Details

1. المقدمة
يعد نظام اختبار ضغط الأنابيب من Neometrix حلاً متكاملاً مُصممًا خصيصًا للتحقق الدقيق من الأنابيب المعدنية تحت ظروف الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة. يوفر النظام ضغوطًا هيدروستاتيكية تصل إلى 250 كجم/سم² (≈ 245 بار) ويحافظ على بيئات حرارية تصل إلى 350 °م، مما يمكّن من إجراء اختبارات شاملة على المتانة والانفجار والإجهاد للعينات بطول يصل إلى 1200 مم، بأقطار خارجية تصل إلى 90.12 مم وسمك جدار يبلغ 3 مم. يجعل هذا النطاق التشغيلي الواسع النظام مثاليًا لتأهيل المواد وتجميعات الأنابيب في القطاعات الحرجة — مثل الطيران، وتوليد الطاقة، والنفط والغاز، والطاقة النووية — حيث لا يُسمح بالفشل. يعتمد النظام على مضخة Haskel معززة بالهواء وأجهزة قياس ضغط WIKA عالية الدقة، مما يحقق معدلات زيادة ضغط سلسة، وثبات في فترات التوقف، ودقة في توصيف الانفجار. تضمن كتل التسخين المحكومة بـ PID والتغذية الراجعة بالترموكوبل توزيعًا متجانسًا للحرارة وتفاوتات حرارية ضيقة. معًا، تُحاكي هذه الميزات ظروف الخدمة الواقعية في بيئة مخبرية مُتحكم بها، مما يوفر للمهندسين بيانات عملية عن قوة الخضوع، وسلوك الزحف، وأداء التسرب قبل نشر الأنابيب في الميدان. إضافةً إلى ذلك، يتيح التصميم المعياري وحلقات التحكم المفتوحة 4–20 mA تكاملاً سلسًا مع أنظمة PLC أو DAQ الخارجية (مثل LabVIEW من National Instruments أو Chant DataTEST™). تعمل إدارة الوصفات، وأقفال الأمان التلقائية، وتسجيل البيانات عالي السرعة (≥ 10 هرتز) على تبسيط دورات الاختبار المتكررة وضمان الامتثال للمعايير مثل ASTM A312/A213 و EN 10216-2 و API 5L. مع التشغيل المتكامل، وتدريب المشغلين، والدعم الكامل للمعايرة، توفر Neometrix ليس فقط منصة اختبار، بل نظامًا متكاملًا لضمان الجودة — جاهزًا للتكيف، والتوسع، والتطور مع أكثر متطلبات البحث والتطوير والإنتاج صرامة.

2. المكونات والهندسة المعمارية للنظام
- توليد الضغط الهيدروليكي  
- مضخة Haskel المعززة بالهواء (طراز MS-110): معدلات ضغط سلسة يمكن التحكم بها حتى 250 كجم/سم² مع تشغيل آمن بالهواء.  
- استشعار الضغط: عدادات WIKA تناظرية مزدوجة (0–16 بار مساعد؛ 0–600 بار رئيسي) بدقة ±0.5 %، بالإضافة إلى جهاز إرسال 4–20 mA للتغذية الرقمية.  
- شبكة الصمامات: صمامات كروية من الفولاذ المقاوم للصدأ، وصمامات إبرة، ومنظمات دقيقة (¼ بوصة BSP، ≥ 150 psi) للتحكم الدقيق بالضغط، التثبيت، والتنفيث الآمن.  

- إدارة الحرارة  
- كتل تسخين محكومة بـ PID: سخانات خرطوشية في كتل ألومنيوم تصل إلى 350 °م، يتم الحفاظ عليها ضمن ±10 °م عبر تغذية راجعة بترموكوبل نوع K.  
- مجموعة ملف التبريد: ثلاثة ملفات من SS-304 (6 م لكل منها) تدور فيها مادة التبريد لحماية الأختام وتسريع التبريد؛ صمام خلط حراري لمنع الصدمات الحرارية.  

- السلامة والغلاف  
- قفص أمان من الحديد المجلفن: لوحات وصول متشابكة، زر إيقاف طارئ، وصمام تخفيف الضغط مضبوط عند 300 بار.  
- الحماية الكهربائية: قواطع دوائر، مثبطات اندفاع، وفيوزات دوائر التسخين لضمان الامتثال لمعايير CE/UL.  

- واجهة التحكم واكتساب البيانات  
- إدخال/إخراج تناظري: أربع حلقات 4–20 mA (اثنان للضغط، اثنان للحرارة) تتكامل مع أنظمة DAQ/PLC الخارجية (LabVIEW، DataTEST™).  
- تخزين الوصفات: شاشة HMI تعمل باللمس أو برمجيات الحاسوب لتخزين ملفات تعريف الاختبارات القابلة للتخصيص (معدلات الزيادة، أوقات التثبيت، عتبات الإنذار).  

الميزات الرئيسية
- توصيف ضغط دقيق: معدلات زيادة سلسة تصل إلى 10 بار/دقيقة، وثبات في فترات التوقف، ودقة ±0.5 % من المقياس لاختبارات إثبات وانفجار دقيقة.  
- تحكم حراري دقيق: سخانات محكومة بـ PID توفر توزيعًا حراريًا متجانسًا مع استقرار ±10 °م عند نقاط ضبط تصل إلى 350 °م.  
- أنظمة أمان قوية: قفص أمان متشابك، صمام تخفيف الضغط، زر إيقاف طارئ، وإيقاف تلقائي عند انحراف المعلمات لضمان حماية المشغل.  
- تصميم معياري: وصلات فصل سريعة وواجهات قياسية لتبسيط تبديل المكونات، إعادة تكوين النظام، والترقيات المستقبلية.  
- جاهزية لاكتساب البيانات: حلقات 4–20 mA، محولات LVDT اختيارية، وتسجيل عالي السرعة (≥ 10 هرتز) متكامل مع LabVIEW أو DataTEST™ لتقارير جاهزة.  
- قدرات اختبار متعددة: يدعم الاختبار الهيدروستاتيكي، والانفجار، والإجهاد الدوري، وكشف تسرب الهيليوم على نفس المنصة.  

المواصفات الفنية 

  

    

      
المعلمة
      
القيمة
    
  
  

    

      
الضغط الأقصى
      
250 كجم/سم² (≈ 245 بار)
    
    

      
نطاق درجة الحرارة
      
من المحيط حتى 350 °C
    
    

      
القطر الخارجي للأنبوب (OD)
      
90.12 مم (تفاوت f8)
    
    

      
سماكة جدار الأنبوب
      
3 مم
    
    

      
طول الأنبوب قيد الاختبار
      
1,200 مم
    
    

      
سعة خزان الزيت
      
10 لتر SS-304
    
    

      
طراز المضخة الهيدروليكية
      
Haskel MS-110
    
    

      
نطاقات مقياس الضغط
      
0–16 بار مساعد؛ 0–600 بار رئيسي
    
    

      
دقة وحدة التحكم في الحرارة
      
±10 °C
    
    

      
قدرة السخان
      
3 كيلوواط (نموذجي)
    
    

      
ملف التبريد
      
3 × 6 م SS-304
    
    

      
نقطة ضبط صمام الأمان
      
300 بار
    
    

      
مزود الطاقة الكهربائية
      
415 VAC، 50 هرتز، ثلاثي الطور
    
    

      
متطلبات الهواء المضغوط
      
6 بار، خالٍ من الزيت
    
  


3. مبدأ التشغيل وسير العمل  
3.1. تركيب العينة: تثبيت الأنبوب بين كتل التسخين المعزولة ووصلات الإغلاق بالضغط؛ التحقق من وضع الترموكوبل في منتصف الطول.  
3.2. فحص النظام: ملء خزان الزيت SS-304؛ فحص الوصلات؛ تأكيد تدفق ماء التبريد؛ اختبار حالة الأقفال.  
3.3. زيادة الضغط: تفريغ الهواء عبر صمامات التنفيس، ثم تشغيل مضخة Haskel للزيادة بمعدل مبرمج (مثل 10 بار/دقيقة) حتى الوصول للنقطة المحددة.  
3.4. زيادة الحرارة والتثبيت: تشغيل التحكم بـ PID للوصول إلى 350 °م؛ تثبيت الضغط والحرارة لمدة زمنية محددة (عادة 30 دقيقة).  
3.5. المراقبة ومعالجة الإنذارات: تسجيل الضغط، الحرارة، والإزاحة الاختيارية (عبر LVDT) بمعدل ≥ 10 هرتز؛ الإنذارات التلقائية توقف أو تلغي الاختبارات عند الانحرافات.  
3.6. الإيقاف المنضبط: إيقاف السخانات، تنفيس الضغط ببطء لتجنب الصدمات الهيدروليكية، السماح بالتبريد إلى أقل من 50 °م، ثم فك النظام.  

4. الامتثال للمعايير وأنماط الاختبار  
- المعايير:  
- ASTM A312/A213: اختبار إثبات للأنابيب الفولاذية غير الملحومة والملحومة عند 1.25× MAOP.  
- EN 10216-2: أنابيب فولاذية لتطبيقات الضغط.  
- API 5L: اختبار هيدروستاتيكي لخطوط الأنابيب عند 1.25× MAOP مع حدود تشوه دائم.  

- أنواع الاختبارات:  
- اختبار إثبات هيدروستاتيكي: ضغط ثابت للتحقق من عدم وجود تسرب أو تشوه دائم.  
- اختبار الانفجار: زيادة حتى الفشل، وتسجيل ضغط الانفجار ونمط الكسر.  
- اختبار الإجهاد الدوري: تدوير تلقائي (±10 % من MAOP بسرعة تصل إلى 1 هرتز) لتقييم عمر الإجهاد.  
- كشف تسرب الهيليوم (اختياري): تكامل مع مطياف الكتلة بحساسية < 10⁻⁵ mbar·L/s.  

5. الأتمتة المتقدمة والتقارير  
- إدارة الوصفات: تخزين واستدعاء ملفات تعريف متعددة مع معدلات زيادة لكل خطوة، أوقات تثبيت، ومعايير إنذار — مثالية للعينات الإنتاجية والدراسات البحثية.  
- اكتساب بيانات في الوقت الحقيقي: تسجيل عالي السرعة (≥ 10 هرتز) لجميع المدخلات التناظرية؛ نقاط إنذار قابلة للضبط تُشغل الأقفال أو تنبه HMI.  
- التقارير والتتبع: إنشاء تقارير PDF/CSV موحدة مع بيانات مختومة زمنيًا، شهادات معايرة، وملاحظات المشغل؛ تصدير مباشر من HMI أو الحاسوب.  

6. التثبيت والمعايرة والدعم  
- متطلبات الموقع:  
- كهرباء: 415 VAC ±10 %، 50 هرتز، 3 مراحل، قاطع 20 أمبير.  
- المرافق: 6 بار هواء مضغوط جاف وخالٍ من الزيت؛ مدخل/مخرج مياه تبريد؛ تصريف بالجاذبية.  
- اختبار القبول بالمصنع (FAT): تحقق قبل الشحن مقابل بروتوكولات العميل للضغط، الحرارة، منطق التحكم، وأقفال الأمان.  
- التشغيل في الموقع: تركيب بواسطة مهندسي Neometrix، معايرة الأجهزة، وتدريب المشغلين على التشغيل، الأمان، والصيانة.  
- الصيانة والمعايرة: معايرة سنوية للعدادات/أجهزة الإرسال؛ فحص ربع سنوي للأختام، الحلقات O، وخراطيش التسخين. مجموعات قطع الغيار تضمن وقت توقف أقل من 24 ساعة.  

7. التخصيص والترقيات المستقبلية  
- مضخات ضغط أعلى: ترقية إلى قدرة 400–600 بار للسبائك عالية القوة.  
- تسخين بمدى ممتد: سخانات خزفية ببيئة غاز خامل تصل إلى 500 °م للمواد الحساسة للأكسدة.  
- تجهيزات متعددة العينات: تصميمات دوارة أو شبكية تسمح باختبار متتابع حتى أربعة أنابيب دون تفكيك، مما يعزز إنتاجية ضمان الجودة.  

8. التطبيقات  
- الطيران والدفاع: تأهيل أنابيب الهيدروليك وأنابيب الوقود تحت ضغوط ودرجات حرارة دورات الطيران.  
- توليد الطاقة والنفط والغاز: اختبارات الزحف والانفجار لأنابيب مولدات البخار، وأنابيب تحت البحر، وخطوط العمليات عالية الضغط.  
- النووي والبحث: البحث والتطوير للسبائك الجديدة والهندسة، بالإضافة إلى اختبارات الامتثال لـ RCC-M و ASME BPVC.  

9. الخاتمة  
يوفر نظام اختبار ضغط الأنابيب من Neometrix قدرات متكاملة — من التحكم الدقيق بالضغط والحرارة وحتى الأتمتة في اكتساب البيانات وإصدار التقارير — ضمن منصة معيارية معتمدة للسلامة. متوافق مع جميع المعايير الدولية الرئيسية وقابل للتطوير بسهولة، يمنح المهندسين وفرق ضمان الجودة الثقة والمرونة اللازمة لتأهيل المواد، واستكشاف البحث والتطوير، والتحقق من الإنتاج في أكثر التطبيقات تطلبًا. اجعل بنيتك التحتية للاختبار مستقبلية مع الحل الشامل من Neometrix، المصمم ليتطور جنبًا إلى جنب مع تحدياتك التقنية.