تقييم أداء منصات كروية غير قياسية في ظل الظروف القاسية ، توجد مهمة معقدة وحاسمة ، خاصةً عندما يتعلق الأمر بظروف عمل قاسية مثل ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط العالي أو التآكل الكيميائي أو الاهتزاز. التفاصيل التالية كيفية إجراء التقييم من حيث طرق الاختبار ، ومؤشرات التقييم ، والبيئة المحاكاة وتحليل البيانات.
تحديد تعريف الظروف القصوى
نطاق درجة الحرارة: حدد أدنى وأعلى درجات الحرارة التي قد تواجهها الحشية ، مثل درجة الحرارة المنخفضة إلى -200 درجة مئوية أو درجة حرارة عالية إلى 800 درجة مئوية.
نطاق الضغط: تقييم أداء الختم للحشية تحت ضغوط مختلفة ، بما في ذلك الضغط الثابت وتغيرات الضغط الديناميكي.
البيئة الكيميائية: ضع في اعتبارك نوع الوسائط التي يتلامسها الحشية ، مثل الحمض أو القلوية أو المذيبات العضوية أو غيرها من المواد المسببة للتآكل.
الحمل الميكانيكي: تحليل سلوك الحشية تحت الاهتزاز أو الصدمة أو الضغط على المدى الطويل.
عوامل أخرى: مثل الرطوبة ، والإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية ، والفراغ أو بيئة الارتفاع العالية.
اختر طريقة الاختبار الصحيحة
وفقًا للظروف القصوى المحددة ، اختر طريقة الاختبار الصحيحة لتقييم أداء الحشية:
اختبار الختم
اختبار ضيقة الهواء: استخدم مطياف كتلة الهيليوم أو غيره من معدات الكشف عن تسرب الغاز لقياس معدل تسرب الغاز للحشية تحت الضغط العالي.
اختبار الضيق السائل: استخدم الماء أو وسيلة سائلة معينة للتحقق مما إذا كانت الحشية تتسرب تحت ضغط محدد.
اختبار ختم الفراغ: ضع الحشية في بيئة فراغ لتقييم قدرتها على الختم في ظل ظروف الضغط المنخفض.
اختبار مقاومة درجة الحرارة
اختبار شيخوخة درجة الحرارة العالية: فضح الحشية لبيئة درجة حرارة عالية لفترة زمنية (مثل 72 ساعة) لمراقبة التغيرات الأبعاد ، وتغيرات الصلابة وتلف السطح.
اختبار الدورة الحرارية: محاكاة تقلبات درجة الحرارة (مثل الدورات المتكررة من -40 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية) لتقييم ثبات الحشية في التغيرات في درجة الحرارة.
اختبار مقاومة الضغط
اختبار الضغط الثابت: تطبيق ضغط ثابت وتسجيل أداء التشوه وختم الحشية.
اختبار ضغط الانفجار: زيادة الضغط تدريجيا حتى تفشل الحشية في تحديد قدرتها النهائية لتحمل الضغط.
اختبار المقاومة الكيميائية
انغمس في الحشية في الوسط المستهدف (مثل حمض الكبريتيك ، وحمض الهيدروكلوريك ، والبنزين ، وما إلى ذلك) ومراقبة تدهوره الكيميائي خلال فترة زمنية معينة ، بما في ذلك تغيير الوزن ، وتغير الأبعاد وتدهور الخصائص الميكانيكية.
اختبار الخصائص الميكانيكية
اختبار انتعاش الضغط: تقييم قدرة الانتعاش للحشية بعد الضغط.
اختبار التعب: محاكاة الاهتزاز طويل الأجل أو الحمل الدوري لمراقبة عمر التعب في الحشية.
اختبار مقاومة التأثير: استخدم اختبار التأثير لتقييم أداء الحشية عندما يتم التأكيد عليه فجأة.
إنشاء بيئة محاكاة
تصميم الجهاز التجريبي: تصميم معدات اختبار خاصة وفقًا لظروف العمل الفعلية ، مثل أدوات التآكل ذات درجة الحرارة العالية أو غرف اختبار التآكل أو جداول الاهتزاز.
اختبار اقتران متعدد العوامل: قد توجد بعض الحالات القصوى في نفس الوقت (مثل تآكل الضغط العالي ارتفاع درجة الحرارة) ، ويجب تصميم خطة اختبار شاملة لمحاكاة البيئة الحقيقية.
اختبار الشيخوخة المتسارع: عن طريق زيادة درجة الحرارة أو الضغط أو التركيز ، يتم تقصير وقت الاختبار ويتم تقييم الأداء طويل الأجل للحشية بسرعة.
مؤشرات مفتاح التقييم
أثناء الاختبار ، يجب الانتباه إلى مؤشرات المفاتيح التالية:
الاستقرار الأبعاد: تقييم التوسع أو تقلص أو تشوه الحشية في ظل الظروف القاسية.
أداء الختم: قياس معدل التسرب أو سلامة الختم.
القوة الميكانيكية: بما في ذلك قوة الشد ، قوة الضغط ومقاومة التآكل.
الاستقرار الكيميائي: مراقبة درجة تدهور المواد وتغيرات السطح.
حياة التعب: سجل وقت فشل الحشية تحت الأحمال المتكررة.
الاستقرار الحراري: تقييم التغيرات في الأداء للحشية في ظل ظروف درجة حرارة عالية أو منخفضة.
تحليل البيانات وتفسير النتائج
تسجيل البيانات: التسجيل في الوقت الفعلي لمختلف المعلمات أثناء الاختبار ، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط ومعدل التسرب والتشوه ، إلخ.
تحليل الاتجاه: ارسم مخطط منحنى لتغيير الأداء مع مرور الوقت لتحديد أوضاع الفشل المحتملة.
تحليل وضع الفشل: راقب التغييرات في السطح والبنية الداخلية للحشية من خلال المجهر أو مسح المجهر الإلكتروني لتحديد سبب الفشل.
التحليل المقارن: قارن نتائج الاختبار مع متطلبات التصميم أو معايير الصناعة لتقييم ما إذا كانت الحشية تلبي الأداء المتوقع.
من خلال عملية التقييم العلمي ، لا يمكن التحقق من الأداء الفعلي للحشية فحسب ، بل يمكن أيضًا توفير أساس مهم لتصميم التحسين اللاحق. الهدف النهائي هو التأكد من أن الحشية يمكن أن تعمل بشكل ثابت في ظروف العمل المعقدة ، وتلبية الاحتياجات الهندسية وتمديد عمر الخدمة .