ما هي معايير وطرق اختبار مقاومة الهواء أو مقاومة الضغط للمسبوكات الهيدروليكية

المسبوكات الميكانيكية الهيدروليكية تعتبر أجسام الصمامات، وأغطية المضخات، وبراميل الأسطوانات، مكونات أساسية في الأنظمة الهيدروليكية. إنها تتميز بمسارات تدفق داخلية معقدة وتخضع لضغوط تشغيل عالية. وبالتالي، فإن مقاومة الضغط (القوة الهيدروليكية) وضيق التسرب (الختم المحكم للغاز) تعتبر من مؤشرات الجودة الحاسمة. يضمن الاختبار الصارم تأهيل المنتج وسلامة النظام والموثوقية التشغيلية على المدى الطويل.

اختبار مقاومة الضغط (القوة الهيدروستاتيكية): المعايير والتنفيذ

يتحقق الاختبار الهيدروستاتيكي، أو اختبار القوة الهيدروليكية، من السلامة الهيكلية للصب تحت ضغط السائل العالي. إنه يضمن عدم تعرض المكون للتشوه البلاستيكي أو التمزق في ظل ظروف الضغط القصوى.

تحديد معلمات الضغط الرئيسية

يتم تعيين ضغط الاختبار للمسبوكات الهيدروليكية بشكل ثابت أعلى بكثير من الضغط الاسمي للمكون (ضغط العمل التصميمي)، وفقًا لمعايير الصناعة ومواصفات المنتج المحددة.

• المضاعف القياسي: تفرض الممارسة الصناعية الشائعة أن يكون ضغط الاختبار 1.5 مرة من الضغط الاسمي. على سبيل المثال، يجب أن يتحمل جسم الصمام المصمم للضغط الاسمي 25 ميجا باسكال ضغط اختبار لا يقل عن 37.5 ميجا باسكال.

• وسيلة الاختبار: تُستخدم عادةً الوسائط السائلة مثل الماء النظيف أو الزيت الهيدروليكي أو المستحلب. تُفضل السوائل نظرًا لعدم قابليتها للضغط، مما يقلل من إطلاق الطاقة ويعزز السلامة في حالة فشل الصب.

• وقت الانتظار: يجب الحفاظ على ضغط الاختبار لمدة محددة، تتراوح عادةً من 3 إلى 10 دقائق، اعتمادًا على سمك جدار الصب وحجمه والمعيار الحاكم. مطلوب فترات تعليق أطول للمكونات الكبيرة أو الهامة.

إجراءات الاختبار ومعايير القبول

يتطلب إجراء الاختبار تحكمًا دقيقًا ومراقبة دقيقة للحصول على نتائج موثوقة.

• عملية الضغط: يجب زيادة الضغط ببطء وبشكل موحد إلى مستوى الاختبار. يجب تجنب ارتفاع الضغط السريع لمنع التشخيص الخاطئ أو الضرر. يجب أن يتباطأ معدل الزيادة بمجرد الوصول إلى 90% من الضغط المستهدف.

• الفحص البصري: أثناء فترة الانتظار، يجب على المشغل إجراء فحص بصري تفصيلي لجميع الأسطح الخارجية واللحامات (إن أمكن) ومناطق المفاصل.

• معايير القبول: يعتبر الصب متوافقاً إذا:

  1. لا يُظهر جسم الصب أي علامات واضحة للتسرب (على سبيل المثال، التقطير أو الرش).

  2. لا يُظهر هيكل الصب أي تشوه أو تمزق ملحوظ.

  3. تظل قراءة مقياس الضغط ثابتة طوال فترة الانتظار المطلوبة دون حدوث تدهور كبير.

اختبار ضيق التسرب (محكم الغلق): الطرق والمتطلبات

يقوم اختبار إحكام التسرب بتقييم كثافة مادة الصب وسلامتها، مع التركيز على العيوب الدقيقة مثل الانكماش الدقيق، أو المسامية الدقيقة، أو الشقوق الصغيرة التي قد تؤدي إلى تسرب السوائل. وبما أن جزيئات الغاز أصغر بكثير من جزيئات السائل، فإن الغاز يوفر اختراقًا فائقًا، مما يجعل اختبار إحكام الهواء حساسًا للغاية للعيوب المجهرية.

إعدادات المتوسطة والضغط

عادة ما يكون وسط اختبار إحكام التسرب عبارة عن غاز جاف ونظيف، مثل الهواء المضغوط أو النيتروجين.

• ضغط الاختبار: يتراوح ضغط اختبار محكم الهواء عادةً من 60 إلى 100 من الضغط الاسمي، أو كما هو محدد في معيار المنتج. وهذا بشكل عام أقل من ضغط الاختبار الهيدروستاتيكي. تفرض بعض المعايير ضغطًا لا يقل عن 0.2 ميجا باسكال.

• الأهمية الحرجة: بالنسبة لغرف التحكم والممرات الداخلية لأجسام الصمامات الهيدروليكية، يعد إحكام الهواء أمرًا بالغ الأهمية. فهو يضمن التحكم الفعال في السوائل ويمنع "التسرب الداخلي" الضار داخل النظام.

طرق الكشف الرئيسية

يتم استخدام عدة طرق عالية الحساسية للتحقق من إحكام المسبوكات الهيدروليكية:

1. اختبار غمر الماء:

   • يتم ضغط الصب داخليًا باستخدام غاز الاختبار.

   • يتم غمر المكون بأكمله أو المنطقة المحددة قيد الفحص في خزان المياه. يجب أن تكون أعلى نقطة بعيدة عن سطح الماء بمسافة محددة.

   • معيار القبول: بعد فترة غمر كافية، تتم ملاحظة السطح لتدفقات مستمرة وثابتة من الفقاعات. تشير الفقاعات المستمرة إلى وجود مسار تسرب، مما يؤدي إلى الرفض.

2. اختبار تطبيق السائل (اختبار فقاعة الصابون):

   • يتم ضغط الصب داخليا.

   • يتم تطبيق سائل كشف خاص (على سبيل المثال، محلول الصابون أو عامل الرغوة) على الأسطح الحرجة، مثل وجوه التزاوج، أو الوصلات الملولبة، أو تحولات سمك الجدار.

   • معيار القبول: في حالة وجود تسرب، سيشكل الغاز المتسرب فقاعة تنمو باستمرار على السطح. يستمر الفحص البصري عادةً لمدة دقيقة واحدة على الأقل.

3. اختبار تسوس الضغط (طريقة الضغط التفاضلي):

   • تستخدم هذه الطريقة أجهزة استشعار عالية الدقة لمراقبة انخفاض الضغط داخل الصب المختوم والمضغوط خلال فترة تعليق محددة (على سبيل المثال، 3 دقائق).

   • الميزة: هذه الطريقة آلية للغاية وتوفر قياسًا كميًا لمعدل التسرب، مما يجعلها مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة.

   • معيار القبول: يجب أن يكون انخفاض الضغط الفعلي أقل من الحد الأقصى المسموح به لانخفاض الضغط المحدد في معيار المنتج أو المتفق عليه من قبل المورد والعميل.

4. كشف تسرب الهيليوم بمطياف الكتلة:

   • هذه هي الطريقة الأكثر حساسية، فهي قادرة على اكتشاف التسريبات الصغيرة للغاية (التسريبات الدقيقة).

   • يستخدم الهيليوم كغاز تتبع للضغط على الصب. يكتشف مطياف الكتلة بعد ذلك تركيز الهيليوم المتسرب إلى الغرفة المفرغة المحيطة أو منطقة الاستنشاق.

   • هذه الطريقة مخصصة للطيران أو المسبوكات الهيدروليكية الأخرى ذات المهام الحرجة حيث يكون التسامح مع عدم التسرب مطلوبًا.

متطلبات صارمة لإجراءات الاختبار المهنية

يجب أن تلتزم جميع الاختبارات المهنية، سواء المتعلقة بالقوة الهيدروستاتيكية أو مقاومة الهواء، بقواعد السلامة والدقة الصارمة.

• معايرة المعدات: يجب معايرة جميع أجهزة قياس الضغط وأجهزة الاستشعار ومعدات الضغط (المضخات/الضواغط) بشكل احترافي. يجب أن تستوفي دقة القياس المعايير المطلوبة، مع نطاق يتراوح عادة من 1.5 إلى 3.0 أضعاف ضغط الاختبار.

• بروتوكولات السلامة: أثناء الاختبار، يُمنع منعًا باتًا تشديد الوصلات الملولبة أو تطبيق قوة خارجية على المكونات المضغوطة. يجب أن تتم عملية خفض الضغط ببطء، ويجب عدم تفكيك الأجزاء المضغوطة قبل عودة مقياس الضغط إلى الصفر.

• إمكانية التتبع: يعد تقرير الاختبار الشامل إلزاميًا، حيث يتضمن تفاصيل ضغط الاختبار والوسيط المستخدم ووقت الانتظار ودرجة الحرارة المحيطة وتحديد المشغل والنتيجة النهائية. يجب أن تكون جميع البيانات قابلة للتتبع بسهولة.