تست بار گواه پیچ و مهره (Proof Load)
آزمون بار گواه برای ارزیابی توان تحمل بار توسط پیچ و مهره انجام می‌شود. این تست معمولاً برای بررسی عملکرد اتصالات پیچ و مهره‌ای در برابر بارگذاری‌های استاتیک یا دینامیک، و اطمینان از ایمنی و استحکام آنها استفاده می‌شود. تست بارگواه جزء مراحل کنترل کیفیت و اعتبارسنجی برای پیچ و مهره‌ها در صنایع مختلف مانند صنایع سنگین، انرژی، نفت و گاز، و ساخت و ساز است.
فیکسچر تست بار گواه پیچ و مهره
1. هدف از تست بار گواه پیچ و مهره
تست بارگواه برای اطمینان از این است که پیچ و مهره در برابر بارهایی که تحت شرایط عملیاتی ممکن است وارد شوند، عملکرد مناسب و ایمنی داشته باشند. هدف از این تست‌ها به‌طور خاص عبارتند از:
- آزمایش مقاومت پیچ و مهره‌ها در برابر بارهای طراحی.
- بررسی تغییر شکل‌های الاستیک و ماندگار پیچ و مهره تحت بارگذاری‌های بالا.
- ارزیابی استحکام و قابلیت اطمینان در برابر بارگذاری‌های بحرانی.
- مقایسه عملکرد واقعی پیچ و مهره‌ها با مقادیر پیش‌بینی‌شده توسط محاسبات طراحی.
2. نحوه انجام آزمون بار گواه
تست بار گواه می‌تواند به دو صورت استاتیک یا دینامیک انجام شود. روش‌های مختلف بستگی به نوع پیچ و مهره و شرایط کاربرد آن دارند.
3. مراحل انجام تست بارگواه:
آماده‌سازی و انتخاب نمونه‌ها:
- پیچ و مهره‌ها باید به‌طور دقیق مطابق با مشخصات طراحی انتخاب شوند.
- تمامی پیچ و مهره‌ها باید از نظر ظاهری و به‌ویژه از نظر جنس، کلاس و ابعاد مطابق با استانداردهای تعریف‌شده باشند.
- انجام آزمایش Proof قبل از نصب در سیستم‌های واقعی ضروری است.
نصب و چیدمان تجهیزات آزمون بار گواه:
- در این مرحله، پیچ و مهره‌ها باید در موقعیت دقیق خود نصب شوند. برای این منظور، از فیکسچرهای مخصوص، دستگاه‌های کشش هیدرولیک یا الکترومکانیکی، و حسگرهای فشار و دما برای اندازه‌گیری میزان بار اعمال‌شده استفاده می‌شود.
- برای بارگذاری دقیق و پایدار از دستگاه‌های هیدرولیک استفاده می‌شود که فشار را به‌طور یکنواخت بر پیچ و مهره اعمال می‌کنند.
اعمال بار:
- در مرحله بعد، بار به تدریج به پیچ و مهره اعمال می‌شود. برای تست بارگواه، بار معمولاً باید از مقدار بار طراحی تا حدی بیشتر اعمال شود.
- در این فرایند، پیچ و مهره تحت بارگذاری کششی یا فشاری به مدت زمان مشخص (معمولاً 15 ثانیه) قرار می‌گیرند.
- در صورتی که پیچ یا مهره دچار شکست یا تغییر شکل دائمی شود، آزمایش متوقف و نتیجه گزارش می‌شود.
اندازه‌گیری و ثبت داده‌ها:
- در طول تست، حسگرهایی برای اندازه‌گیری میزان ازدیاد طول (Elongation)، بار (Load)، و دیگر پارامترهای مربوطه نصب می‌شود.
- نتایج ثبت‌شده شامل زمان آزمون بار گواه، مقاومت پیچ و مهره‌ها تحت بارهای اعمالی، و وضعیت سلامت آنها پس از آزمایش خواهد بود.
بررسی نتایج:
- پس از اعمال بار گواه، پیچ و مهره‌ها باید از نظر استحکام، تغییر شکل، و عدم شکست بررسی شوند.
- در صورتی که پیچ یا مهره‌ها دچار تغییر شکل دائمی یا شکست شوند، آنها از چرخه تولید حذف شده و در طراحی و انتخاب مواد تجدید نظر می‌شود.
- همچنین از منظر ایمنی، در صورتی که پیچ و مهره‌ها توان تحمل Proof Load بیشتر از مقدار طراحی را داشته باشند، می‌توان از آنها برای پروژه‌ها با شرایط بحرانی استفاده کرد.
4. استانداردهای تست بار گواه (Proof Test)
بارگواه پیچ و مهره باید مطابق با استانداردهای مختلف ملی و بین‌المللی انجام شود تا از دقت و صحت نتایج اطمینان حاصل گردد. برخی از استانداردهای معتبر برای انجام این تست عبارتند از:
- ASTM F606: استاندارد آزمون‌های مکانیکی برای اتصالات پیچ و مهره در ایالات متحده. این استاندارد نحوه انجام آزمایش کشش، خمش و بارگذاری پیچ و مهره‌ها را توضیح می‌دهد.
- ISO 898 پارت 1 و 2: استاندارد بین‌المللی برای تست‌های کشش پیچ و مهره‌های فولادی.
- DIN 933 و DIN 934: استاندارد آلمانی برای پیچ و مهره‌های استیل.
- ASME B18.2.1: استاندارد آمریکایی برای پیچ و مهره‌های شش‌گوشه.
- EN 15048-1: استاندارد اروپایی برای اتصالات پیچ و مهره در سازه‌های فلزی.
- API RP 2D: استاندارد صنعتی که توسط انجمن نفت و گاز آمریکا (API) برای پیچ و مهره‌های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز ارائه شده است.
- AS/NZS 1111: استاندارد استرالیایی/نیوزیلندی که روش‌های تست بارگواه پیچ و مهره را بیان می‌کند.
5. الزامات عمومی تست بار گواه
- دقت در اعمال بار: اعمال بار باید با دقت بالا صورت گیرد تا نتایج دقیق‌تری بدست آید.
- مدت زمان تست: تست proof باید به مدت کافی انجام شود تا اثرات بارگذاری دائمی روی پیچ و مهره‌ها به درستی بررسی شود.
- تغییر شکل دائمی: هرگونه تغییر یا ازدیاد طول باید در گزارش نهایی ثبت شود.
6. نتیجه‌گیری
تست بار گواه پیچ و مهره (Proof Load Test) یک آزمون مهم برای ارزیابی عملکرد پیچ و مهره‌ها تحت بارگذاری‌های شدید است. این تست باعث اطمینان از استحکام، قابلیت اطمینان و ایمنی در شرایط عملیاتی می‌شود. استفاده از استانداردهای بین‌المللی برای انجام این تست ضروری است تا نتایج دقیق و قابل اعتمادی بدست آید و از ایجاد خطرات در کاربردهای مختلف جلوگیری شود.