Globe Valves :

Globe Valves :
نام این نوع شیر از شکل کروی قسمت مسدود کننده آن (globular) نشات می گیرد.
در این نوع شیر جریان از یک مسیر مستقیم عبور نمی کند ، بنابراین مقاومت آن در برابر جریان افزایش یافته و افت فشار قابل توجهی را ناشی می شود.حرکت جریان در این نوع شیر تقریباً دو چرخش 90 درجه ای مخالف هم است.بر خلاف

Gate Valve ،در این نوع شیر یک رابطه مستقیم بین تعداد دور های باز شدن شیر و میزان جریان عبوری دارد. بطور مثال اگر در چهار دور یک شیر بطور کامل باز شود ، با دو دور باز کردن میزان جریان حدود پنجاه درصد خواهد بود.تفاوت دیگر آن این است که در شیرهای Globe عضو مسدود کننده موازی جریان حرکت می کند ، در حالیکه این قسمت در شیرهای کشوئی عمود بر جریان حرکت می کند. به احتمال قریب به یقین می توان گفت ، این نوع ولو پر مصرف ترین ولو در سرویس ها و پایپینگ است و در برای کنترل جریان مناسب است . در محل هائی که شیر بصورت مکرر باز و بسته می شود از این نوع شیر می توان استفاده کرد. در این نوع شیرها سائیدگی قطعات به نسبت شیرهای دروازهای ( کشوئی) کمتر و یکنواخت تر است. تعمیر ونگهداری این نوع ولوها نسبتا ساده است و میتوان آن را بر روی خط تعمیر کرد بدون آنکه نیاز به جابجا کردن آن باشد.
در نوعی از ولوهای کروی زاویه سیال ورودی و سیال خروجی 90° است؛ به این نوع شیر ، Angle Valve گفته می شود. در نوعی دیگر زاویه ساقه ولو نسبت به بدنه در حالت اریب است ؛ به این نوع ولو نیز به Oblique Type موسوم است که برای بهبود وضعیت جریان سیال در هنگام عبور از شیر اینگونه طراحی شده است.

1 – Body

2 – Seat

3 - Disk

4 – Stem

5 - Disk Nut

6 - Nut Lock Washer

7 - Bonnet Gasket

8 - Bonnet

9 - Packing

10 - Gland

11 - Gland Flange

12 - Bonnet Screw

13 - Nut

14 - Stud Bolt

15 - Nut

16 - Yoke Bushing

17 - Handwheel

18 - Handweel Nut

شیر گلوله ای یا Ball Valve :

شیر گلوله ای یا Ball Valve :
این شیرها بطور عمومی دارای خصوصیات زیر هستند :
· قیمت پائین ، وزن کم ، ساختمان فشرده ، نصب و بهره برداری آسان .
· در حالت کاملاً باز ، اغتشاش جریان بسیار کم است و در هنگام بسته شدن جریان بطور متعادل کنترل می گردد.
· افت فشار این نوع شیرها کم
· قطع و وصل کامل جریان با چرخش 90° امکان پذیر است (ربع گرد). بنابراین به سرعت می توان آنرا باز و بسته نمود.
· گشتاور مورد نیاز برای باز و بسته کردن آن کم است ؛ در نتیجه انتخاب محرک ((Actuator آسانتر است.این ولوها عموماً در دو نوع Full Ball ( Full Bore) , V-Port (Reduced Bore) ساخته می شوند . در نوع Full ، حفرة روی گوی به اندازه قطر ورودی – خروجی شیر است ولی در نوع V-port یک حالت اُرفیس مانند داریم .
از Ball Valve ها بیشتردر ساختمان کنترل ولو ها استفاده می گردد ( شکل مقابل ).این شیر ها دیگر حالت دستی (Manual) نداشته و بصورت خودکار هستند و با استفاده از موتور الکتریکی و یا نیروی پنوماتیکی باز و بسته می شوند تعمیر و تعویض قطعات معیوب این نوع شیر نیز آسان می باشد . از معایب آن نیز می توان به حبس قسمتی از سیال در منفذ گوی به هنگام بسته شدن ، اشاره کرد.

همه چیز در باره امواج فرا صوت( ULTRA- SUNIC)

همه چیز در باره امواج فرا صوت( ULTRA- SUNIC)
دید کلی
تصور شما از موج صوتی چیست؟
چرا وقتی به یک شی ضربه می‌زنیم صدا تولید می‌شود؟
فکر می‌کنید که صوت می‌تواند در خلا منتشر شود؟
پدیده‌هایی مانند تاخل ، انعکاس و ... در مورد صوت چگونه بررسی می‌گردند؟
امواج صوتی جزو کدام گروه از امواج عرضی یا طولی است؟هوا دارای خاصیت ارتجاعی می‌باشد هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود، این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را به جلو می‌راند و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از 16 مرتبه در ثانیه تکرار می‌گردد صدا بوجود می‌آید. هر رفت و برگشت لایه هوا یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد یا فرکانس نامیده می‌شود.

موج صوتی چیست؟ امواج صوتی ، امواج مکانیکی طولی هستند. این فیزیک امواج می‌توانند در جامدات ، مایعات و گازها منتشر شوند. ذرات مادی منتقل کننده این فیزیک امواج ، در راستای انتشار موج نوسان می‌کنند. فیزیک امواج مکانیکی طولی در گستره وسیعی از بسامدها به وجود می‌آیند و در این میان بسامدهای فیزیک امواج صوتی در محدوده‌ای قرار گرفته‌اند که می‌توانند گوش و مغز انسان را برای شنیدن تحریک کنند.این محدوده تقریبا از 20 هرتز تا حدود 20000 هرتز است و گستره شنیده شدنی نامیده می‌شود. فیزیک امواج مکانیکی طولی را که بسامدشان زیر گستره شنیده شدنی باشد امواج فرو صوتی ، و آنهایی که بسامدشان بالای این گستره باشد ، امواج فراصوتی گویند.
تولید صوت
هر گاه به جسمی ضربه می‌زنیم لایه‌های هوا بین دست ما در جسم جابجا می‌شوند و اگر این جابجاییها بیش از 16 بار در ثانیه باشند، صدا ایجاد می‌شود. برای اینکه بهتر بتوانیم نقش اندامهای گفتار را در تولید آواهای زبان فارسی مورد مطالعه قرار دهیم، ابتدا به نظر می‌رسد لازم است مطالب مختصری درباره چگونگی تولید آوا یا صوت ارائه کنیم.
آوا یا صوت از ارتعاش مولکولهای هوا حاصل می‌شود. ارتعاش یعنی حرکت مولکولهای هوا از جای خود در مسیر معین و بازگشت آنها به جای اولیه. این پدیده فیزیکی را اصطلاحا موج می‌نامیم. برای آنکه بتوانیم یک تصویر تقریبی از طرز بوجود آمدن موج صوتی را مجسم کنیم پاندولی را در نظر می‌گیریم. اگر وزنه پاندول را به یک طرف کشیده آن را رها سازیم، پاندول با سرعت ، به منتهی الیه طرف دیگر رفته دوباره در همان مسیر بجای اول می‌گردد. این حرکت به دفعات زیاد صورت می‌گیرد، ولی در هر دفعه خط سیر آن اندکی کوتاهتر می‌شود تا اینکه وزنه پاندول دوباره به حالت اولیه یعنی سکون در آید.
وزنه پاندول در این حرکت ، لایه‌ای از مولکولهای هوا را با خود به جلو می‌راند و این عمل موجب می‌شود که در یک سوی وزنه ، رقت مولکولی در سوی دیگر تراکم مولکولی ایجاد شود. رقت یعنی زیاد شدن فاصله بین مولکولها و تراکم یعنی کم شدن فاصله آنها. اگر با دو دست یک لاستیک را بکشیم طول لاستیک زیاد می‌شود یا به سخن دیگر ، لاستیک کش می آید.
علت این موضوع آن است که فاصله بین مولکولها در قسمتهای میانی لاستیک زیاد شده و مولکولها بین دو سر لاستیک زیاد شده و مولکولها به طرف دو سر لاستیک کشانده می‌شوند و در نتیجه فاصله میان مولکولها در دو سر لاستیک کم می‌شود. بدین ترتیب در قسمت میانی لاستیک رقت مولکولی و در دو سر آن تراکم مولکولی ایجاد می‌شود. اکنون اگر دو سر لاستیک را رها کنیم مولکولها دوباره به جای اولیه خود بر می‌گردند.
خاصیت ارتجاعی هوا هوا نیز دارای همین خاصیت ارتجاعی است، منتهی به مراتب بیشتر از لاستیک. هر رقت و تراکم مولکولی در هوا موجب رقت و تراکمهای دیگر می‌گردد. بدین معنی که ، هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را ، و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از 16مرتبه در ثانیه تکرار گردد صدا بوجود می‌آید.اگر کتابی را از ارتفاع معینی به طرف زمین رها کنیم بر اثر سقوط کتاب ، فشار هوای بین کتاب و زمین زیاد می‌شود و این فشار ، مولکولهای هوا را به اطراف می‌راند. مولکولهای رانده شده به نوبت مولکولهای مجاور خود را به جلو رانده و خود به حالت اول بر می‌گردند. این عمل آنقدر تکرار می‌شود تا انرژی حاصل از سقوط کتاب به پایان برسد. هنگام تماس کتاب با زمین صدایی به گوش می‌رسد، در صورتی که در اثنای سقوط آن صدایی شنیده نمی‌شود.علت این است که هنگام تماس کتاب با زمین ، بر اثر زیاد بودن مقدار انرژی جابجا شدن مولکولها یا همان رقت و تراکم هوا خیلی بیشتر از 16 مرتبه در ثاینه است و به این علت صدای حاصله قابل شنیدن می‌باشد. هر رقت و تراکم یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد نامیده می‌شود. بنابراین ، وقتی می‌گوییم فرکانس (تواتر) موج مثلا 500 سیکل است، یعنی 500 مرتبه رقت و تراکم در مولکولهای هوا ایجاد شده است. هر قدر بسامد بیشتر باشد صدا به اصطلاح زیرتر است و نیز قدر بسامد کمتر باشد صدا اصطلاحا بمتر است.
چشمه فیزیک امواج فروصوتی و فراصوتی فیزیک امواج فروصوتی که با آنها سروکار داریم معمولا توسط چشمه‌های بزرگ تولید می‌شوند. امواج زمین لرزه‌ای از آن جمله‌اند. بسامدهای بالای مربوط به فیزیک امواج فراصوتی را می‌توان به وسیله ارتعاشات کشسان یک بلور کوارتز که بر اثر تشدید با یک میدان الکتریکی متناوب در بلور القا شده است ، ایجاد کرد. به این طریق می‌توان بسامدهای فراصوتی به بزرگی 6x108 هرتز تولید کرد. طول موج متناظر با این بسامد در هوا در حدود 5x10-5 سانتی‌متر است که همان حدود طول موج نور مرئی است.
مشخصات فیزیکی جابجایی یا ارتعاش مولکولهای هوا در تمام جهات صورت می‌گیرد و بسته به مقدار انرژی موجود ، هر لایه از مولکولها مسافتی را طی می‌کنند. به سخن دیگر هر چه انری بیشتر باشد مسافتی را که موج می‌پیماید بیشتر است. طول مسافتی را که هر طبقه از مولکولهای هوا طی نموده و دوباره به جای اولیه خود بر می‌گردد دامنه نوسان نامند. هر چه آن مسافت زیادتر باشد صدا بلندتر است. بلندی صدا را با زیر و بمی آن نباید اشتباه کرد، زیرا بلندی صدا مربوط به تعداد ارتعاش در ثانیه است.بنابراین صدای ممکن است بم ولی بلند باشد. بالعکس صدای دیگری ممکن است زیر ولی کوتاه باشد. اگر امواج صوتی در مسیر حرکت خود به جسمی از قبیل پرده گوش برخورد کنند و آن را به همان اندازه مرتعش سازند، ارتعاش پرده گوش بوسیله اندامهای گوش داخلی به مراکز اعصاب شنوایی منتقل گشته و در نتیجه صدا شنیده می‌شود و عکس العمل لازم صادر می‌شود.

چشمه فیزیک امواج شنیده شدنی فیزیک امواج شنیده شدنی در تارهای مرتعش (بلندگو ، طبل) ایجاد می‌شوند. همه این عناصر مرتعش به تناوب هوای پیرامون خود را در حرکت به طرف جلو ، فشرده و در حرکت به طرف عقب ، رقیق می‌کنند. هوا این آشفتگیها را بصورت موج از چشمه به خارج انتقال می‌دهد. این فیزیک امواج به هنگام وارد شدن در گوش ، احساس صوت را بوجود می‌آورند. موجهایی که تقریبا متناوب هستند و یا تعداد کمی از مؤلفه‌های تقریبی متناوب را شامل می‌شوند، احساس خوشایندی بوجود می‌آورند (اگر شدت خیلی زیاد نباشد) اصوات موسیقی از این جمله‌اند. صوتی که شکل موج آن متناوب نباشد ، بصورت نوفه شنیده می شود. نوفه را می‌توان برهمنهشی از امواج متناوب دانست که در آن تعداد مؤلفه‌ها خیلی زیاد است.
یک آزمایش ساده دو سر یک سیم فولادی به طول یک متر و به قطر یک میلیمتر را که کشیده شده و بوسیله دو قطعه سنگ یا آهن محکم شده است ، در نظر می‌گیریم. حال اگر وسط سیم را به کناری کشیده و رها کنیم صدایی شنیده نمی‌شود، در صورتی که ارتعاش آن کاملا به چشم دیده می‌شود. ولی اگر یک طرف سیم را به کنار یک لنگه در تخته‌ای متصل کنیم و آزمایش را دوباره انجام دهیم، صدای آن کاملا شنیده می‌شود، با وجود آنکه ارتعاش آن مشهود نیست. علت این امر آن است که در دفعه اول هوای مجاور سیم بجای اینکه تراکم و انبساط پیدا کند، روی سیم لغزیده است و در مرتبه دوم هوای مجاور لنگه در ، مجال لغزیدن و رسیدن به کنار آن را قبل از تجدید ارتعاش نداشته است.
امواج صوتی در جامدات و مایعات همانطور که درون هوا ارتعاشات طولی توام با تراکم و انبساط منتشر می‌شود، به همان طریق نیز ارتعاشات طولی توأم با تراکم و انبساط در داخل مایعات و جامدات انتشار پیدا می‌کنند. اگر میله فلزی را برای لحظه کوتاهی در امتداد خودش کشیده و رها کنیم ، تراکم و انبساط در طول میله انتشار پیدا خواهد کرد و همین طور اگر نقطه‌ای از جسم جامد را مرتعش سازیم (به عنوان مثال با چکش به گوشه یک قطعه سنگ یا فلز بزنیم) تراکم و انبساط به شکل سطوح کروی در تمام جسم مرتعش منتشر می‌شوند.مخصوصا نباید چنان کرد که انتشار تراکم و انبساط درون اجسام مختص به ارتعاشات شنیدنی است، بلکه هر نوع ارتعاش با هر فرکانس ممکن است در آنها انتشار یابد. تنها فرقی که جامدات و مایعات در انتقال صوت با هوا و گاز دارند در زیاد بودن سرعت انتشار صوت در آنهاست.

مشاهدات تجربی
چیزی که در موقع انتشار صوت در هوا انتقال می‌یابد، هوا نیست. به دلیل اینکه صدای هواپیما از ابر و دود غلیظ عبور کرده و به ما می‌رسد. بدون آنکه ابر را پراکنده ساخته و با خود به طرف ما بیاورد.
هوا در حین انتشار صوت جلو و عقب می‌رود. یعنی مرتعش می‌شود. برای مشاهده این امر کافی است یک قطعه فیلم عکاسی را بین دو انگشت گرفته و در مقابل آن با آواز بلند بخوانیم، در اینصورت حرکت رفت و آمد تند فیلم را به خوبی در محل اتصال انگشتان خود با فیلم حس می‌نماییم.
عبور فیزیک امواج صوتی در هوا با کم و زیاد شدن فشار (انبساط و تراکم) همراه می‌باشد. در جدار لوله صوتی سوراخی درست کرده و سپس ورقه نازک کاغذی روی آن می‌چسبانیم و از خارج به این کاغذ پاندول سبک ساده از چوب آقطی آویزان نموده و لوله را بطور افقی نگاه به بالا و پایین رفتن می‌کند. اگر تنها هوا حرکت می‌کرد و اختلاف فشار در آن وجود نداشت پاندول رفت و آمد نمی‌کرد زیرا حرکت ارتعاشی هوای درون لوله موازی با سطح کاغذ بوده و ممکن نبود که تولید حرکت متناوب در ورقه کاغذ بنماید.
در نتیجه وجود همین انبساط و تراکم ، در فیزیک امواج صوتی ، اختلاف چگالی متناوب پیدا می شود. زیرا اگر تغییر فشار را در فیزیک امواج صوتی قبول کنیم لازم است که تغییر چگالی در آنها رانیز قبول کنیم. به کمک چندین پاندول که در طول لوله صوتی افقی بطریق فوق آویزان کرده‌ایم می‌توانیم ثابت کنیم که هنگام ایجاد صوت در لوله ، پاندولی که نزدیکتر به دهانه لوله است زودتر از پاندولهای دیگر به ارتعاش در می‌آید.پس وقتی قسمتی از هوای درون لوله در داخل آن به سمت انتهای آن حرکت کرده و قسمت دیگری از هوای درون لوله ساکن است، ناچار چگالی قسمتی که بین این دو قسمت متحرک و ساکن قرار دارد ، تغییر کرده است. موضوع وجود اختلاف چگالی در هوای مرتعش عملا به تحقیق رسیده است و از تغییر چگالی هوا در موقع ارتعاش که باعث تغییر ضریب شکست می‌شود، استفاده کرد. و فیزیک امواج صوتی را به کمک جرقه الکتریکی عکسبرداری نموده‌اند.
تولید ماورای صوت
مقدمه
علم صوت به معنی وسیع کلمه تولید ، تراگسیل و دریافت انرژی بصورت ارتعاش در ماده است. اگر اتمها و مولکولهای شاره یا جامد از اوضاع طبیعی خود تغییر مکان یابند، نیروی الاستیک در آن پدید می‌گردد، که مربوط به سختی جسم است و می‌خواهد جسم را به حالت نخست باز گرداند، این را نیروی برگرداننده گویند. تأثیر این نیروی الاستیک برگرداننده توأم با خاصیت اینرسی دستگاه ، ماده را برای ارتعاشهای نوسانی و در نتیجه تراگسیل موجهای آکوستیکی قابل می‌سازد. امواج صوتی امواج مادی بوده که هم طولی و هم عرضی می‌تواند باشد. در شاره ها بصورت طولی است و در محیطهای دیگر هم بصورت طولی و هم بصورت عرضی است. یعنی فرضا اگر صوت وارد یک ماده جامد شود، به موج طولی و عرضی با سرعتهای متفاوت تجزیه می‌شود.

امواج ماورای صوت را به روشهای مکانیکی و الکتریکی و مغناطیسی می‌توان تولید کرد. ابزار مکانیکی تولید ماورای صوت عبارت است از: سیرن ، سوتک گالتن ، مولد الکتریکی ، مولد مغناطیسی ، نوسانگر پیزو الکتریک و نوسانگر مانیتواستریکتیو که در زیر برخی از آنها که کاربرد وسیعی دارند شرح مختصری می‌دهیم.
سیرن
سیرن از یک ظرف محکم ساخته شده است که بوسیله لوله‌ای به تلمبه تراکم هوا مربوط می‌شود و می‌توان در آن هوای با فشار زیاد متراکم کرد. در قسمتی از سطح بالایی این ظرف دو صفحه فلزی گرد محور واحدی قرار دارند که بر روی آنها تعدادی سوراخ به یک فاصله از محور موجود است. صفحه پایین ثابت است و صفحه بالایی می‌تواند بر روی آن با سرعت زیاد دوران کند.
سوراخهایی که بر روی این دو صفحه موجود است، می‌توانند در مقابل یکدیگر قرار گیرند. ولی امتداد آنها در صفحه بالایی و پایینی برهم قرار ندارد و طوری است که وقتی هوایی با فشار زیاد از سوراخهای پایینی به دهانه سوراخهای بالایی می‌رسد، تغییر جهت و امتداد می‌دهد. و همین تغییر جهت حرکت هوا سبب می‌گردد که بر صفحه بالایی نیرویی اثر کند و آن را به چرخش در آورد. فرکانس صوتی که سیرن تولید می‌کند با تعداد سوراخهای صفحه دوّار (p) و نیز تعداد دوری که صفحه گردان سیرن در ثانیه دوران می کند (n) نسبت مستقیم دارد (f = pn). که در آن f فرکانس صوت می‌باشد.
معمولا بر روی سیرنها دستگاهی است که می تواند صوت حاصل را مشخص کند. ولیکن اگر تعداد سوراخها در صفحه بسیار زیاد و نیز فشار هوا یا بخار آب که در ظرف سیرن متراکم شده است، بسیار زیاد باشد، ارتعاشات ماورای صوت تولید می‌شود. به کمک این سیرنها امواجی تا فرکانس200 کیلو هرتز تولید کرده‌اند.
وتک گالتن
در سال 1883 نخستین بار گالتن متوجه امواج ماورای صوت شد. او با استفاده از لوله بسته‌ای که به کمک یک پیچ می‌توانست طول آن را تغییر دهد، ارتعاشات صوتی بسیار ریزی با فرکانس زیاد تولید کرد. و ضمن کاهش تدریجی طول لوله بسته متوجه شد که در هنگام دمیدن در آن صدایی را نمی‌شنود. ولیکن سگی که در نزدیکی وی بود عکس العمل نشان می‌دهد. همین موضوع او را متوجه امواج ماورای صوت کرد.
در سال 1900 میلادی آ. ادلمان سوتک گالین را کامل کرد و آن را به فرکانس حدود 170000 هرتز رسانید. در سال 1916 میلادی هارتمان بر اساس کارهای قبلی سوتکی ساخت که در آن هوای متراکم از یک سوراخ مخروطی شکل خارج و به دهانه لوله استوانه‌ای شکل که طول و قطر آن برابر است وارد می‌گردد و تولید صوت می‌کند. در سوتک هارتمان سرعت خروج هوا و برخورد آن به لوله سوتک بسیار زیاد و بیش از سرعت صوت است.

نوسانگر مغناطیسی این نوسانگرها براساس خاصیت ماگنتوستریکشن و استفاده از یک میدان الکتریکی متناوب ساخته می‌شود. خاصیت ماگنتوستریکشن عبارت است از تغییر شکل و تغییر حجم یک ماده مغناطیسی (آهن ، نیکل و کبالت) در اثر آهنربا شدن. ساده‌ترین تغییری که در اثر آهنربا شدن یک ماده مغناطیسی بررسی می‌شود تغییر نسبی طول یعنی Δl/l است. که در این رابطه Δl تغییر طول و ا طول اولیه ماده مغناطیسی است.اگر میله ای از یک ماده مغناطیسی مانند نیکل را انتخاب کنیم و در اطراف آن یک سیم روپوش دار بپیچیم و آن را در یک مدار الکتریکی قرار دهیم، مشاهده می‌شود که هر گاه جریان الکتریکی از سیم پیچ بگذرد طول میله کوتاه می شود و پس از قطع جریان میله به طول اولیه خود باز می گردد. چنانچه بتوانیم به کمک یک رئوستا شدت جریان الکتریکی را افزایش دهیم، تغییر طول میله Δl بیشتر می شود.ضمنا اگر جهت جریان الکتریکی را تغییر دهیم باز هم میله منقبض خواهد شد. مشخص می‌شود که کاهش طول میله که در اثر میدان مغناطیسی سیم پیچ و آهنربا شدن آن ظاهر می‌شود، به جهت میدان الکتریکی بستگی ندارد. ولیکن اندازه تغییر طول میله به اندازه شدت میدان الکتریکی بستگی دارد. در عمل نوسانگرهای مغناطیسی را به این ترتیب می‌سازند که به جای میله‌های نیکلی ورقه‌های نازک نیکلی که رویه‌ای از یک ماده عایق الکتریکی دارند، بکار می‌برند. این ورقه ها را مانند آنچه در هسته‌های ترانسفورماتور مشاهده می‌کنیم بر روی یکدیگر قرار می‌دهند و به هم متصل می‌کنند. علت بکار بردن ورقه‌های نیکل به جای میله نیکل جلوگیری از جریانهای گردابی (جریان فوکو) است. ضمنا بجای آنکه فقط از یک سیم پیچ استفاده شود، دو سیم پیچ به دور هسته نیکلی پیچیده می‌شود، که از یکی جریان مستقیم و از سیم پیچ دیگر جریان متناوب عبور می‌کند.
نوسانگر پیزوالکتریک
خاصیت پیزوالکتریک عبارت است از ایجاد اختلاف پتاسیل الکتریکی در دو طرف یک بلور هنگامی که آن بلور تحت فشار یا کشش قرارگیرد و نیز انبساط و انقباض آن بلور هنگامی که تحت تأثیر یک میدان الکتریکی واقع شود.
پدیده پیزوالکتریک که در سال 1880 توسط پیرکوری کشف شد، نه تنها در تولید ارتعاشات ماورای صوت مورد استفاده قرار می‌گیرد، بلکه در بسیاری دیگر از ابزارها از جمله در میکروفونهای کریستالی ، پیک آپ گرامافون ، تولید نوسانهای الکتریکی و فندک بکار می‌رود. خاصیت پیزو الکتریک در بلورهای کوارتز ، تورمالین ، تاتارات سدیم و پتاسیم و تیتانات باریم مشاهده شده است.
ماورای صوت در صنعت
کاربرد ماورای صوت در تولید آلیاژها:

در به هم آمیختن فلزات برای تولید آلیاژهای مناسب از امواج ماورای صوت می توان بهره گرفت. روش استفاده به این ترتیب است که به نسبتی که می خواهیم آلیاژتهیه کنیم، فلزات مذاب را روی هم می ریزیم و آنها را در مسیر امواج با فرکانس زیاد قرار می دهیم. در این صورت جنبش مولکولی ذرات افزایش می یابد و فلزات با هم می آمیزند و در همین موقع است که مخلوط را به تدریج سرد می کنند و آلیاژ مورد نظر به دست می آورند.

اشمید وارت فیزیکدانان آلمانی از آزمایشهای خود درباره به هم آمیختن فلزات به نتایج جالبی رسیدند. آنها با عبور دادن ماورای صوت از دو فلز سرب و آلومینیوم آلیاژی تهیه کردند که قابلیت چکشخواری و مفتول شدن آن بسیار زیاد بود آنها توانستند سرب را به نسبت 25% در آلومینیوم پخش کنند. دانه های سرب پخش شده در آلومینیوم قطری در حدود 50 میکرون خواهد داشت.

تشخیص شکاف و حفره در فلزات:
پیش از این ، اشعه ایکس را برای تشخیص ترکیدگی و وجود حفره هایی هوایی در فلزات به کار می برند و لیکن در مورد قطعات خیلی ضخیم فلزات استفاده از این اشعه عملی نیست. زیرا اشعه ایکس جذب فلزات می شود اما با استفاده از امواج ماورای صوت با فرکانس بالا می توان محل شکاف یا حباب هوا را مشخص کرد.
سوراخ کردن مواد سخت:
چنانچه امواج ماورای صوت با فرکانس بالا را در یک نقطه خاص از یک فلز و یا یک بلور متمرکز کنیم انرژی این امواج سبب بالا رفتن دمای آن نقطه می گردد و در نتیجه ، آن نقطه ذوب شده و به آسانی سوراخ می گردد. برای سوراخ کردن مواد سخت مته های مخصوص به کار می برند دراین مته ها سرمته حرکت دورانی نداشته و تنها نوسان می کند.
سایر کاربردهای ماورای صوت در صنعت:
علاوه بر موارد بالا امواج ماورای صوت را برای تعیین ضخامت فلزی در موقع کار و نیز جوش دادن فلزات و نیمه هادیها به کار می برند. بعضی از انواع جوشکاری فقط به وسیله این امواج امکانپذیر است. برای نمونه در کپسول های فضایی بدنه داخلی از فولاد کرم نیکل و بدنه خارجی از آلومینیوم است که این دو قطعه به کمک امواج ماورای صوت انجام می شد.

جوشكاري اولتراسونيك پلاستيك ها
شرح مطلب
جوشكاري اولتراسونيك شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است . قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونيك با فركانس 20 تا 40 كيلو هرتز قرار مي گيرند. موفقيت جوش به طراحي مناسب اجزا و مناسب بودن موادي كه جوش داده مي شوند بستگي دارد. از آنجا كه جوشكاري اولتراسونيك بسيار سريع است ( كمتر از 1 ثانيه ) و قابليت اتوماسيون دارد به طور وسيع از آن در صنعت استفاده مي شود . براي تضمين سلامت جوش طراحي مناسب اجزا بخصوص فيكسچرها لازم است . با طراحي مناسب از اين روش مي توان در توليد انبوه استفاده كرد. يك ماشين جوشكاري اولتراسونيك شامل اجزاي زير است : يك منبع تغذيه ، يك مبدل ، يك آمپلي فاير تقويت كننده به نام بوستر ، يك وسيله توليد صدا يا شيپوره ( horn ) منبع تغذيه فركانس برق شهر 50-60 هرتز را به 20-40 كيلو هرتز مي رساند . اين انرژي به مبدل مي رود و در مبدل ديسك پيزو الكتريك انرژي الكتريكي را به ارتعاش در فركانس اولتراسونيك تبديل مي كند. اغلب ماشين هاي اولتراسونيك در فركانسي بالاتر از 20 كيلو هرتز كار مي كنند و صدايي توليد مي كنند كه گوش انسان قادر به شنيدن آن نيست . امواج توليد شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزايش پيدا مي كند و سپس در شيپوره ( كه يك وسيله صوتي مكانيكي است) امواج صوتي مستقيماً به قطعه كار منتقل مي شود. همچنين شيپوره نقش اعمال فشار بر روي قطعه را نيز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه كار در منطقه اتصال در اثر اصطكاك زياد اين انرژي تبديل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستيك و بهوجود آمدن جوش ميشود. مزاياي اين روش عبارتند از : - راندمان بالا - توليد بالا با قيمت پايين - سهولت در اتوماسيون - سرعت جوش بالا - تميز بودن آن مهمترين محدوديت اين روش محدوديت در انرژي اعمالي و كوچك بودن عرض شيپوره ( كمتر از 250 ميلي متر ) است و در نتيجه طول جوشي كه به وجود ميآيد كوچك است . موارد استفاده از جوش التراسونيك ترموپلاستيك ها : - جوشكاري ساده يك اتصال - جاسازي يك قطعه در قطعه اي ديگر همرا با اتصال بين آن دو - جوش نقطه اي ورق ها و صفحات پلاستيكي - ... صنايعي كه اين نوع جوشكاري در آن كاربرد دارد : - استفاده در صنعت بسته بندي - استفاده در صنعت اتومبيل سازي - استفاده در صنعت پزشكي - استفاده در صنعت اسباب بازي - صنايع مرتبط ديگر

تست آلتراسونیک (A,B,C-SCAN)

تست آلتراسونیک (A,B,C-SCAN)
تست آلتراسونیک یکی از روشهای پرکاربرد در تستهای غیر مخرب میباشد.
این مجموعه مقدمه ای درجهت آشنایی با تستهای غیر مخرب و خصوصا تست التراسونیک میباشد.
در این مجموعه پس از آشنایی با اصول تست آلتراسونیک سه روش اصلی تست فراصوت یعنی:
A,B,C-SCAN معرفی شده است و درادامه مبدلهای صوتی و پارامترهای موثربرتست فراصوت مورد
برسی قرارگرفته است. این مجموعه در قالب POWERPOINT است و آنرا به کمک دوست عزیزم تهيه كرده ايم .
http://manufacture.persiangig.com/DOWNLOAD/ABCs_of_Ultrasonics-FARSI.pps

بازرسي مخازن تحت فشار

(2- خ ) بازرسی مخازن تحت فشار --- سیستم کنترل کیفی:

یک بازرس به تنهایی قادر به نظارت بر کلیه مراحل تولید نیست بلکه باید درون یک تیم کنترل کیفی که تقسیم وظایف بر اساس توانایی های آنها صورت گرفته ، قرار گیرد.

خوب تا اینجا منظور من از بازرس ، به طور کلی ناظر کنترل کیفی بود چه بازرس کارفرما یا بازرس کارگاه (پیمانکار).در این قسمت میخواهم یک سیستم کنترل کیفی (Quality Management System) را طبق آنچه که در شرکتهای سازنده امریکایی(همچون ABS) به اجرا گذاشته میشود را توضیح دهم. این سیستم کنترل کیفی شامل یک سری پرسنل ،اسناد ، مدارک و پروسیجر، استانداردهای مورد استفاده جهت طراحی ، ساخت و بازرسی و یک سری آزمونها و تستها می باشد که بطور خلاصه در ادامه مبحث هر کدام تشریح شده اند:

پرسنل مورد نیاز:

- مدیر کنترل کیفیت

- بازرسان کنترل کیفیت

- بازرسان جوش

- پرسنل تستهای غیر مخرب

دپارتمان کنترل کیفی بوسیله مدیر کنترل کیفیت رهبری شده که خود بوسیله بازرسان کنترل کیفیت ، بازرسان جوش و کنترل کننده های اطلاعات و مدارک همراهی می شود.

گروه بازرسان داخلی ، در حین ساخت بازرسی چشمی و ابعادی و دیگر مراحل بازرسی را به انجام می رسانند در حالی که تستهای غیر مخرب ممکن است توسط یک سازمان فرعی تایید شده (Qualified) انجام شود.

یکی از وظایف مدیر کنترل کیفی مرور مدارک تاییدیه و سوابق قبلی پرسنل NDT ( که مجاز بوده و دارای Level II یا III هستند ) می باشد.در بعضی از سیستم های کنترل کیفی امکان دارد که یک شخص کار هر یک از بازرسان کنترل کیفی و بازرسان جوش را به تنهایی انجام دهد که در این صورت بازده این سیستم کمتر میشود.در اکثر پروژه ها ممکن است مهندسین کنترل کیفی در کارگاه ساخت(workshop) و یا در محل نصب و احداث تجهیزات ساخته شده (on-site) حضور داشته باشند که در این صورت هر کدام جهت بهتر انجام شدن کار از نیروهای بازرسی کنترل کیفی و بازرسی جوش استفاده میکنند.در ذیل چارت سازمانی دپارتمان کنترل کیفی را مشاهده میکنید.

شرح وظایف بازرسان کنترل کیفی و بازرسان جوش خود مبحث طولانی است و در این مقول بنده میخواهم که این مبحث را به شرح وظایف آنها در ساخت مخازن تحت فشار خلاصه نمایم.

انواع بازرسی های مربوط به ساخت مخازن تحت فشار را میتوان به موارد زیر خلاصه نمود:

- مطالعه و مرور نقشه ها و دستورالعمل های تست

- بازرسی مواد اولیه(ورق،فلنج،لوله،پیچ و مهره و ...)

- بازرسی ابعادی(برش ورقهای فلزی)

- بازرسی قبل از جوش(مونتاژ)، بازرسی لبه های اتصال

- بازرسی چشمی جوش

- بازرسی ابعادی AS-Built (ابعاد نهایی مخزن)

- بازرسی سندبلاست و رنگ(Dry Film Thickness=DFT)

- بازرسی قبل از تحویل نهایی مخزن

مدارک مورد نیاز که باید همیشه در دسترس بازرس کنترل کیفی باشد شامل موارد زیر میشود:

- راهنمای QC

- برنامه کاری QC (QC Plan)

- چک لیست ها (فهرست بازبینی)

- نقشه های ساخت(shop drawings)

- نقشه های نقاط تستهای غیر مخرب(NDT Map)

- دستورالعمل های تستها

- Travelers (برگه ای جهت برچسب زدن به مواد که همراه مواد در پروسه تولید جابجا شده و شامل اطلاعات شماره آیتم و شماره سفارش و تعداد میباشد.)

- دفتر ثبت صلاحیت جوشکاران

- WPS , PQR (دستورالعمل جوشکاری)

- دفتر ثبت بازرسی چشمی جوش

- M.T.C(Material Test Certificate) یا برگه گواهینامه تست مواد

- گزارشات NDT,DT

- دفتر ثبت عملیات حرارتی

- گزارشات تستهای نیوماتیک و هیدروستاتیک

- دفتر ثبت ابعاد As-Built

- M.D.R(Manufacturer’s Data Report)

نگران نباشید. تمام این موارد کاملا توضیح داده خواهد شد.

و اما استانداردها و کدهایی که باید در اختیار بازرس کنترل کیفی قرار داده شود شامل استانداردهای مربوط به طراحی و ساخت مخازن تحت فشار و استانداردهای جوشکاری و همچنین استانداردهای مواد میباشد که مشتمل بر موارد ذیل است:

- ASME SEC II PARTS A,B,C & D (مشخصات مواد پایه و مواد مصرفی جوشکاری)

- ASME SEC V (تستهای غیر مخرب)

- ASME SEC VIII DIV 1 & 2 (استاندارد طراحی مخازن تحت فشار)

- ASME SEC IX (دستورالعمل جوشکاری)

- TEMA (استاندارد طراحی مبدلهای حرارتی)

- API – 661 (استاندارد طراحی کولر ها و هیترهای هوا)

- API – 650 (مخازن ذخیره)

- API SPECIFICATION 5L (لوله های 5L)

- API – 1104 (جوشکاری خطوط لوله)

- AISC

- JIS(FERROUS METALS SPECIFICATION)

- BS – 5500 (ساخت مخازن تحت فشار)

- BS – 5950

- BS – 4360

- BS – 729

- DIN (MATERIAL SPECIFICATION)

- AWS D 1.1

در اغلب پروژه ها به غیر از استانداردها ،مدارک و اسناد دیگری یافت میشود که اصولا با توجه به خصوصیات پروژه و موقعیت مکانی احداث تجهیزات آن تهیه می شود که به آن مشخصات پروژه یا Project Specification و یا به اختصار Spec میگویند.

یک بازرس باید استانداردها را بخوبی بداند و در صورت امکان آنرا تفسیر کند و قبل از ساخت، اسناد مربوط به مشخصات پروژه را کاملا مطالعه نماید.

(2- د ) بازرسی و نظارت بر کنترل کیفی ساخت مخازن تحت فشار:

بازرسی و نظارت بر کنترل کیفی ساخت مخازن تحت فشار

(Pressure vessel inspection)

مقدمه:

قبل از هر چیزی، بازرس باید با نحوه کارکرد و قسمتهای مختلف مخازن تحت فشار (Pressure vessels) که یکی از تجهیزات پر کاربرد صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی است، آشنا شود.

مخازن تحت فشار چگونه مخازنی هستند؟

مخازن(ظروفی) که حاوی سیالات (مایع یا گاز) تحت فشار بالاتر از 100 کیلو پاسکال(یک بار) هستند. اینگونه مخازن به دو گونه Fired همچون دیگهای بخار(بویلرها) که مخزن از طریق کوره یا مشعل گرم میشود و Unfired مثل مخازن اکسیژن و هیدروژن طبقه بندی میشوند.

مثالهای مختلفی از مخازن تحت فشار را در صنایع مختلف همچون برجهای تقطیر در پالایشگاههای نفت و پتروشیمی ها و همچنین مخازن راکتور هسته ای در نیروگاههای هسته ای می توان نام برد.

مخازن تحت فشار برای اینکه کارکردی ایمن داشته باشند در فشار و دمای ویژه ای طراحی میشوند که اصطلاحا فشار طراحی (Design pressure) و دمای طراحی (Design temperature) گفته میشود. طراحی و ساخت اینگونه تجهیزات تحت فشار بدون اصول و استفاده از کدها و استانداردهای طراحی بسیار خطرناک و حادثه آفرین خواهد بود.

به همین خاطر، جهت طراحی و تایید آن از استانداردهای رایجی همچون استاندارد امریکایی ASME Boiler and pressure vessel code(BPVC) و یا استاندارد انگلیسی BS PD 5500 (Pressure vessel code) استفاده میگردد.

بازرس باید با هر یک از استانداردهای مربوطه آشنایی داشته باشد و در صورت لزوم بتواند قسمتهای مختلف استانداردها را تفسیر نماید.

همانگونه که اشاره شد شکل مخازن میتواند بصورت کروی و یا استوانه ای طراحی شود. بدون در نظر گرفتن شکل مخازن، جرم مخازن تحت فشار رابطه مستقیم با حجم و فشار آن دارد. در زیر رابطه جرم مخازن تحت فشار کروی را میبینید:

M=3/2PVd/s

که در آن M جرم ، p فشار، V حجم، d دانسیته ماده بکار رفته در مخزن و s حداکثر تنش کاری که آن ماده میتواند تحمل کند میباشد. اشکال دیگر در مقایسه با شکل کروی عدد ثابت بزرگتر از 2/3 دارند. در اینجا 2/3 را ثابت مربوط به شکل مخزن مینامند.بطور مثال در نظر بگیرید برای یک موشک میخواهیم یک محفظه سوخت از هلیم تحت فشار طراحی کنیم بگونه ای که کمترین جرم یا وزن را داشته باشد.خوب ،همانطور که گفتم باید از شکل کروی با ضریب عددی 2/3 استفاده کنیم تا کمترین جرم را داشته باشیم.همین طور از الیاف کربنی که دانسیته کمی دارند جهت تامین مواد مخزن (حداقل d/s) و هلیم سرد (حداقل M/PV) .خوب به نظر شما طراحی به همین سادگی است. ساده نیست! شاید تعجب کنید اگر بگویم که ساده تر از آن چیزی است که شما فکرش را بکنید. امروزه برنامه های نرم افزاری مختلفی در دسترس کاربران میباشد که میتوان رایج ترین آنها را نام برد همچون PVElite و Compress .که به سادگی میتوان مخازن بسیار پیچیده ای را با آنها طراحی نمود.

همانطور که میدانید صحبت از هر چیزی ساده است ولی عمل کردن و انجام آن سخت تر. و اینجاست که وظیفه یک بازرس و ناظر بخوبی آشکار میشود.بازرس و گروههای مرتبط با کنترل کیفی ، باید با مراحل ساخت آشنا باشند و بدانند در هر مرحله از پروسه ساخت چه وظیفه ای دارند و چه چیزهایی را باید کنترل کنند تا محصول مطابق با استاندارد و داده های طراحی تولید شود.در جلسات آتی در مورد یک سیستم مدیریت کیفی موثر صحبت خواهم کرد.

قسمتهای مختلف یک مخزن تحت فشار:

در شکل زیر بخشهای مختلف یک مخزن تحت فشار را میبینید که بعدا در طی جلسات مفصلا راجع به آن بحث خواهد شد.

بازرسي جوش و خطرات آن

خطرات جوشكاري؛

1- گازها و غبارات

دود جوشكاري مخلوطي از ذرات خيل ريز (غبار) و گازهاي مختلف است.

بسياري از مواد موجود در اين دود مثل كروم,نيكل,ارسنيك,آزبست, منگنز, سيليكا(سيليس), بريليوم , كادميوم , اكسيدهاى نيتروژن , فسژن , تركيبات فلور , منواكسيد كربن, كبالت, مس, سرب , ازون , سلنيوم و روي مي تواند بسيار سمي باشد.

معمولا" اين گازها و غبارات مي تواند از مواد زير متصاعد شود:

· فلزي كه جوشكاري ميشود(بيس متال) يا فلزي كه براي جوشكاري استفاده ميشود(فلز الكترود)

· رنگ يا پوشش روي فلز اصلي يا پوشش الكترود(گل جوش)

· گازهاي حفاظت كننده مثل آرگون يا CO2

· واكنشهاي شيميائي كه ناشي ازعمل اشعه ماوراي بنفش يا گرما ست

· موادمصرفي استفاده شده

· آلودگي هاي هواي ناشي از بخارات پاك كننده ها و مواد ضد روغن

تمام جوشكار ها در معرض خطر هستند ولي سيگاري ها بيشتر در معرض خطر هستند.

بعلت وجود مواد مختلف اثرات اين بخارات بر روي افراد مشخص نيست ولي اين مواد بر روي بسياري از قسمتهاي بدن مثل ريه ها ,قلب,كليه ها و اعصاب اثر سو دارد.

دود جوش اثرات كوتاه مدت وطولاني مدت روي سلامتي انسان دارد.

اثرات كوتاه مدت:

ذرات دود جوش (مثل روي,منگنز,مس و اكسيدهاي مس) باعث بروز تب دود جوش ميشود. علائم اين بيماري 4 تا 12 ساعت بعد ظاهر ميشود و شامل لرز,تشنگي,دردعضلاني,درد سينه,سرفه,خس خس سينه,خستگي,تهوع و طعم فلزي در دهان است.

دود جوش ميتواند باعث تحريك چشم,مخاط بيني و دستگاه تنفسي شود و ايجاد سرفه,خس خس سينه,تنگي نفس,برونشيت,ورم ريه (تجمع مايع در ريه ها) و التهاب ريه كند.علائم دستگاه گوارش مثل تهوع,كمي اشتها,استفراغ,دردهاي شكمي و سو هاضمه هم جزو اين علائم است.

در بعضي جوشكاري هاي خاص مواد ايجاد شده بسيار خطرناك است مثل فلز كادميوم يا براي مثال اشعه ماوراي بنفش جوش با اكسيژن و نيتروژن هوا واكنش داده باعث ايجاد گازهاي خطرناك ازون و اكسيدهاي نيتروژن ميشود.اين گازها و بخارات در غلظت هاي بالا خطرناك بوده و باعث تحريك مخاط بيني و حلق شده و بيماري هاي جدي ريوي ميشود. اشعه ماوراي بنفش جوش با حلالهاي هيدروكربني كلر دار مثل تري كلرواتيلن, تري كلرواتان و متيل كلريد واكنش داده و ايجاد گاز بسيار سمي فسژن را مينمايد.علائم اوليه مسموميت با اين گاز سرگيجه,لرز و سرفه است كه 5 تا 6 ساعت بعد ظاهر ميشود و به همين دليل جوش با قوس به هيچ وجه نبايد در فاصله 200 متري حلال ها يا وسايل ضد روغن انجام شود.

اثرات طولاني مدت:

مشكلات ريوي,حنجره و مجاري ادراري بخصوص در كار با بخار مواد خطرناكي مثل كادميوم, نيكل, بريليوم , كروم و ارسنيك كه در دود جوشكاري با مواد فوق موجود است.

مشكلات مزمن تنفسى مثل برونشيت,آسم,التهاب ريه ها,كاهش حجم ريه ها , رسوب غبار يا سيليس يا اكسيد آهن در ريه ها و مشكلات قلبي, پوستي, كاهش شنوائي و مشكلات گوارشي مثل التهاب مزمن معده و روده ها و زخم معده و اثني عشر و صدمات كليوي از ديگر عوارض طولاني مدت جوشكاري است.

جوشكارهاى استيل داراى اسپرمهاى كمترى هستند.در بعضى جوشكارىها احتمال سقط جنين و تاخير در حاملگى در همسران جوشكارها بيشتراست كه احتمالا" بدلائل زير است: 1-فلزاتي مثل آلومينيوم, كادميوم, نيكل, كروم, آهن, منگنز و مس 2-گازهائي مثل ازون و گازهاي نيتروژن دار

3-گرما و 4- راديوگرافي (براي چك كردن درزها)

جوشكارى با آزبست براي عايق كردن و پوشاندن سطوح با آزبست باعث رسوب آزبست در ريه ها و افزايش احتمال سرطان ريه و پرده جنب ميشود.به همين علت براي جوشكاري نزديك سطوح آزبست دار بايد كليه جوانب ايمني مثل ماسك مخصوص رعايت شود.

2- گرما

گرماي شديد جوشكاري و مذاب و جرقه مربوطه ميتواند باعث سوختگي شود.سوختگي و ضايعات چشمي ميتواند ناشي از مذاب, تكه هاي فلز,جرقه و الكترود داغ باشد.

بعلاوه گرماي زياد و مدت طولاني در گرما ماندن ميتواند باعث گرمازدگي شود.جوشكار ها ميبايستي از علائم گرمازدگي ( مثل احساس خستگي, سرگيجه, كاهش اشتها, تهوع, درد هاي شكمي و تحريك پذيري) اطلاع داشته باشند .

3- نور و اشعه هاي مادون قرمز و ماوراي بنفش

نور شديد جوشكاري باعث صدمه به شبكيه چشم و اشعه مادون قرمز باعث صدمه به قرنيه و ايجاد آب مرواريد ميشود.اشعه ماوراي بنفش ميتواند باعث برق زدگي چشم شود (حتي در مدت كمتر از يك دقيقه). علائم برق زدگي بعد از چند ساعت ظاهر شده و شامل احساس وجود شن يا جسم خارجي در چشم, تاري ديد, درد شديد, ريزش اشك, سوزش چشم و سردرد است.اشعه از مواد اطراف منعكس شده و حدود نصف برق زدگي ها در كساني است كه جوشكاري نميكنند. عدم استفاده از وسائل حفاظتي و برق زدگي هاي مكرر باعث صدمه دائمي چشم ميشود. سوختگي پوست در اثرمجاورت با اشعه ماوراي بنفش مشابه آفتاب سوختگي است و احتمال سرطان پوست را زياد ميكند.

4- صدا

صدا علاوه بر كاهش شنوائي باعث ايجاد استرس و فشار عصبي , بالا رفتن فشار خون و بيماري هاي قلبي ميشود. كار كردن در محيط هاي پر سرو صدا باعث خستگي , عصبي شدن و تحريك پذيري ميشود.

در سر و صداي بالاي 85 دسي بل حتما" بايد از گوشي محافظ استفاده كرد.

5- ناراحتي هاي عضلاني_استخواني

جوشكارها در معرض كمردرد , شانه درد ,دردهاي زانو ,التهاب عضلات ,مفاصل و رباط ها هستند . وضعيت كاري مثل كار بالاي سر , لرزش و بلند كردن بار سنگين از عوامل موثر هستند. براي پيشگيري از اين مشكلات راه حل هاي زير را ميتوان به كار برد :

1- بلند كردن صحيح بار

2- تغيير حالت بدن هر چند وقت يكبار ( كار نكردن در يك وضعيت بمدت طولاني)

3- قرار دادن كار در ارتفاع مناسب

4- استفاده از محلي براي قرار دادن پاها در صورت ايستادن طولاني

5- قرار دادن وسائل در محل مناسب جهت دسترسي

6- كاهش لرزش

خطرات ايمني جوشكاري

برق گرفتگي

برق دستگاه جوش بعلت ولتاژ پائين معمولا" خطر زيادي ندارد ولي حتي همين ولتاژ هم ميتواند در مواردي خيلي خطرناك باشد مثل برق گرفتگي در ارتفاع و در نتيجه سقوط از ارتفاع . عوامل محيطي مثل شرجي بودن هوا يا محيطهاي بسته و تنگ از همين ولتاژ كم هم توليد شوك شديد الكتريكي و برق گرفتگي شديد و حتي مرگ ميكند. جهت جلوگيري ازاين وضع بايد حتماگ دستكش هاي پوشيده شده خشك باشد . جوشكار بايستي كفش با كف لاستيكي بپوشد و روي سطوح هادي برق مثل لوله هاي فلزي را با يك لايه عايق مثل يك تخته خشك يا زير انداز لاستيكي بپوشاند .

قطعه اي كه جوشكاري ميشود و قاب تمام ماشين هاي الكتريكي بايد به زمين وصل شود . قسمتهاي عايق دستگيره الكترود و كابلهاي برق بايستي خشك و در وضع خوبي باشند . الكترود ها نبايد با دست بدون دستكش يا با دستكش خيس يا ايستاده روي سطوح خيس و مرطوب تعويض شود .

آتش سوزي و انفجار

گرما و جرقه هاي جوشكاري يا شعله آن در مجاورت مواد آتشزا توليد آتش يا انفجار ميكند. جوشكاري يا برشكاري بايد در محيط هائي انجام شود كه عاري از مواد آتشزا نظير زباله , چوب , كاغذ ,پلاستيك , مواد شيميائي و مواد قابل اشتعال باشد. موادي كه قابل دور كردن نباشد بايد در ظروف ضد آتش و در بسته قرار داده شود. هرگز در محيط هائي كه داراي مواد قابل اشتعال هستند جوشكاري نكنيد مگر كاملا" تخليه و تميز شده باشند ويا با يك گاز خنثي و غير قابل اشتعال پر شده باشند. محيط هائي كه مواد آن شناخته شده نيست بايد خطرناك و قابل اشتعال فرض شود. حتي در صورت عدم اشتعال, جوشكاري در بعضي محيطها ميتواند باعث توليد گازهاي سمي شود. قبل از ترك محل كار محيط اطراف بايستي براي آتش بررسي شود.

دستگاه ها

تمام ماشين ها و دستگاه هاي با قسمتهاي متحرك بايد داراي محافظ باشد تا دست , مو يا لباس افراد درآن گير نكند.

در موقع تعمير توسط جوشكاري , سنگ زني يا هر كار گرمي دستگاه بايد از برق كشيده و طوري باشد يا علامتي داشته باشد يا قفل شود تا كسي اشتباها" آن را به برق وصل نكند .

ليز خوردن و افتادن

جهت جلو گيري از ليز خوردن و افتادن محوطه جوشكاري بايد عاري از وسائل , دستگاه ها, كابلهاو مواد روغني يا آب ريخته شده روي زمين باشد و محلهاي خطرناك و گودالها و چاله ها توسط نوار خطر مشخص شود.

خطرات جوشكاري در فضا هاي بسته

فضاي بسته محل كوچك يا تنگي است با دسترسي محدود و كم و بدون تهويه يا جريان هوا . تهويه كافي براي كار در فضاهاي بسته ضروري است.

غلظت بالاي گازه و بخارات خطرناك وسمي در فضاي كوچك بسرعت بحد خطر ميرسد . بعلت مصرف بالاي اكسيژن در جوشكاري بيهوشي و مرگ ناشي از خفگي بسرعت حادث ميشود. بعضي از گازها و بخارات بشدت قابل اشتعال و انفجار است.

تمام كساني كه وارد محل هاي خطرناك ميشوند بايد طرز استفاده از دستگاه تنفس(كپسول هوا) و دستگاه هاي ايمني , طرز صحيح ورود و خروج به اين اماكن و عمليات نجات را تعليم ببينند.

1- نفر داخل فضاي بسته ميبايستي مجهز به كمربند ايمني , طناب نجات, و وسائل استحفاظي فردي مناسب از جمله دستگاه تنفس (كپسول هوا ) باشد (به هيچ وجه نبايد از ماسكهاي تصفيه هوا با فيلتر هاي ذغالي, كاغذي و غيره استفاده كرد)

2- سيلندر گاز و ماشين جوش بايد در جاي مطمئن خارج از فضاي بسته قرار داده شود.

3- يك نفر كمكي تعليم ديده بايستي خارج از فضاي بسته با تجهيزات مربوطه مثل كپسول آتش نشاني و وسائل استحفاظي فردي مثل كپسول هوا آماده باشد تا در صورت لزوم فرد داخل را نجات دهد . اگر فرد خارج از فضا هر نوع كاهش سطح هوشياري يا علائم خفگي را احساس كرد فرد داخل را بايد فورا" از فضا خارج نمود.

4- تمام فضا هاي بسته قبل از ورود ميبايستي جهت گازهاي قابل اشتعال , سمي و سطح اكسيژن امتحان شود . در طي عمليات جوشكاري شرايط هواي داخل بايد مرتبا" امتحان شود. هيچ كس نبايد وارد جائي شود كه سطح اكسيژن آن كمتر از5/19% باشد مگر اينكه مجهز به كپسول هوا باشد .

5- هرگز از اكسيژن براي تهويه استفاده نشود .

6- از تهويه مداوم يا دستگاه تنفس (كپسول هوا ) در طي جوشكاري يا برشكاري گرم در فضاي بسته استفاده شود.

7- تمام لوله ها , مجاري و خطوط انتقال نيرو مثل كابل و سيم وغيره ميبايستي قطع يا خاموش شود. تمام شير ها (والو ) و سوئيچ هاي بسته شده بايد داراي علامت باشد يا قفل شود تا كسي آن را اشتباها" باز يا روشن نكند.

8- تمام تورچ ها و مشعلهاي و ديگر وسائلي كه با گاز يا اكسيژن كار ميكنند و غير ضروري هستند بايد خارج شوند.

خطرات گازهاي متراكم (داخل كپسول)

در جوشكاري با گاز و برشكاري با شعله از يك گاز سوختني و اكسيژن جهت توليد گرما براي جوشكاري استفاده ميشود .براي گاز با فشار بالا هم اكسيژن وهم گاز سوختني (استيلن , هيدروژن , پروپان (گاز مايع) و غيره) در سيلندر (كپسول) هاي با فشار بالا نگهداري ميشوند تا مشعل گرماي كافي ايجاد كند .

استفاده از كپسول گاز فشرده باعث ايجاد خطراتي براي جوشكار ميشود مثلا" استيلن قابل انفجار است (كار با آن بايد همراه با تهويه كافي و شرايط غير قابل نشط باشد) يا اكسيژن با اينكه به تنهائي قابل انفجار يا اشتعال نيست ولي در غلظتهاي بالاي اكسيژن خيلي از مواد ( حتي آنهائي كه در هوا به سختي ميسوزند مثل گرد و غبار , گريس و روغن )براحتي ميسوزند يا منفجر ميشوند .

1- تمام كپسولها (سيلندرها) بايد داراي درپوش يا رگولاتور باشد.

2- فقط رگولاتور هائي بايد به كپسول بسته شوند كه براي همان گاز طراحي شده اند.

3- كپسولهاي گاز فشرده , تمام والوها (شير ها ) و تمام لولها و خطوط انتقال بايد قبل و در طي جوشكاري بررسي شوند.

4- كپسولها بايد طوري بصورت ايستاده قرار بگيرند كه از افتادن آنها ممانعت بعمل آيد .

5- تمام لوله ها و بستها و شلنگها بايد بطور مرتب بررسي و تميز و در شرايط خوب باشند .

6- كپسولهاي اكسيژن و مواد سوختني بايد بطور مجزا , دور از آفتاب و گرما در محل خشك و با تهويه كافي و مقاوم به آتش كه حداقل 7 متر از مواد قابل اشتعال مثل رنگ , روغن و حلالها دور باشد نگهداري شود .

7- وقتي كار تمام شد تمام شير (والو) ها بايد بسته شوند .قبل از انتقال كپسول به محل انبار , درپوش محافظ شير (والو) بايد بسته شود و فشار در رگولاتورها و شلنگها آزاد شود .

8- شلنگها بايد مجهز به فلاش بك ارستر باشند.

كم كردن از خطرات جوشكاري

قبل از شروع به جوشكاري خطرات براي آن عمليات خاص بايد مشخص شود. خطرات به نوع جوش , مواد (فلز اصلي(بيس متال) , پوشش سطح , الكترود ) و شرايط محيطي(مثل جوشكاري در فضاي بسته) بستگي دارد .

برگه اطلاعات ايمني ماده مربوطه(MSDS) بايد مطالعه شود تا خطرات مادهاي كه در جوشكاري و برشكاري استفاده ميشود و گارها و بخاراتي كه توليد ميشود مشخص شود.حتما" بايد چيزي را كه جوشكاري ميكنيد بشناسيد. بعضي از گازها و بخاراتي كه از سطوح كادميوم دار متصاعد ميشو حتي در كوتاه مدت ممكن است خطر مرگ داشته باشد . بعد از مشخص شدن خطرات راه هاي كنترل أن بايد بكار بسته شود .

مواد كم خطر تر را ميتوان بجاي مواد خطرناك بكار برد .

1- استفاده از لحيم هاي نقرهاي بدون كادميوم

2- استفاده از الكترود ها , دستكش ها و هات پد هاي بدون أزبست

جهت خروج گازها و بخارات مضر تهويه الزامي است .

1- تهويه خروجي موضعي مثل هود همراه با فن و داكتهاي مربوطه كه گازها و بخارات مضر را خارج ميكند. اين سيستم كاملا" به نقطه جوشكاري نزديك است و بهترين روش است . سيستم بايد بطور مرتب بررسي و تميز شود.

2- تهويه عمومي كه شامل فن هاي سقفي , درها و پنجره هاي باز و تهويه سقفي ميباشد كه كل محل كار را تهويه ميكند . اين روش به اندازه روش قبلي موثر نيست. فقط وقتي كاملا" موثر است كه همراه روش قبلي باشد.

· براي جوشكاري با گاز محافظ , روش تهويه موضعي با لوله خروجي ميتواند 70% از غلظت گاز ها را كم كند.

· هود و سيستم كانال بايد از مواد مقاوم در برابر آتش (ضد آتش) ساخته شود.

استفاده از سد (محافظ) هائي جهت محافظت افراد در مقابل نور , گرما و جرقه جوش لازم است :

· اطراف محل جوشكاري بايد با رنگ هاي مات رنگ شودتا اشعه ماوراي بنفش را منعكس نكند (مثل رنگ هاي حاوي اكسيد تيتانيوم يا اكسيد روي)

· اطراف محل جوشكاري بايد با مواد جاذب صوت پوشانده شود يا دستگاه و محل جوشكاري كاملا" محصور شود .

بايد بعضي عمليات و طرق كار اصلاح شود يا تغيير كند تا خطرات محو يا كم شوند :

· روي پوشش ها يا قسمتهاي رنگ شده جوشكاري نشود . در صورت امكان تمام سطوح پوشش دار قبل از جوشكاري برداشته شود .

· از يك ميز يا ظرف آب زير محل برشكاري با قوس پلاسما استفاده شود تا بخارات و صدا كم شود .

· بجاي قوس هوا قسمتهاي مورد نظر سنگ زده شود.

· از روش زير پودري جهت كم كردن نور و بخارات و دود استفاده شود.

· موقع جوشكاري و برشكاري وضعيت خود را طوري تنظيم كنيد تا سر شما داخل دود نباشد و دود از شما دور شود .

· قبل از جوشكاري يا برشكاري مواد قابل اشتعال و آتشزا را دور كنيد .

· مطمئن شويد كه دستگاه ها درست هستند مثلا" كابل و شلنگها خراب را تعويض كنيد .

· محوطه جوشكاري بايد عاري از دستگاه ها و سيمهاي دست و پا گيري باشد كه باعث افتادن ميشود .

· با كاهش آمپر دستگاه و گرفتن الكترود بصورت عمودي و حتي الامكان نزديك به سطح كار , دود و بخارات را كاهش دهيد .

· جوشكاري با قوس به هيچ وجه نبايد در فاصله 70 متري مواد و حلالها و دستگاه هاي ضد روغن انجام شود .

محافظت چشمها

اين امر جهت حفظ چشمها در مقابل نور زياد , گرما , اشعه ماوراي بنفش و پريدن اجسام داخل چشم بكار ميرود. براي اينكار از محافظ صورت(ماسك) يا كلاه و عينك ايمني استفاده ميشود.براي اينكه موقع برداشتن ماسك ذرات اخل چشم نرود بايد سر را به جلو خم كرد وچشم را بست.موقع جوشكاري , برشكاري و لحيم كاري بايد از شيشه هاي مخصوص استفاده كرد . شماره بعضي ازشيشه ها در زير مي آيد :

نوع جوشكاري	نوع شيشه
جوشكاري با الكترود دستي(جوشكاري برقي) (SMAW) با الكترودهاي با قطر 16/1 , 32/3 , 8/1 و 32/5 اينچ	10
جوشكاري با گاز محافظ مثل CO2(غير آهني) با الكترودهاي با قطر 16/1 , 32/3 , 8/1 و 32/5 اينچ	11
جوشكاري با گاز محافظ )آهني) با الكترودهاي با قطر 16/1 , 32/3 , 8/1 و 32/5 اينچ	12
جوشكاري با الكترود دستي(جوشكاري برقي) (SMAW) با الكترودهاي با قطر 16/3 , 32/7 و 4/1 اينچ	12
الكترودهاي با قطر 16/5 و 8/3 اينچ	14
جوشكاري باهيدروژن اتمي	10تا14
گوجينگ (CAW)	14

نوع شيشه	نوع جوشكاري
2	لحيم كاري نرم
3يا4	لحيم كاري با استفاده از شعله
3يا4	برشكاري سبك تا 1 اينچ
4يا5	برشكاري متوسط از 1 تا 6 اينچ
5يا6	برشكاري سنگين بالاي 6 اينچ
4يا5	جوشكاري گاز (سبك) تا 8/1 اينچ
5يا6	جوشكاري گاز (متوسط) از 8/1 تا 2/1 اينچ
6يا8	جوشكاري گاز (سنگين) بالاي 2/1 اينچ

(2-الف) بازرسی فنی :

یک بازرس به تنهایی قادر به نظارت بر کلیه مراحل تولید نیست بلکه باید درون یک تیم کنترل کیفی که تقسیم وظایف بر اساس توانایی های آنها صورت گرفته ، قرار گیرد.

خوب تا اینجا منظور من از بازرس ، به طور کلی ناظر کنترل کیفی بود چه بازرس کارفرما یا بازرس کارگاه (پیمانکار). در این قسمت میخواهم یک سیستم کنترل کیفی (Quality Management System) را طبق آنچه که در شرکتهای سازنده امریکایی(همچون ABS) به اجرا گذاشته میشود را توضیح دهم. این سیستم کنترل کیفی شامل یک سری پرسنل ،اسناد ، مدارک و پروسیجر، استانداردهای مورد استفاده جهت طراحی ، ساخت و بازرسی و یک سری آزمونها و تستها می باشد که بطور خلاصه در ادامه مبحث هر کدام تشریح شده اند:

پرسنل مورد نیاز:

- مدیر کنترل کیفیت

- بازرسان کنترل کیفیت

- بازرسان جوش

- پرسنل تستهای غیر مخرب

دپارتمان کنترل کیفی بوسیله مدیر کنترل کیفیت رهبری شده که خود بوسیله بازرسان کنترل کیفیت ، بازرسان جوش و کنترل کننده های اطلاعات و مدارک همراهی می شود.گروه بازرسان داخلی ، در حین ساخت بازرسی چشمی و ابعادی و دیگر مراحل بازرسی را به انجام می رسانند در حالی که تستهای غیر مخرب ممکن است توسط یک سازمان فرعی تایید شده (Qualified) انجام شود.

یکی از وظایف مدیر کنترل کیفی مرور مدارک تاییدیه و سوابق قبلی پرسنل NDT ( که مجاز بوده و دارای Level II یا III هستند ) می باشد.در بعضی از سیستم های کنترل کیفی امکان دارد که یک شخص کار هر یک از بازرسان کنترل کیفی و بازرسان جوش را به تنهایی انجام دهد که در این صورت بازده این سیستم کمتر میشود.در اکثر پروژه ها ممکن است مهندسین کنترل کیفی در کارگاه ساخت(workshop) و یا در محل نصب و احداث تجهیزات ساخته شده (on-site) حضور داشته باشند که در این صورت هر کدام جهت بهتر انجام شدن کار از نیروهای بازرسی کنترل کیفی و بازرسی جوش استفاده میکنند.در ذیل چارت سازمانی دپارتمان کنترل کیفی را مشاهده میکنید.شرح وظایف بازرسان کنترل کیفی و بازرسان جوش خود مبحث طولانی است و در این مقول بنده میخواهم که این مبحث را به شرح وظایف آنها در ساخت مخازن تحت فشار خلاصه نمایم.

(2-الف -1 )انواع بازرسی های مربوط به ساخت مخازن تحت فشار را میتوان به موارد زیر خلاصه نمود:

- مطالعه و مرور نقشه ها و دستورالعمل های تست

- بازرسی مواد اولیه(ورق،فلنج،لوله،پیچ و مهره و ...)

- بازرسی ابعادی(برش ورقهای فلزی)

- بازرسی قبل از جوش(مونتاژ)، بازرسی لبه های اتصال

- بازرسی چشمی جوش

- بازرسی ابعادی AS-Built (ابعاد نهایی مخزن)

- بازرسی سندبلاست و رنگ(Dry Film Thickness=DFT)

- بازرسی قبل از تحویل نهایی مخزن

(2-الف-2 ) مدارک مورد نیاز که باید همیشه در دسترس بازرس کنترل کیفی باشد شامل موارد زیر میشود:

- راهنمای QC

- برنامه کاری QC (QC Plan)

- چک لیست ها (فهرست بازبینی)

- نقشه های ساخت(shop drawings)

- نقشه های نقاط تستهای غیر مخرب(NDT Map)

- دستورالعمل های تستها

- Travelers (برگه ای جهت برچسب زدن به مواد که همراه مواد در پروسه تولید جابجا شده و شامل اطلاعات شماره آیتم و شماره سفارش و تعداد میباشد.)

- دفتر ثبت صلاحیت جوشکاران

- WPS , PQR (دستورالعمل جوشکاری)

- دفتر ثبت بازرسی چشمی جوش

- M.T.C(Material Test Certificate) یا برگه گواهینامه تست مواد

- گزارشات NDT,DT

- دفتر ثبت عملیات حرارتی

- گزارشات تستهای نیوماتیک و هیدروستاتیک

- دفتر ثبت ابعاد As-Built

- M.D.R(Manufacturer’s Data Report)

نگران نباشید. تمام این موارد کاملا توضیح داده خواهد شد.

و اما استانداردها و کدهایی که باید در اختیار بازرس کنترل کیفی قرار داده شود شامل استانداردهای مربوط به طراحی و ساخت مخازن تحت فشار و استانداردهای جوشکاری و همچنین استانداردهای مواد میباشد که مشتمل بر موارد ذیل است:

- ASME SEC II PARTS A,B,C & D (مشخصات مواد پایه و مواد مصرفی جوشکاری)

- ASME SEC V (تستهای غیر مخرب)

- ASME SEC VIII DIV 1 & 2 (استاندارد طراحی مخازن تحت فشار)

- ASME SEC IX (دستورالعمل جوشکاری)

- TEMA (استاندارد طراحی مبدلهای حرارتی)

- API – 661 (استاندارد طراحی کولر ها و هیترهای هوا)

- API – 650 (مخازن ذخیره)

- API SPECIFICATION 5L (لوله های 5L)

- API – 1104 (جوشکاری خطوط لوله)

- AISC

- JIS(FERROUS METALS SPECIFICATION)

- BS – 5500 (ساخت مخازن تحت فشار)

- BS – 5950

- BS – 4360

- BS – 729

- DIN (MATERIAL SPECIFICATION)

- AWS D 1.1

در اغلب پروژه ها به غیر از استانداردها ،مدارک و اسناد دیگری یافت میشود که اصولا با توجه به خصوصیات پروژه و موقعیت مکانی احداث تجهیزات آن تهیه می شود که به آن مشخصات پروژه یا Project Specification و یا به اختصار Spec میگویند.

یک بازرس باید استانداردها را بخوبی بداند و در صورت امکان آنرا تفسیر کند و قبل از ساخت، اسناد مربوط به مشخصات پروژه را کاملا مطالعه نماید.