تحت عنوان حداکثر نشت مجاز (MAL) را برای شیرهای تحت شرایط تست مشخص می‌کنند.

برای هر دو آزمایش هیدرواستاتیک و نیوماتیک، (MAL (Maximum Allowable Leakage معمولا نسبت نشتی شیر بر دقیقه تعریف می‌شود. مشخص است که بسته به اندازه شیر، میزان نشتی آن اهمیت پیدا می‌کند. به این معنی که حفره‌ی کوچک موجود در شیر، برای شیرهای کوچک خطر بیشتری نسبت به شیرهای بزرگتر دارد.  MAL همچنین ممکن است بر اساس کلاس شیر و فشار باشد.

نتایج تست‌های نشتی در شیرهای صنعتی می‌تواند بر اساس نوع عملکرد فرد آزمایش‌کننده متفاوت باشد. بنابراین لازم است که تکنسین‌های متخصص و آموزش دیده شیرها را تست کنند.

انواع نشتی در شیرهای صنعتی

دو نوع عمده نشت از شیر وجود دارد:

  1. انتشار گازهای فرّار از شیر به جو (برای کسی که در معرض آن قرار دارد خطرناک است)
  2. نشتی که در سیستم لوله کشی باقی می‌ماند و خطرات ایمنی بالقوه‎ای را برای سیستم خود ایجاد می‌کند..

* انتشار گازهای فرار یک تهدید برای محیط زیست به حساب می‌آید و می‌تواند به آن آسیب برساند. نشت از طریق شیر هم می‌تواند یک خطر ایمنی محسوب شود  و به فرآیند زیان بزند.

دلایل نشتی در شیرهای صنعتی

برخی از علل شایع نشت شیر ​​در پایین ذکر شده است:

  • شیر به طور کامل بسته نیست که این می‌تواند به دلایل مختلفی اتفاق بیافتد، از جمله؛
    نشیمن‌گاه شیر به علت پوسیدگی، وجود پسماند و دیگر موانع در خط لوله و … به طور کامل بسته نمی‌شود
    چرخش عملگر به اندازه کافی صورت نمی‌گیرد
    شیر برای بسته‌شدن صد در صدی طراحی نشده است. شیرهایی که جهت کنترل دقیق سیال هنگام خفگی طراحی می‌شوند ممکن است توانایی باز و بسته کردن شیر را به طور صد در صدی و عالی نداشته باشند.
  • نشیمن‌گاه شیر دچار آسیب شده باشد
  • آب‌بند‌های شیر دچار آسیب شده باشد
  • سایز شیر برای پروژه مناسب نسیت

انواع تست‌های نشتی در شیرهای صنعتی

تست هایی که باید روی شیرها انجام شوند، به نوع شیر و همچنین به عناصر سازنده شیر بستگی دارند. در قسمت پایین برخی از تست‌های اجرایی در مورد نشتی شیرها ​ بررسی می‌شوند.

  • تست‌های نشتی نشیمن‌گاه شیر که برای شیرهای pressure relief لازم است.
  • تست‌های Backseat برای شیرهای دارای Backseat مورد نیاز می‌باشد، مانند شیرهای دروازه‌ای و شیرهای کروی
  • تست‌های کلاژر یا مجرابند برای بازه‌ی بزرگی از شیرها مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند شیرهای دروازه‌ای، شیرهای کروی، شیرهای سماوری، شیرهای یک‌‍طرفه و شیرهای توپی
  • تست‌های نشتی پوسته (محدوده داخل بدنه) (Shell leakage tests) برای شیرهایی که در سرویس‌های کاملاً باز یا کاملاً بسته مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند شیرهای یک‌طرفه، شیرهای stop و شیرهای ایزوله

دستگاه تست نیوماتیک

دستگاه تست هیدرواستاتیک

روش معمول تست شیرهای صنعتی

تست هیدرواستاتیک این مراحل پایه را دنبال می کند:
1. بدنه شیر با سیال مورد آزمایش در دمای مشخص ‌شده پر شده است
2. فشار مشخص‌شده برای طول مدت مشخصی اعمال می‌‎شود (معمولا حداقل 1 دقیقه)
3. نشتی در سراسر عنصر مورد نظر (مانند استم (ساقه)، سیت (نشیمن‌گاه)، مجرابند) اندازه‌گیری می‌شود به طوری که هم از ابزار اندازه‌گیری استفاده می‌شود و هم تست‌های بصری. اکثر استانداردهای شیر مشخص می‌کنند که هیچ نشتی قابل تشخیصی مجاز نیست
4. بازرسی بصری شیر به این منظور انجام می‌شود که اطمینان حاصل شود شیر در طی مراحل آزمایش آسیب ندیده است
استانداردهای نشت برای انواع مختلف شیرها توسط موسسه نفت آمریکا (API)، موسسه استانداردهای ملی آمریکا (ANSI)، موسسه کنترل سیالات (FCI) و انجمن استاندارد سازندگان (MSS) تعریف شده است.

چگونه می توان از شیر در برابر آسیب ناشی از نشت آن محافظت کرد

نشتی در شیرهای صنعتی اتفاق می افتد، اما این بدان معنا نیست که مشکل لزوماً از پروژه باشد. در اینجا سه راهکار برای محافظت در برابر آسیب ناشی از نشتی در شیرهای صنعتی ارائه شده است.
√ تعیین میزان تحمل نشتی برای پروژه. تحمل نشتی می تواند به طور گسترده ای از پروژه به پروژه دیگر متفاوت باشد. Zero-leakage یا شیر بدون نشتی در همه پروژه‌ها ضروری یا مطلوب نیست.
√ اندازه شیر مناسب باشد و به درستی انتخاب شود. انتخاب سایز بزرگ یکی از شایع ترین علل نشت شیر، به ویژه برای شیرهای کنترلی است. خوشبختانه این مورد از طریق اندازه گیری و انتخاب شیر مناسب نیز قابل پیشگیری است.
√ انجام آزمایش و بازرسی منظم بهترین روش برای اطمینان از این است که نشتی در شیرهای صنعتی به یک سیستم آسیب نمی‌رساند و یا باعث آسیب به محیط زیست نمی‌شود. تشخیص زودهنگام این امکان را می‌دهد تا مشکلات جزئی، قبل از تبدیل شدن آن‌ها به مشکلات بزرگ‌تر قابل حل باشند.

کنترل کیفی چیست؟

کنترل کیفی چیست؟

کنترل کیفی شامل اطلاعات مربوط به فروشندگان، سیستم‌‌های کنترل کیفیت پیمان‌کار ساخت، راهنما‌ها، طرح‌ها، فرم‌ها و الزامات دیگر می‌شود.
کنترل کیفی به تمام فعالیت‌هایی که تولید‌کنندگان و پیمانکاران ساخت برای برآورده کردن الزامات کدها و استانداردهای خاص انجام می‌شود، اشاره دارد. پرسنل‌ این بخش، کارکنان مستقیم تولید کنندگان و پیمانکاران ساخت هستند و استفاده از کلمه بازرس برای آن‌ها صحیح نیست.

بازرس: بازرس به فردی اطلاق می‌شود که توسط خریدار تعیین شده و به منظور خرید سفارش‌های خاص یا مشاهده برخی از آزمایش‌ها و تست‌ها در کارگاه سازنده حضور پیدا می‌کند.
به طرز مشابه، بازرس توسط تولید کننده نیز برای بازرسی و انجام آزمون‌های مورد نیاز در کارخانه تعیین می‌شود.

پیمان‌کار ساخت: به شرکت‌هایی اطلاق می‌شود که مسئولیت بخشی از پروژه‌ی ساخت محصولات را عهده‌دار می‌شوند.

سیستم کنترل کیفی برای فروشندگان، تمامی فعالیت‌ها شامل کنترل مواد، کنترل طراحی و ساخت، آزمایش، کنترل بسته بندی و علامت‌گذاری، کنترل بارگیری و ارسال به محل ساخت را پوشش می‌دهد.

منظور از علامت‌گذاری یا Marking پلاکی (Name Plate) است که روی هر شیر نصب شده و اطلاعات مربوط به آن شیر روی آن حک شده است.

به طور مشابه، در سیستم های کنترل کیفی داخلی برای سازندگان، تمام فعالیت‌ها نظیر کنترل مواد ورودی، کنترل کیفیت در مراحل مختلف تولید، بررسی و آزمایش و غیره را پوشش می دهد.

راهنمای کنترل کیفی

سازنده به اجرای یک سیستم کنترل کیفیت و توصیف سیستم از طریق راهنمای کنترل کیفی خود نیاز دارد. این راهنما می‌بایست سازماندهی، اختیارات و مسئولیت‌ها ، محاسبه طراحی و نقشه‌کشی، کنترل مواد، برنامه بازرسی و بررسی، اصلاح ناسازگاری‌ها و عدم تطابق، تولید، آزمون‌ها و تست‌های مورد نیاز در کدها و استانداردها و کالیبراسیون ابزار اندازه‌گیری را پوشش دهد.
راهنمای کنترل کیفیت برای هر یک از تجهیزات و متریال محصولات، یک نمای کلی از مراحل کنترل کیفی در کارخانه را ارائه می‌‎دهد.

طرح کنترل کیفی:

راهنمای کنترل کیفی تولید کننده یا خریدار با طرح کنترل کیفی متفاوت است.
راهنما به سیستم کنترل کیفیت سازنده اشاره دارد و یک سند جامع است که تمام فاکتورهای مربوط به کیفیت را مورد توجه قرار می‌دهد.
حال آن که طرح کنترل کیفی به سفارش خرید اشاره می‌کند و تمام بازرسی‌ها و نکات تست را که باید در فرآیند تولید تجهیزات یا مواد پوشش داده شود را در بر می‌گیرد.

راهنمای کنترل کیفی برای پیمانکاران:

راهنمای کنترل کیفیت برای پیمانکاران به سیستم‌های کنترل کیفیت پیمانکاران ساخت اشاره دارد. این راهنما به پروژه‌های خاص اشاره ندارد و وظیفه‌ی آن شناسایی مسئولیت‌ها و اختیارات، کنترل مواد ورودی، برنامه بررسی و بازرسی، اصلاح ناسازگاری‌ها و عدم تطابق، تولید، آزمون‌ها و تست‌های مورد نیاز کدها و استانداردها، کالیبراسیون ابزار اندازه گیری می‌باشد.

طرح کنترل کیفی پیمانکاری ساخت:

طرح کنترل کیفیت پیمانکار مربوط به تمام فعالیت‌های کنترل کیفیت است که در تولیدات صنعتی انجام می‌شود و تمام زمینه‌های مکانیکی، برق و ابزار دقیق را پوشش می‌دهد. این طرح به طور معمول در قالب جدول پیاده می‌شود و هر فعالیتی نیاز به فرم‌های کنترل کیفیت مخصوص به خود دارد.

فرم‌های کنترل کیفی:

فرم‌های کنترل کیفیت، فرم‌های پشتیبان طرح کنترل کیفیت هستند. هر فعالیتی در برنامه کنترل کیفیت نیازمند یک فرم خاص است که باید توسط کارمندان بخش کنترل کیفیت و بازرس شخص ثالث تکمیل و امضاء شود.

کنترل کیفی صنعتی – بازرسی و خدمات کنترل کیفیت

خدمات بازرسی و کنترل کیفیت موضوعات کاملاً متفاوتی هستند. همانطور که در بالا توضیح داده شد، کنترل کیفیت مربوط به فروشندگان، پیمانکاران ساخت و شرکت های مهندسی می‌شود، در حالی که بازرسی به بازرسان شخص ثالث یا بازرسان نهایی خریدار اشاره دارد.

هنگامی که کارفرما (خریدار) از بازرس خود استفاده می‌کند، آن فرد می‌تواند یک بازرس شخص دوم (بازرس حین ساخت) باشد. شرکت های بازرسی شخص ثالث گاهی خدمات کنترل کیفیت را به شرکت های مهندسی ارائه می‌دهند.

باید به این نکته توجه داشت که

گاهی اوقات خریدار نهایی فهرست کوتاهی از شرکت‌های بازرسی شخص ثالث را معرفی کرده و شرکت‌های تولید کننده را ملزم به همکاری و توافق با یکی از آنها می‌کند. در این مورد، شرکت بازرسی نقش یک آژانس بازرسی شخص ثالث را ایفا می کند، زیرا خریدار نهایی شرکت بازرسی دیگری را تعیین نکرده‌ است.

کنترل کیفی صنعتی – شرکت مشاوره کنترل کیفیت

گاهی اوقات فروشندگان، پیمانکاران ساخت و شرکت‌های مهندسی از خدمات شرکت‌های مشاوره کنترل کیفیت استفاده می کنند، اما فعالیت‌های کنترل کیفیت را خود به طور مستقیم انجام می‌دهند. آنها معمولاً این خدمات را از سازمان‌های بازرسی شخص ثالث دریافت می‌کنند.

کنترل کیفی صنعتی – کنترل کیفیت برای تولید

کنترل کیفیت برای تولید، به تمام فعالیت‌هایی که توسط فروشندگان بر اساس برنامه بازرسی و تست تایید شده انجام می‌شود، اشاره دارد. هنگامی که فروشندگان، طرح بازرسی و تست مشتری را دریافت می‌کنند، می‌توانند برنامه کنترل کیفیت خود را که لازم است با طرح بازرسی و تست تطابق داشته باشد، ارائه دهند.
سپس فروشنده از فرم‌های خاص خود برای ثبت تمام فعالیت‌های کنترل کیفیت انجام شده استفاده می‌کند. سرانجام این پرونده ها توسط یک بازرس شخص ثالث مورد تایید قرار می‌گیرند و در بخشی از Final Book قرار می‌گیرند.

کنترل کیفی صنعتی – سند کنترل کیفیت

لیست اسناد کنترل کیفیت، برای هر نوع از تجهیزات متفاوت است. موارد زیر برای تجهیزات مکانیکی به طور کلی اعمال می شود:

(Quality Control Plan) طرح کنترل کیفیت، (Inspection and Test Plan) طرح بازرسی و تست، دیتاشیت‌ها، نقشه‌های تایید شده، Strength Calculation Sheets، گزارش‌های تست مواد، (Welding Specification Procedures (WPS، مدارک ثبت صلاحیت، نقشه جوشکاری، گزارش‌های کیفی جوشکاران، مدارک تست‌های غیرمخرب، مدارک تحصیلی پرسنل، گزارشات و روش‌های عملیات حرارتی، گواهینامه های کالیبراسیون برای تجهیزات تست، مدارک تست هیدرواستاتیک، پرونده‌های کنترل کیفیت مانند تطبیق، جوشکاری، بازرسی ابعاد، روش آماده‎سازی و رنگ‌آمیزی و سوابق و…

بازرسی و تست شیر

بازرسی و تست شیر

ITP چیست؟
در این مقاله ، اطلاعاتی در مورد طرح بازرسی‌ و تست شیر مورد استفاده در شرکت‌های تولید کننده ارائه شده است.
فرآیند کار با توافق میان خریدار و تولید کننده آغاز می‌شود. تولید کننده یک پیش‌فاکتور (PI) به خریدار ارائه می‌دهد، که مشخصات تجهیزات و قیمت مرتبط را توضیح می‌دهد. سپس خریدار سفارش خرید (PO) را صادر کرده که با این کار پیش فاکتور را نیز تایید می‌کند. قبل از شروع عملیات تولید، خریدار باید یک بازرسی از تجهیزات و یک طرح آزمایش (ITP) را به تولید کننده ارائه دهد.
ITP تمام نکات بازرسی را برای بازرس خریدار مشخص می کند. سپس تولید کننده باید برنامه کنترل کیفی (QCP) پروژه را بر اساس طرح بازرسی و تست شیر فراهم کند. سازنده از پیش زمان حضور بازرس در کارخانه جهت مشاهده، بازرسی‌ و آزمایش‌ را مشخص کرده و اطلاع می‌دهد.

کانال ارتباطی و هماهنگی بین تولید کننده، بازرس خریدار و خریدار توافق در جلسه پیش از بازرسی (PIM) است.

بازرسی و تست شیر 

بر اساس یک شیوه بین المللی، سازنده گزارشی را به خریدار ارسال می‌کند و خریدار گزارش را بررسی می‌کند و پس از تأیید آن را به بازرس ارسال می کند. سپس بازرس به کارخانه سازنده مراجعه می‌کند تا شاهد بازرسی و تست شیر باشد. بازرس خریدار نتایج بازرسی را به خریدار ارسال خواهد کرد. خریدار می‌تواند بازرس خود، که کارمند مستقیم آن است، یا شخص ثالثی را برای انجام بازرسی انتخاب کند.

ITP یک فرمت جدولی دارد. در هر ردیف از جدول، کنترل کیفی و ملزومات بازرسی وجود دارد و این تعیین کننده است که چه شخصی مسئول کنترل و بازرسی است. در ITP سه شخص حضور دارند، تولید کننده، بازرس شخص ثالث (TPI) و مشتری یا خریدار.

بازرسی و تست شیر 

 معمولاً جدول از 3 قسمت تشکیل شده‌ است:

1. قبل از تولید
2. در حال تولید
3. بازرسی نهایی

بخش پیش از تولید شامل جلسه پیش از بازرسی (PIM) و بررسی اسناد کنترل کیفی است که باید قبل از شروع تولید مورد تایید قرار گیرد.

بازرسی و تست شیر 

اصطلاحات مهم در بازرسی و تست شیر

4 اصطلاح مهم در ITP وجود دارد که مسئولیت هر یک از طرفین را تعیین می کند. این اصطلاحات از قرار زیر می‌باشند:

1. (Hold Point (H: بازرس TPI بازرسی و تست‌ شیر ها را انجام می‌دهد و تا تاییدیه بازرس ادامه‌ی تولید متوقف می‌شود. به طور کلی، حضور در جلسه PIM، بازرسی و شناسایی مواد اولیه، بازبینی عملیات حرارتی پس از جوش، تست هیدرواستاتیک، تست عملکرد و بازرسی نهایی، جزو نقاط بازرسی (Hold Point) هستند. همان‌طور که گفته شد در این نقاط عملیات تولید تا زمانی که بازرس‌ها تاییدیه را صادر نکنند متوقف می‌ماند. به طور معمول، تولید کنندگان باید پیش از 7 روز کاری به بازرس TPI اطلاع دهند.

2. (Witness Point (W: سازنده باید به مشتری و بازرس TPI اطلاع دهد تا برای بازرسی و تست شیر حضور پیدا کنند، اما در این مدت تولید ادامه پیدا می‌کند. مشتری می‌تواند این بازرسی را براساس اختیار خود لغو کند و به بازرس TPI اطلاع دهد.

3. (Spot Witness (SW: برای مواردی که دارای Spot Witness هستند، سازنده باید بازرس TPI را به عنوان ناظر ارزیابی احظار کند. به عنوان مثال یک بازدید تصادفی برای تمام آزمایشات UT انجام می‌شود یا یک یا دو بازدید برای آماده‌سازی سطح برای نقاشی انجام می‌شود. منظور از بازدید تصادفی انتخاب 1 یا چند شیر و انجام آزمایش‌های مورد نیاز روی آن‌ها می‌باشد و کل شیرها مورد آزمایش قرار نمی‌گیرند.

4. (Review (R: بازنگری به معنای بررسی اسناد است که شامل بررسی پرونده‌های کنترل کیفی، گزارش‌های آزمایش و غیره می‌شود. هنگامی که بازرس TPI در دوران Hold Point یا Witness Point است، بازرس می‌تواند اسناد مربوطه را بررسی کند.

مفهوم کلمات اختصار استفاده شده در متن

ITP: Inspection and Test Plan
PI: Performa Invoice
PO: Purchase Order
QCP: Quality Control Plan
PIM: Pre-inspection Meeting
TPI: Third Party Inspector