Өнеркәсіптік баспалдақтарды жасау: Негізгі қиыншылықтар

Құрылымдық Бүтіндікті және Жүкті Көтеру Қауіпсіздігін Қамтамасыз Ету

Өнеркәсіптік баспалдақтар өндірістік зауыттарда немесе қоймаларда катастрофалық істен шығуларды болдырмау үшін қатаң жүк көлемін есептеуді талап етеді. Қозғалыстағы жабдықтар немесе лезде болатын соққылар сияқты динамикалық күштер статикалық жүктемелерге қарағанда жоғарырақ қауіпсіздік шектерін талап етеді. Инженерлер материал ақаулары мен болжамсыз кернеулерді ескеру үшін күтілетін жүктемелерден 3–5 есе асатын қауіпсіздік коэффициенттерін қолданады.

Өнеркәсіптік орталар үшін динамикалық жүктеме көлемін қауіпсіздік шектерімен есептеу

Құрылымдық беріктікке келгенде, инженерлер ғимараттар күнбе-күн тұратын нақты жағдайлардың модельдерін жасаудан бастайды. Мысалы, жанында орналасқан машиналардың тербелеуі, адамдардың едендер бойымен қайталанып жүруі, тіпті авариялық жағдайларда адамдардың сәт шығуының салмағы секілді заттар туралы ойланыңыз. Компьютерлік бағдарламалар содан кейін қадамдар мен қабырғаларға бекітілетін осы металл қолдаулар арқылы әртүрлі күштер қалай таралатынын дәл көрсетеді. Инженерлер уақыт өте құрғақшылық пайда болуы сияқты заттарды да ескеруі керек, сондықтан олар қалыпты талаптардан тыс қосымша беріктікті енгізеді. Әдетте қалыпты пайдалану үшін қажеттісінен үштен бестен есе берік болады. Бұл неге маңызды? Егер көптеген адамдар бүкіл күні бойы жүретін жерлерде болса, құрылымдық мәселенің біреуі барлығын бірнеше айға тоқтата алады. Ponemon Institute 2023 жылы осы қаупінің құнын шамамен жеті жүз қырық мың доллар шамасындағы бизнеске кеткен зият ретінде бағалады. Бұл есептеулер уақыт өте трещиналардың пайда болуын тоқтатуға және күтпеген кернеулер пайда болған кезде құрылымдарды қауіпсіз ұстауға көмектеседі.

Бұйымның бүтіндігін құрылымды бұзбай тексеру (NDT) және сертификатталған жүктеме сынағы арқылы тексеру

Жинау кезінен кейінгі тексеру жасырын ақауларды анықтау үшін құрылымды бұзбай тексеру (NDT) әдісін қолданады. Жиі қолданылатын әдістерге мыналар жатады:

• Ультрадыбыстық тексеру , ішкі дәнекерлеу ақауларын ашу
• Магниттік бөлшектер арқылы тексеру , бетіндегі трещинаны анықтау
• Бояу-проникациялық тексеру , микроскопиялық сындарды нақтылау

NDT-дан кейін сертификатталған жүктеме сынағы 24 сағат немесе одан да көп уақыт бойы конструкциялық салмақтың 1,5 есебін қолданады. Тәуелсіз тексерушілер ASTM/ANSI төзімділік шектеріне қарсы иілу деңгейін өлшейді және жөндеуден кейін пайдалануға берілмес бұрын сәйкестікті қамтамасыз етеді. Бұл екі реттік тексеру тек визуалды тексеру арқылы анықтауға болмайтын құрылымдық кемшіліктерді толығымен жояды.

Өнеркәсіптік баспалдақтар үшін көп деңгейлі нормативтік талаптарға сай келу

IBC, OSHA 1910.24, ANSI A1264.1 және ADA өлшемдік талаптарымен жұмыс жасау

Өнеркәсіптік баспалдақтарды дұрыс жобалау — бірнеше нормативтік талаптарға бір уақытта сай болуды талап етеді. IBC баспалдақтар арасындағы таза кеңістіктің ең кемі 44 дюйм, ал сатылардың биіктігі 7 3/4 дюймнан аспауы керектігі сияқты құрылымдық сипаттамалар үшін базалық талаптарды белгілейді. Одан кейін OSHA 1910.24 қауіпсіздік ережесі беріктік талаптарына назар аударады. Сатылық жүйелер нақты тасымалдайтын салмақтан бес есе көбін шыдай алуы керек, яғни сыйымдылығы кемінде 1000 фунт болуы керек. Қоршаулар да жанама бағытта шамамен 200 фунт күшке төтуге тиіс. Табансыздануға қарсы төзімділікті қарастырған кезде ANSI A1264.1 стандарты да маңызды рөл атқарады. Бұл стандарт үйкеліс сынақтарын пайдаланып беттердің қаншалықты сырғанақты екендігін бағалайды. Сонымен қатар ADA нұсқаулықтары қолжетімділік мәселелерінің дұрыс қамтылуын қамтамасыз етеді, мысалы, қолсомдардың биіктігі 34-38 дюйм аралығында болуы, баспалдақ сатыларының тереңдігі біркелкі болуы, ал олардың арасындағы айырмашылық 3/8 дюймнан аспауы керек. Бұл ережелерді елемеуші компаниялар ауыр салдарларға тап болады. 2023 жылғы Ponemon Institute зерттеуіне сәйкес, талаптарға сай келмейтін жобалар жиі кешігіп, орташа штраф сомасы шамамен 740 000 долларға жетеді. Бұл проблемалардан аулақ болу үшін:

• Басым стандарттардың приоритетін анықтайтын код иерархиясы матрицасын құру
• Әкімшілік базаларына сәйкес автоматтандырылған дизайн тексеруін енгізу
• Өндірістік баспалдақтар орнату кезінде өлшемдік қақтығысуларды анықтау үшін алдын ала жасалатын виртуалды шолу

Бұл көп деңгейлі тәсіл өндірістік баспалдақтарды орнату кезінде қымбатқа түсетін қайта жұмыстарды болдырмақа мүмкіндік береді.

Пісіру дәлдігі мен өндірістік біркелкілікті қамтамасыз ету

Пісіру процедурасы спецификациялары (WPS), пісірушінің біліктілігі және сапаны бақылау мен қамтамасыз ету протоколдары

Өнеркәсіптік баспалдақтардың қанша уақыт пайдаланылатынын анықтауда дәлдікті сақтау өте маңызды, себебі уақыт өте келе тұрақты жүктемеге ұшыраған кезде нашар пісіру адамдарға қауіп төндіруі мүмкін. Пісіру процедурасының нұсқаулықтары осы заттарды жасаған кезде әрқашан жақсы нәтиже алу үшін қажет болатын барлық егжей-тегжейлерді белгілеп береді, мысалы, ток күшінің қандай диапазоны ең жақсы нәтиже береді немесе қандай металл толтырғыштарды пайдалану керек. Сертификатталған пісірушілер маңызды бөлшектермен жұмыс істемес бұрын олар AWS D1.1 нұсқаулықтарына сәйкес дұрыс сынақтан өту арқылы өз дағдыларын дәлелдеуі тиіс. Негізгі нәрселерді меңгермеген адам осындай маңызды нәрсемен жұмыс істеуін ешкім қаламайды. Сапа бақылауы мұнда аяқталмайды. Тексерушілер ультрадыбыстық құралдарды пайдаланып тексерістер жүргізеді және сонымен қатар пісірудің қанша тереңдікке жеткенін және жасырын ақаулар бар-жоғын анықтау үшін мұқият визуалды тексерістер жүргізеді. Бұл бүкіл жүйе стандартты процедура, дайындалған мамандар мен процестің барлық кезеңдерінде көптеген бақылау деңгейлері болуы арқасында жұмыс істейді. Осындай қорғаныс шаралары болмаған жағдайда, сақиналы қоршаулар немесе сүйеніш конструкциялар сияқты жерлерде кейіннен көре алмайтындай ақаулар пайда болуы мүмкін. Жаңа зерттеулерге сәйкес (Журнал «Manufacturing Systems», 2023 ж.), осы практикаларды қатаң сақтау кейіннен жіберілген қателерді түзету қажеттілігін шамамен 30%-ға дейін азайтады. Сонымен қатар, фабрикалар мен зауыттарда вибрациялар мен ауыр жаяу қозғалысқа жылдар бойы ұшырағаннан кейін де барлық нәрсе миллиметрдің үлестерінде дәл келіп тұрады.

Қатал өнеркәсіптік жағдайлар үшін коррозияға төзімді материалдарды таңдау

Химиялық өндірістер, теңіз терминалдары және ашық аспан астындағы өнеркәсіптік аймақтардағы баспалдақтар ылғалдылық, тұздың шашырауы, қатты химикаттар және экстремалды температуралар салдарынан туындайтын коррозияға тұрақты түрде қарсы күреседі. Мұндай жағдайларда материалдар нашарлаған кезде, салдарлары ауыр болуы мүмкін — тек қана конструкциялық бұзылу мен қауіпсіздік мәселелері ғана емес, сонымен қатар әр жылы жүз мыңдарға дейінгі қайта жөндеу шығындары да болады, бұл туралы соңғы өнеркәсіптік есептеулерде айтылған. Өнеркәсіптік баспалдақтарды уақыт өте келе берік ұстау үшін, табиғи түрде коррозияға төзімді материалдарды таңдау керек. Хром оксидінің пайда болуы арқылы 300 және 400 сериялы болаттар өздерінің қорғаныш қабатын жасайды, бұл тот басудан қорғауға көмектеседі. Дуплекс болат түрлері хлоридке ұшырау мәселесі болатын жағалау жақтарына жақын жерлерде ерекше жақсы жұмыс істейді. Титан қышқылдық ортада салмағына қатысты өте күшті болып көрінеді, алайда оны өңдеу кезінде әлдеқайда ұқыпты жұмыс істеу қажет. Сонымен қатар Hastelloy® сияқты никель негізіндегі нұсқалар химиялық өңдеу процестері кезінде пайда болатын шұңқырлы коррозияға төзімді, бірақ олар нақты қымбат бағамен келеді. Дұрыс материалды таңдау шынында да бірнеше негізгі факторларға байланысты...

1. Нақты экологиялық әсерлер (мысалы, тұз концентрациясы немесе pH деңгейі),
2. Механикалық жүктемелерге қойылатын талаптар,
3. Жөндеу қажеттіліктерін ескере отырып, өмірлік циклдық құнын талдау. Композитті материалдар металдардың бір-біріне тиісуі кезінде гальваникалық коррозия қаупін болдырмақ үшін ток өткізбейді. Толық көлемді шығару алдында материалдардың өнімділігін әрқашан тездетілген тұзды шайлау сынағы арқылы тексеріңіз (ASTM B117).

Объектідегі орнату және еңбек шектеулерін жеңу

Өнеркәсіптік баспалдақтарды дайындауды нақты жағдайлармен сәйкестендіру үшін жинауға арналған дизайн (DfA) стратегиялары

Жеткілікті білікті жұмысшыларды табу мәселесі мен объектіге шектеулі қатынау проблемасы кез-келген жобаның басынан бастап заттарды қалай жасау керек екенін жаңаша ойлауды талап етеді. Жинауға арналған дизайн (DfA) стандартты бөлшектерді жасау арқылы және күрделі жинау сатыларын азайту арқылы объектіде жұмысты жеңілдетуге бағытталған. Мысалы, баспалдақтарды қарастырайық. Дизайнерлер модульді косоурларды, алдын ала дәнекерленген платформаларды және болтпен бекітілетін қолшатырларды енгізгенде, соңғы деректерге сәйкес, олар орнату уақытын едәуір қысқартуы мүмкін. Кейбір хабарламаларда шамамен 40% үнемдеу болатынын айтса да, нақты нәтижелер объектінің жағдайына байланысты өзгеруі мүмкін. Бұл әдістер барлық нәрсе бөлшектермен тасымалданып, үлкен техниканы қажет етпей, біртіндеп жиналатындықтан, кеңістіктегі мәселелер мен басының үстіндегі кедергілермен тиімді түрде жұмыс істейді. Қазіргі кезде көптеген өндірушілер потенциалды мәселелерді алдын ала болжау үшін объектілердің сандық модельдерін пайдаланады. Бұл фабрикаларда немесе қоймаларда қатынау тым тар болған кезде де бөлшектердің дұрыс келуін қамтамасыз етеді. Нәтижесінде DfA стратегияларын ерте қолданатын компаниялар ұзақ мерзімді түрде ақша үнемдейді және нәрсе дұрыс келмесе және қайта жасау қажет болатын қиын жағдайлардан құтылады.