اختبار التسرب: دليل إرشادي

اختبار التسرب هو إجراء يستخدمه المفتشون لتحديد ما إذا كان جسم أو نظام ما يعمل ضمن حد تسرب معين.

تحدث التسريبات عندما يكون هناك عيب - ثقب أو شق أو أي نوع آخر من العيوب - في جسم ما، مما يسمح بتدفق السائل أو الغاز الذي يحتفظ به إلى الخارج. يستخدم اختبار التسرب الضغط للعثور على هذه العيوب بحيث يمكن معالجتها كجزء من إجراءات الصيانة الدورية.

بشكل عام، يتم إجراء اختبارات التسرب على الأجسام المستخدمة لتخزين أو نقل السوائل أو الغازات.

اختبار التسرب هو أحد طرق الفحص الأكثر استخدامًا. وهو يندرج ضمن فئة طرق الفحص غير المتلفة (NDT) لأن المفتشين يمكنهم إجراءه دون تغيير أو إتلاف الجسم الذي يقومون بفحصه بشكل دائم.

ما هو اختبار التسرب؟

في اختبار التسرب, ، يستخدم المفتشون الضغط لتحديد وجود عيوب في جسم ما تسبب التسريبات.

عندما تتسرب المواد من الحاوية فإنها تتدفق من مكان الضغط الأعلى إلى مكان الضغط الأقل. ويستفيد اختبار التسرب من هذه الظاهرة، باستخدام الضغط لتوليد التدفق نحو الضغط المنخفض - أي موقع التسرب - مع مراقبة هذا التدفق بعناية. 

متى يجب إجراء اختبار التسرب؟ في المقام الأول عند اختبار العيوب داخل نظام مغلق.

يعتمد نجاح اختبار التسرب على الجسم الذي يتم اختباره. قد تستجيب الأنواع المختلفة من المواد والأجسام المختلفة بشكل مختلف للضغوط العالية المستخدمة عادةً في اختبار التسرب لإجبار السائل أو الغاز على الخروج من العيب، وبالتالي الكشف عن وجوده وموقعه.

في مواد اختبار التسريب، سيبحث المفتشون عن عيوب مثل:

الشقوق

الثقوب

أختام ضعيفة

العيوب أو العيوب الأخرى التي قد تسمح بتسرب الغاز أو السائل من جسم أو نظام ما

فيما يلي الصناعات التي تستخدم عادةً اختبار التسرب كجزء من عمليات الصيانة الخاصة بها:

السيارات

السلع الاستهلاكية

الأجهزة الطبية

التعبئة والتغليف

إلكترونيات محكمة الغلق

 

التقدم في اختبار التسرب

على مدى السنوات العديدة الماضية، ساعدت التطورات في أجهزة الاستشعار والرقائق والصمامات وأنواع أخرى من التكنولوجيا على جعل اختبار التسرب أكثر حساسية وقدرة كطريقة اختبار الكشف عن التسرب.

كل هذه التطورات جعلت من اختبار التسرب أسرع وأكثر دقة، وساعدت بدورها الشركات على تحسين جودة عمليات التصنيع الخاصة بها ومخرجاتها الإجمالية.

كان أحد أكبر التطورات في اختبار التسرب هو ظهور إنترنت الأشياء. والآن، وبفضل الاتصال بالإنترنت، يمكن للمفتشين جمع بيانات اختبار التسرب ومراقبتها ومشاركتها عن بُعد، مما يتيح لهم الحصول على المعلومات التي يحتاجونها في الوقت المناسب لضمان الصيانة المثالية.

يمكن تقييم هذه البيانات ليس فقط من قبل المفتشين ولكن أيضًا من قبل مهندسي التصنيع ومديري الإنتاج ومديري الصيانة وغيرهم من أصحاب المصلحة في عملية التصنيع، مما يسمح بتحسين الرؤى في الوقت الفعلي حول ظروف الأصول التي يستخدمونها. 

 

طرق اختبار التسرب

فيما يلي بعض طرق اختبار التسرب الأكثر شيوعًا:

الاندفاع. تستخدم طريقة اختبار التسرب هذه إما اختباراً مدمراً أو غير مدمر يعمل على زيادة الضغط من أجل العثور على النقطة التي ينكسر عندها الجهاز (أي ينفجر).

الغرفة. يتم استخدام طريقة اختبار التسرب هذه لتحديد العيوب التي تسبب تسربًا في بيئة محكمة الغلق، مثل جهاز أو عبوة لم يتم تصميمها بفتحة للسماح بإدخال الضغط لاختبار التسرب.

صدع الضغط. تُستخدم طريقة اختبار التسرب هذه لتحديد “البكاء” في الصمامات المزودة بجهاز استشعار في اتجاه المصب.

الضغط/التفريغ. تستخدم طريقة اختبار التسرب هذه ضغط جسم الاختبار وحجم مرجعي. في حالة وجود تسرب، ينخفض الفرق بين الاثنين. (هذه العملية تلقائية بالكامل).

اضمحلال الضغط. تستخدم طريقة اختبار التسرب هذه التغير في ضغط جسم أو نظام تحت ضغط موجب لتحديد العيوب التي تسبب التسرب.

اضمحلال الفراغ. تستخدم طريقة اختبار التسرب هذه تغير ضغط الجسم أو النظام تحت ضغط سلبي لتحديد العيوب التي تسبب التسرب.

الانسداد. حددت طريقة اختبار التسرب هذه العوائق في مسار تدفق الغاز لتحديد العيوب التي تسبب التسرب.

عادةً ما يستخدم حد ضغط اختبار التسرب لاختبارات التسرب ضغطًا منخفضًا. وتدعو معظم الرموز الخاصة بحدود ضغط اختبار التسرب إلى أن يكون الضغط 15 رطل على الأقل أو 251 رطل من الضغط التصميمي (أيهما أقل).

 

اعتبارات اختبار التسرب

نظرًا لأن فحص التسرب يتطلب من المفتشين إدخال الضغط في جسم ما من أجل تحديد التسريبات، فإن له بعض الاعتبارات الفريدة كطريقة اختبار عدم التسرب. 

إليك لمحة عامة عن الأمور التي يجب وضعها في الاعتبار.

معدل التسرب المقبول

من المهم بالنسبة للمفتشين وموظفي الصيانة معرفة معدل التسرب المقبول لجسم أو نظام ما عند إجراء اختبار التسرب.

لا تتطلب جميع التسريبات صيانة - فبعضها قد يتطلب فقط مزيدًا من المراقبة، أو حتى عدم اتخاذ أي إجراء على الإطلاق. عادةً ما يكون لدى الصناعات المختلفة إرشادات توضح بالتفصيل معدلات التسرب المقبولة للمنتجات والمواد المختلفة.

 

اعتبارات التصنيع

قبل إجراء اختبار التسريب، من المهم النظر في الوظيفة التي صُنع من أجلها النظام أو الجزء أو الشيء في الأصل.

قد تتطلب حالة الاستخدام المستهدفة لجسم معين أن يكون المصنعون قد صنعوه بطريقة تجعله إما يحتفظ بالسوائل أو يسمح بمرور السوائل من خلاله.

على سبيل المثال، قد يتم تصميم جزء السيارة خصيصًا بحيث لا يمكن للغازات أن تتسرب منه، أو قد يتم تصميم الوريد بحيث يحافظ على السوائل بداخله.

 

الاعتبارات المادية

ستؤثر المادة المصنوع منها الجسم - مادته - على اختبار التسرب، وينبغي أخذها في الاعتبار أيضًا.

إذا كانت المادة مفرطة الهشاشة أو مفرطة المرونة، فإن هذه الصفات سترتبط مباشرةً بكيفية تغيير إدخال الضغط على الجسم، مما يؤدي إلى تمدده أو تغيير شكله بطريقة أخرى يجب أخذها في الاعتبار عند التخطيط لاختبار التسرب.

 

اعتبارات متوسطة

يجب مراعاة المادة المصنوع الجسم لحملها عند التخطيط لاختبار التسرب.

المواد المختلفة لها أحجام جزيئات مختلفة. عند إجراء اختبار التسريب، من المهم معرفة حجم العيب الذي قد يكون مقبولاً، والحجم الذي قد يكون كبيراً بما يكفي للسماح لسائل أو غاز معين بالخروج.

ومن الاعتبارات ذات الصلة الضغط، لأن المواد المختلفة تستجيب بشكل مختلف لنطاقات الضغط المختلفة. فقد يؤدي نطاق الضغط المرتفع للغاية إلى تلف الجسم الذي يتم اختباره، بينما قد يؤدي نطاق الضغط المنخفض للغاية إلى نتائج غير حاسمة.

 

معدات اختبار التسرب

فيما يلي بعض الأمثلة على أنواع المعدات التي يشيع استخدامها في طرق اختبار التسرب المختلفة.

 

أجهزة فحص التسرب الهوائي

تحتوي أجهزة اختبار تسرب الهواء على شاشات تعرض بيانات المفتشين من اختبارات التسرب الجارية. يمكن استخدام هذه الأجهزة في مجموعة متنوعة من أنواع اختبارات التسرب، بما في ذلك اضمحلال الفراغ، واضمحلال الضغط، والانفجار، والحجرة، وغيرها.

 

اضمحلال الضغط المدمج جهاز اختبار التسرب

يمكن وضع هذا النوع من أجهزة اختبار التسرب المدمجة بالقرب من التركيبات المستخدمة في اختبار التسرب، مما يسمح للمفتشين بتقليل حجم التوصيلات اللازمة للاختبار. يسمح هذا التخفيض في الحجم بتقليل الوقت اللازم لاختبار التسرب وزيادة حساسية الاختبار.

 

جهاز اختبار التسرب بشاشة عرض كبيرة

تحتوي أجهزة اختبار التسرب ذات الشاشات الأكبر حجمًا على شاشات أكبر، وسعة داخلية أكبر، وأحجام اختبار أكبر، وتسمح بإجراء اختبار أسرع.

 

معيار التسرب

يستخدم المفتشون معايير التسرب لتحديد معايير اختبار التسرب من خلال إنشاء تسرب محاكاة في الجزء قيد الاختبار، أو لمقارنة أنظمة التسرب المتعددة مع بعضها البعض.

 

معايير ورموز اختبار التسرب

يشيع استخدام اختبار التسرب في عمليات التفتيش القائمة على الكود، وسيكون هناك معيار (أو معايير) لاختبار التسرب في معظم البلدان التي تستخدم هذا النوع من الاختبارات لعمليات التفتيش.

فيما يلي بعض أكواد اختبار التسرب الأكثر استخدامًا:

ASME (الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين)

ASTM (الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد)

ISO (المنظمة الدولية للتوحيد القياسي)

معدات اختبار التسرب

وبالتالي التخلص من كل من الخبرة في اختيار المكونات المناسبة وفقًا للتطبيق وجميع مكتبات البرامج التي يمكنها تحسين جودة القياس.

بدون أي شك، وعلى سبيل المثال فقط، فإن T8730 مع الضبط الإلكتروني هو بالتأكيد المنتج الأفضل أداءً والأكثر موثوقية في صناعة اختبار التسرب اليوم.

 

كيفية اختيار معدات اختبار التسرب المناسبة

تضمن عمليات اختبار التسرب أداءً عالي الجودة ومتسقًا للمنتجات التي تحتاج إلى توفير مانع تسرب موثوق عند مستوى ضغط محدد. ومع ذلك، هناك العديد من الأنواع المختلفة من اختبارات التسرب، مثل اختبارات تسرب الهيليوم، واختبارات الاستخراج الكتلي، وغيرها.  

 

أنواع تكنولوجيا اختبار التسرب

هناك ثمانية أنواع رئيسية من اختبارات التسرب التي يمكن لمنشأتك استخدامها لضمان سلامة المنتجات. وهي:

اختبار تسرب الهواء باستخدام مستشعر التدفق الدقيق في ظروف الضغط

يقيس اختبار التسرب هذا ويعوض الهواء المفقود من المنتجات تحت ظروف الاختبار. يستخدم الاختبار جهاز استشعار دقيق مدمج يمكنه استبدال الهواء المنبعث أو المتسرب داخل الجزء أو التجميع بحيث يبقى منتج الاختبار تحت ظروف ضغط ثابتة. وهذا يساعد على قياس معدل تسرب الهواء.

اختبار تسرب الهواء مع الاستخراج الشامل (ظروف التفريغ)

بدلاً من وضع منتج الاختبار تحت ظروف بيئية قياسية، فإن هذا الاختبار يضع المنتج تحت ظروف تفريغ الهواء لتحديد وقياس أي تسربات. ظروف التفريغ تجعل الاختبار أكثر حساسية وغنية بالمعلومات. كما أنه يستخدم مستشعر التدفق الدقيق.

كشف تسرب الهيليوم

ويعتمد هذا الاختبار على غاز تتبع يمكن لمطياف الكتلة الميداني قياسه بسهولة. وغاز التتبع الشائع هو غاز الهيليوم، حيث يمكن لوحدات المطياف المضبوطة على 4 أميو أن تكشف الهيليوم المتأين لقياس شدة أي تسرب.

الاختبار بالموجات فوق الصوتية

بدلاً من قياس الغازات النزرة أو تسرب الهواء المباشر، تتضمن عمليات الاختبار بالموجات فوق الصوتية تحديد أي موجات صوتية تشير إلى وجود تسرب. تولد مصادر التسرب إشارات فوق صوتية يمكن للتكنولوجيا استخدامها للكشف عن موقع التسرب.

التصوير الحراري

تتسبب التسريبات في حدوث تقلبات في درجات الحرارة عندما يكون جسم المنتج والسائل الداخلي والبيئة المحيطة به بدرجات حرارة مختلفة. ونتيجة لذلك، يمكن للمصنعين استخدام التصوير الحراري عبر كاميرات الأشعة تحت الحمراء للكشف عن وجود أي تسربات محتملة في منتج الاختبار وموقعها.

كشف الغازات المتتبِّعة

الكشف عن الغاز المتتبع هو فئة أوسع من الاختبارات التي تشمل الكشف عن تسرب الهيليوم. في هذه العمليات، يتم استخدام الهيليوم أو الهيدروجين أو أي غاز متتبع آخر للعثور على التسريبات المحتملة. يتحرك الغاز في جميع أنحاء منتج الاختبار ويتركز بالقرب من التسرب. يمكن للمختبرين بعد ذلك استخدام التكنولوجيا لاستشعار تلك التركيزات والكشف عن التسريبات. وغالبًا ما يستخدم هذا النوع من عمليات الاختبار في أنظمة السباكة والتبريد والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

اختبار الصبغة المخترق

بالنسبة إلى اللحامات أو الوصلات التي قد يكون بها تسرب، يمكن للمختبرين وضع مادة صبغية مختبرة على المنطقة. أي تسرب سوف يسحب الصبغة إلى الفجوة أو العيب، مما يسمح للمختبرين بفحص المنطقة ورؤية الصبغة المنزاحة تحت أضواء معينة.

اختبار الانبعاثات الصوتية

على غرار الاختبار بالموجات فوق الصوتية، يستخدم اختبار الانبعاثات الصوتية الموجات الصوتية للكشف عن وجود تسربات محتملة. يمكن أن تخرج التسريبات إشارات صوتية وموجات إجهاد، والتي يمكن للتقنية بعد ذلك تحديدها بدقة.

 

فهم التطبيق الخاص بك

يعد اختبار التسرب عملية حيوية في العديد من الصناعات المختلفة. ونتيجة لذلك، قد تخضع كل صناعة أو منتج معين لمتطلبات اختبار مختلفة. قد توجه هذه اللوائح الصناعية نوع الاختبار المطلوب، ومعايير مراقبة الجودة التي يجب الوفاء بها، والحد الأقصى للتسرب المسموح به. تتضمن بعض الاعتبارات الخاصة بالصناعة ما يلي:

صناعة الطيران والفضاء والسيارات: تتضمن بعض الأجزاء التي غالبًا ما تخضع لاختبار التسرب أنظمة تكييف الهواء، والمكابح، وأنظمة مجموعة نقل الطاقة، والمبادلات الحرارية، والأنظمة الملحومة، والمسبوكات المصنوعة آليًا.

طبيًا: غالبًا ما تخضع الأجهزة الطبية والغرسات وتقنيات التخلص من الاستخدام الواحد مثل القسطرة ومعدات المختبرات لاختبار التسرب.

المستحضرات الصيدلانية: يجب أيضًا اختبار العبوات مثل القوارير للتأكد من عدم وجود تسرب، حيث أن أي تسرب محتمل من المحتمل أن يسمح بدخول الملوثات الميكروبية إلى الداخل مثلما يسمح بتسرب السلع الصيدلانية إلى الخارج. تخضع العبوات لاختبارات الكشف عن تسرب الهيليوم لقياسها مقابل مستويات التسرب القصوى المسموح بها (MALLs).

الإلكترونيات الاستهلاكية والمرافق العامة: يتم اختبار هذه المنتجات أو الأنظمة لضمان الحد الأدنى من مخاطر تلوث المياه.

 

عوامل يجب مراعاتها

نظرًا لأن المنتجات والتطبيقات المختلفة تتطلب أنواعًا مختلفة من الاختبارات، فمن المهم تحديد عملية الكشف عن التسرب المناسبة لاحتياجات شركتك الفريدة من الإنتاج أو الخدمة. ضع في اعتبارك ما يلي:

ظروف اختبار التسرب: يجب أن يكون للمنتجات المختلفة ظروف تسرب مضغوطة مختلفة أو لا يمكن أن يكون لها ظروف تسرب مضغوطة مختلفة، سواءً خارج المنتج أو داخله.

العوامل البيئية: ستؤثر بيئة الاختبار على صلاحية الاختبارات المختلفة.

التكلفة: غالبًا ما تكون الاختبارات الأكثر تعقيدًا أكثر تكلفة من الاختبارات البسيطة التي يمكن إجراؤها في ظل ظروف بيئية متنوعة. ضع في اعتبارك تكلفة المواد و/أو الخدمة وتكلفة التحضير للاختبار.

الإنتاجية وأوقات الدورات: سرعة كل اختبار مهمة، خاصةً إذا كان يجب اختبار كل جزء على حدة.

 

إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول هذا المنتج, لا تتردد في الاتصال بنا.