תחזוקה יומית וטיפוח של מבחן עמידות תחת עומס וזרימה

מבוא

מבחן התנגדות למחסום תחת עומס והתעקלות, הידוע גם כמבחן התנגדות למחסום תחת עומס והתעקלות בלחיצה, בשימוש נרחב בחומרים מחזירי חום, מדעי החומרים, מתכת, חומרי בניין, תעופה וחלליות והתחומים הקשורים להם. הוא משמש בעיקר כדי להעריך את ההתנגדות למחסום תחת עומס, את התנגדות התעקלות בלחיצה ואת התנהגות העיוות בטמפרטורות גבוהות של חומרים בתנאי טמפרטורה גבוהה ועומס קבוע.

דייקנות בקרת הטמפרטורה, יציבות העומס, דייקנות מדידת ההזזה ואמינות מערכת איסוף הנתונים משפיעות ישירות על תקפות תוצאות הבדיקה. לכן, הקמת תוכנית תחזוקה ושירות סטנדרטית היא חיונית להארכת תקופת השירות של הציוד, להבטחת דייקנות הנתונים, לצמצום סיכון לתקלות ולשמירה על פעילות בטוחה.

מאמר זה מציג את דרישות התחזוקה העיקריות למדידת נקודת רך תחת עומס ומדידת זרימה, כולל רכיבי הציוד, תחזוקה שוטפת, שירות מחזורי, בקרת הסביבה ובטיחות בתפעול. פרקי הזמן וההליכים המדויקים לתחזוקה חייבים תמיד לעקוב אחר ההוראות במדריך הציוד והדרישות הטכניות שסופקו על ידי היצרן.

1. הרכיבים העיקריים ועקרון הפעולה

מדידת נקודת רך תחת עומס ומדידת זרימה מורכבת בדרך כלל מהמערכות הראשיות הבאות:

מערכת חימום

1. : בדרך כלל מורכב מכבשן חשמלי בטמפרטורה גבוהה, אלמנטי חימום, תא כבשן ומבנה בידוד תרמי. הוא מספק סביבה יציבה ואחדנית בטמפרטורה גבוהה למדגם הנבדק.

מערכת טעינה

2. : מורכב ממנגנון הטענה, משקולות או מכשיר הטענה המונע במוטור, ורכיבי נושא עומס. הוא מפעיל עומס קבוע מוגדר או מתח דחיסה על המדגם.

מערכת בקרת טמפרטורה

3. : כולל חיישני טמפרטורה, בקר ותוכנת בקרת טמפרטורה או תוכניות בקרה. הוא עוקב אחר טמפרטורת הכבשן ומבקר אותה בזמן אמת.

מערכת מדידת זז

4. : מודדת את ההתעקלות הדחיסתית או את ההתעקלות האיטית של המדגם בתנאי טמפרטורה גבוהה ועומס.

מערכת איסוף וניתוח נתונים

5. : אוספת נתונים של טמפרטורה, עומס, זז וזמן, ומעבירה את תוצאות הבדיקה למחשב לצורך רישום, ניתוח ואחסון.

במהלך הבדיקה, הדגימה מוצבת במיקום המוגדר בתוך תאי הכבשן ומחוממת ומוטלת תחת תנאי טמפרטורה ועומס שנקבעו מראש. הציוד רושם באופן רציף את טמפרטורת הדגימה, העומס המופעל, הפעולה והקצב שלה כדי להעריך את עמידותה בחום תחת עומס ואת התנהגות הזרימה החמה שלה בטמפרטורות גבוהות.

2. תחזוקה שוטפת
2.1 נקה את הציוד באופן קבוע
במהלך פעילות ממושכת, עלולות להתאסף אבק, פיסות דגימה, אדים ותחמוצות בתוך תאי הכבשן וסביבו. אם לא יוסרו בזמן, זיהומים אלו עלולים להשפיע על אחידות החימום, על דיוק החיישנים ועל פעולתם התקינה של הרכיבים המכניים.
ניקוי מערכת החימום
●: בדקו באופן שגרתי את תאי הכבשן לאבק, שאריות או חומרים רופפים. לאחר שהציוד התקרר לחלוטין והזרם החשמלי נותק, נקהו את התא באמצעות מברשת רכה, בד של יבש או מושך אבק בלחץ נמוך. הימנעו מהכאה בתא הכבשן, אלמנטי החימום או חיישן הטמפרטורה, ולא השתמשו בבדים רטובים מדי.
ניקוי מערכת ההעמסה
●: הסירו פיסות דגימה מלוח העמסה, מוט הכיווץ, תמיכת הדגימה והאזורים סביב רכיבי מדידת ההעתק. פעולה זו מונעת חדירת חומרים זרים המשפיעים על יישור ההעמסה או מדידת ההעתק.
ניקוי החיישנים
●: שמרו על ניקיון ויבשות של חיישן העומס, חיישן ההעתק והחיבורים שלהם. מנעו חדירת אבק וחומרים קורוזיביים לחיישנים.
ניקוי החיצוני
●: לנקות באופן קבוע את גוף הציוד, לוח הבקרה, מסך התצוגה ולחצני הבקרה כדי למנוע זיהום באבק או שמן שעשוי להשפיע על הפעולה או על נראות התצוגה.
2.2 בדיקת מערכת בקרת הטמפרטורה
בקרת הטמפרטורה היא קריטית לפעולת המבחן בצורה יציבה. סטיות בטמפרטורה או אי-אחידות בטמפרטורה בתוך הכבשן עלולות לגרום לתוצאות מבחן לא מדויקות.
בדיקת חיישן הטמפרטורה
●: לבדוק את החיישן לעקמומיות, שבר, חלודה או מגע לקוי. לבצע כיול טמפרטורה או בדיקות השוואה במרווחי זמן קבועים בהתאם לתדירות השימוש בציוד ולדרישות היכול, תוך ודאות שהמדידה נותרת בתוך טווח השגיאה המצוין.
בדיקה של אלמנטי החימום
●: לבדוק באופן קבוע את אלמנטי החימום לשברים, עיוות, חימום מקומי יתר או סימנים ברורים של התיישנות. אם נמצאה כל תופעה חריגה, יש להפסיק את פעולת הציוד ולארגן בדיקה על ידי אנשי מקצוע מוסמכים.
בדיקה של תא הכבשן והבידוד
●: לאשר שהחדר של הכבשן, הריפוד והחומרים המבודדים נותרים שלמים. נזק לריפוד או ירידה באיכות החומר המבודד עלולים לגרום לאובדן חום ואי-תאום בטמפרטורה.
לבדוק את תוכנית בקרת הטמפרטורה
●: לאשר שערך הטמפרטורה, קצב החימום, זמן ההשהיה ופרמטרי האזהרה מוגדרים כראוי. פרמטרים שגויים בתוכנית עלולים להשפיע על תהליך הבדיקה ועל התוצאות.
2.3 בדיקת מערכת ההעמסה ואמון שלה
היציבות והדיוק של מערכת ההעמסה משפיעים ישירות על תוצאות בדיקות עמידות לטעינה בטמפרטורה גבוהה (RUL) ועל בדיקות ריחוף (Creep). יש לבדוק את הפריטים הבאים לפני ואחרי פעולת שגרה:
לבצע בדיקה של חיישן העומס
●: לבדוק את החיישן ואת הכבלים שלו למציאת נזקים ולאשר שהערך המוצג יציב. לבצע אמון של החיישן בהתאם ללוח הזמנים של האמון של המכונה, תוך שימוש במשקולות סטנדרטיות מאושרות או במכשיר אמון מתאים.
לבצע בדיקה של מנגנון ההעמסה
●: לאשר שהמוט המכווץ, לוח העומס, מנגנון הנחיה והרכיבים המחברים מותקנים בבטחה ופועלים חלק, ללא נטייה ברורה, הדבקות או רופיות.
לבדוק את יישור העומס
●: לפני הבדיקה, להבטיח שהדגם, לוח העומס ומוט הכיווץ ממוקמים כראוי. עימוס אקסצנטרי עלול לגרום להתפלגות לא אחידה של מתח ולתוצאות בדיקה לא תקינות.
לשפשף רכיבים מכניים
●: לשמור על רכיבי ההעברה, רכיבי הנחיה או השעונים שדורשים שיפוש לפי הוראות היצרן. להשתמש רק בשמן השיפוש שצוין ולא לאפשר לשמן השיפוש להיכנס לתנור בטמפרטורה גבוהה, לחיישנים או לרכיבים חשמליים.
2.4 בדיקת מערכות מדידת ההעתק וקליטת הנתונים
מערכות מדידת ההעתק וקליטת הנתונים רושמות את תהליך הפעולה של הדגם והן חיוניות כדי להשיג נתוני בדיקה מלאים ואמינים.
לבדוק את חיישן ההעתק
●: לאשר שהחיישן מותקן כראוי, שמשתנה הבדיקה נע בחלקיות, והכבל אינו רפוי או פגום. לבצע בדיקת נקודת אפס לפני הבדיקה ולכייל את מערכת מדידת ההעתק לפי הצורך.
לבצע בדיקה של ציוד איסוף הנתונים
●: לאשר שקרד האיסוף, המחשב, המסך והתוכנות הקשורות פועלים כראוי. לבדוק שהנתונים של הטמפרטורה, המטען, ההעתק והזמן מוצגים כראוי.
לבצע בדיקה של קווי העברת הנתונים
●: לבדוק את כבלי התקשורת, כבלי הסיגנל, היציאות והמחברים כדי להבטיח חיבורים מאובטחים ולמנוע הפרעות או אבדן נתונים הנגרמים על ידי מגע לקוי.
לשמור עותק גיבוי של נתוני הבדיקה
●: לאחר כל בדיקה, לשמור ולשכפל באופן מיידי את הנתונים הגולמיים, דוח הבדיקה ורשומות פעולת הציוד. יש לשקול לשמור עותקי גיבוי של נתונים חשובים על מדיות אחסון שונות כדי לצמצם את הסיכון לאבדן נתונים הנגרם על ידי תקלה בציוד או פגיעה בקובץ.
3. תחזוקה מחזורית ובקרה מפורטת
3.1 בדיקת המערכת החשמלית באופן קבוע
בדקו באופן קבוע את כבלי הכוח, חוטי הבקרה, המגעים, הפuses, המפסקים ומערכת הארקה. ודאו שאין סימנים של התיישנות, ריכוך, חימום יתר, קצר או נזק לעליתה. אם הציוד מפיץ ריח חריג, חום רב מדי, התראות חוזרות או כשל בבקרה – חדלו להשתמש בו מיידית וסדרו בדיקה על ידי אנשי מקצוע מוסמכים.
3.2 בדיקת המערכת המכנית
בדקו את מנגנון ההעברה, רכיבי המדריך, השעונים, מוט הדחיסה, לוח העומס והמקבעים כדי לזהות סימני שחיקה או ריכוך. רכיבים שמציגים שחיקה משמעותית, עיוות או פער חריג חייבים להיחשף או להוחלף באופן מיידי כדי לשמור על יציבות העומס ועל מצב המתח הנכון של הדגימה.
3.3 החלפת רכיבים משוחקים בזמן אמת
אלמנטים חימום, חיישני טמפרטורה, חיישני עומס, חיישני זיהוי מיקום, אטמים, חומרי בידוד ומחברים מכניים מסוימים עלולים להתייבש עקב חשיפה ממושכת לטמפרטורות גבוהות, שימוש תכוף או תנאי סביבה. יש לפתח תוכנית החלפה המבוססת על זמן הפעלה, תדירות השימוש והמצב הממשי של כל רכיב. אין להחליף רכיבים באופן עיוור לפי פרק זמן קבוע, אך גם אין לאפשר להם לפעול עד לאי-תפקוד מלא.
3.4 ביצוע קליברציה תקופתית ואימות ביצועים
קליברציה תקופתית היא אמצעי חשוב לשמירה על דיוק המדידות. בנוסף לחיישני הטמפרטורה, העומס והזיהוי מיקום, יש לאמת גם את הביצועים הכוללים של הציוד. זה עלול לכלול בדיקת ביצועי החימום, יציבות הטמפרטורה, יציבות העומס, שחזור מדידות הזיהוי מיקום ותקינות איסוף הנתונים.
במקרים שבהם התנאים מאפשרים, יש להשתמש בדגימות או בחומרים סטנדרטיים שאמינות ביצועיהם ידועה לבדיקות השוואה. זה עוזר לאשר שהציוד ממשיך לענות על דרישות הסטנדרטים הרלוונטיים, שיטות הבדיקה ומערכות ניהול האיכות של המעבדה גם לאחר תקופת פעולה ממושכת. את תוצאות ההאזנה והאימות יש לרשום ולשמור כראוי.
4. בקרת הסביבה التشغילית
4.1 שמירה על טמפרטורה, לחות ותנורייה מתאימים
הציוד חייב להיות מותקן בסביבה יבשה, נקייה ומאווררת היטב, ללא גזים קורוזיביים. יש להימנע ככל האפשר מחשיפה ישירה לשמש, זרמים חזקים של אוויר, רעידה משמעותית ואבק רב מדי. טמפרטורת הלבה ולחותה חייבות להישאר בטווח שצוין בהנחיות היצרן של הציוד. תנודות קיצוניות בטמפרטורה או בלחות עשויות להשפיע על יציבות רכיבי החשמל, החיישנים ומערכת איסוף הנתונים.
4.2 להימנע מעומס יתר ומעבודה רציפה ממושכת
להפעיל את הציוד בדיוק בתוך פרמטרי הדרוג שלו ולפי תקני הבדיקה וההנחיות להפעלה הרלוונטיים. לא לעבור את טמפרטורת הפעולה, העומס או זמן הפעולה המוגדרים. עבודה ממושכת בעומס יתר עלולה להאיץ את ההזדקנות של אלמנטי החימום, החיישנים והרכיבים המכניים ולהגביר את הסיכון לתקלה בציוד.
בעת ביצוע מבחנים רצופים, יש לתכנן מרווחי בדיקה ותקופות קירור סבירים. יש להימנע מהפעלות וחיבורים חוזרים בזמן שהציוד עדיין בטמפרטורה גבוהה, וכן מעבודה ממושכת ללא זמן קירור מספיק.
4.3 לנקוט באמצעי מניעה לרעידות ולחשיפות
למקם את הציוד על יסוד איתן ושטוח, רחוק ממקורות רעידה חזקים ומקורות הפרעה אלקטרומגנטית. משטח התקנה לא יציב או רעידה חיצונית מוגזמת עלולים להשפיע על יציבות העומס, מדידת ההעתק ושובתיות המבחנים.
5. אזהרות בטיחות תפעוליות
1. לפני הפעלת הציוד, בדקו את מזון החשמל, את הגראונדינג, את חיישן הטמפרטורה, את חיישן המטען, את חיישן ההעתקה ואת כבלי הנתונים.
2. לאחר בדיקת חום גבוה, אל תגעו מיד בגוף הכבשן, בדגימה, ברכיבי ההעמסה או במבנים מתכתיים קשורים. המתינו עד שהציוד יקרר מספיק לפני ניקוי או פירוק.
3. הפסקו את מזון החשמל וודאו שהציוד נמצא במצב בטוח לפני ניקוי, שרות או החלפת רכיב כלשהו.
4. הפעילים חייבים ללבוש ציוד הגנה אישי מתאים, כגון כפפות مقاומות לחום ומשקפי בטיחות.
5. אם אובדה שליטה על הטמפרטורה או אם מתרחשים מטען לא תקין, שינויים פתאומיים בהעתקה, צלילים חריגים, עשן או התראות, עצרו את הבדיקה באופן מיידי ועשו את הליך הביקורת החירום של הציוד.
6. לא לשנות את תוכנית הבקרה, פרמטרי ההגנה או החיבורים החשמליים ללא רשות. תחזוקה הכוללת מערכות חשמל, רכיבים בעלי טמפרטורה גבוהה או רכיבים הנושאים עומס חייבת להתבצע על ידי אנשי מקצוע מוסמכים ומעורבים.

6. הקמת רשומת תחזוקה

כדי לסייע בעקיבה אחר מצב הציוד, מומלץ למעבדות להקים רשומת תחזוקה ושירות לבדיקת התנגדות לחום תחת עומס ובידוד דרישה , הכוללת לפחות את המידע הבא:

• תאריכי ניקוי ותחזוקה ושמות אנשי התחזוקה;
• תאריכי א Calibration ותוצאותיה עבור מדידות טמפרטורה, עומס והעתק;
• רשומות בדיקה של אלמנטים מחממים, חיישנים ורכיבים מכניים;
• רשומות החלפת רכיבים שחלפו;
• תסמינים של תקלות, פעולות תיקון והתוצאות שלהן;
• תיעוד גיבוי נתונים ותחזוקת תוכנה.

תיעוד תחזוקה עוזר לזהות שינויים בביצועי הציוד בזמן ובצורה מדויקת, ומספק בסיס לתחזוקה מונעת, לאבחון תקלות ולניהול איכות המעבדה.

מסקנות

תחזוקה שוטפת ושירות מתוכנן של מדד התנגדות לטעינה תחת עומס ומדידת דליפת חום (Refractoriness under Load and Creep Tester) הם חיוניים להפעלה יציבה לאורך זמן ולקבלת תוצאות בדיקה מדויקות ואמינות. ניקוי קבוע, בדיקות טמפרטורה ועומס, קליברציה של היסט, גיבוי נתונים, שימון מכני, החלפת רכיבים משוחקים, ואימות מלא של ביצועי הציוד יכולים לצמצם באופן יעיל תקלות ציוד, להאריך את תקופת השירות, ולשפר את היעילות והנראות של ניהול הבטיחות במעבדה.

המפעילים חייבים להכיר את מבנה הציוד, עקרון הפעולה שלו ותהליכי התיקון והתחזוקה. יש לבצע תחזוקה מונעת באופן קבוע כדי לזהות ולטפל בבעיות פוטנציאליות בזמן. כל פעולות התיקון, האיזון והתחזוקה יבוצעו בהתאם למדריך הציוד, תקני הבדיקה הרלוונטיים ולדרישות הטכניות של היצרן.

לפרטים נוספים על המפרט הטכני, אפשרויות ההגדרה או דרישות התיקון של מדד הנוקשות תחת עומס ומדידת הזרימה שלנו, יש ליצור עמנו קשר. אנו מספקים תמיכה טכנית ופתרונות מתאימים בהתאם לחומרים שנבדקים, לטמפרטורת הבדיקה, לתנאי העומס ולתקנים החלים.