مقدمه
در صنعت، جوشکاری یکی از حیاتی‌ترین فرآیندها در تولید تجهیزات تحت فشار و دستگاه‌های حساس است. برای تجهیزاتی مانند استاتیک میکسر که در صنایع شیمیایی، نفت و گاز، غذایی، و تصفیه آب استفاده می‌شوند، کیفیت جوشکاری نه تنها بر عملکرد دستگاه بلکه بر ایمنی و طول عمر آن تأثیر مستقیم دارد.
استاندارد DIN EN ISO 5817 یکی از مهم‌ترین مراجع بین‌المللی برای تعیین سطح کیفیت جوشکاری است که معیارهای دقیقی برای ارزیابی و پذیرش جوش‌ها ارائه می‌دهد. در این مقاله، به بررسی این استاندارد و اهمیت اجرای آن در ساخت استاتیک میکسر می‌پردازیم.
DIN EN ISO 5817 چیست؟
استاندارد DIN EN ISO 5817 با عنوان کامل “Welding — Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys (beam welding excluded) — Quality levels for imperfections” به تعیین سطوح کیفیت برای جوش‌های ذوبی در فولاد، نیکل، تیتانیوم و آلیاژهای آن‌ها (به جز جوشکاری پرتو) می‌پردازد.
این استاندارد سه سطح کیفیت را تعریف می‌کند:
-
B (سخت‌گیرانه): بالاترین سطح کیفیت برای کاربردهای حساس.
-
C (متوسط): مناسب برای بیشتر کاربردهای صنعتی.
-
D (پایین‌تر): برای کاربردهایی که حساسیت عملکردی و ایمنی کمتری دارند.
انتخاب سطح کیفیت به عواملی مانند فشار کاری، دما، نوع سیال و الزامات ایمنی بستگی دارد.
ارتباط کیفیت جوشکاری با عملکرد استاتیک میکسر
در استاتیک میکسر، المان‌های اختلاط داخل لوله با جوشکاری به بدنه متصل می‌شوند. این جوش‌ها باید:
-
استحکام مکانیکی کافی برای تحمل فشار و ارتعاش داشته باشند.
-
مقاومت شیمیایی بالا برای جلوگیری از خوردگی در تماس با سیالات فراهم کنند.
-
سطح داخلی صاف برای جلوگیری از تجمع ذرات و آلودگی ایجاد کنند.
عدم رعایت کیفیت جوشکاری می‌تواند باعث بروز مشکلاتی مانند ترک، تخلخل، نفوذ ناقص یا تغییر شکل شود که مستقیماً بر راندمان اختلاط و طول عمر دستگاه تأثیر می‌گذارد.
انواع ناپیوستگی‌ها و معیار پذیرش در DIN EN ISO 5817
این استاندارد انواع نقص‌های جوش را تعریف و برای هر سطح کیفیت، حداکثر مجاز آن را مشخص می‌کند. برخی از مهم‌ترین ناپیوستگی‌ها عبارتند از:
۱. تخلخل (Porosity)
حباب‌های گازی محبوس در جوش که می‌توانند مقاومت مکانیکی را کاهش دهند.
-
سطح B: بسیار محدود، با قطر کوچک و تعداد کم.
-
سطح C: تعداد و اندازه متوسط.
-
سطح D: مجاز به داشتن تعداد بیشتری از تخلخل‌ها.
۲. ترک (Cracks)
در همه سطوح کیفیت، وجود ترک معمولاً غیرقابل قبول است.
۳. نفوذ ناقص (Incomplete Penetration)
وقتی فلز پرکننده یا ذوب به‌طور کامل در ضخامت اتصال نفوذ نکند.
-
در سطح B، تقریباً غیرمجاز است.
-
در سطوح C و D با محدودیت‌هایی پذیرفته می‌شود.
۴. بریدگی کناره جوش (Undercut)
فرورفتگی در کناره جوش که باعث تمرکز تنش می‌شود.
۵. روی‌هم افتادگی (Overlap)
زمانی که فلز جوش بدون پیوند مناسب روی فلز پایه گسترده شود.
فرآیند کنترل کیفیت جوشکاری در ساخت استاتیک میکسر طبق DIN EN ISO 5817
۱. انتخاب سطح کیفیت مناسب
برای استاتیک میکسرهای تحت فشار یا با سیالات خورنده، معمولاً سطح B یا C انتخاب می‌شود.
2. آماده‌سازی مواد و لبه‌ها
-
انتخاب آلیاژ مناسب مانند استنلس استیل 316L با مقاومت بالا به خوردگی.
-
آماده‌سازی سطوح با تمیزکاری مکانیکی و شیمیایی.
3. انتخاب روش جوشکاری
-
برای فولاد ضدزنگ معمولاً از TIG (GTAW) یا MIG (GMAW) استفاده می‌شود.
-
در موارد حساس، جوشکاری چندپاسه با کنترل دقیق حرارت توصیه می‌شود.
4. بازرسی حین جوشکاری
-
کنترل دما و سرعت تغذیه سیم جوش.
-
بررسی شکل و اندازه حوضچه جوش.
-
پایش کیفیت گاز محافظ.
5. آزمون‌های پس از جوشکاری
-
تست چشمی (VT) برای بررسی ظاهری.
-
مایع نافذ (PT) برای شناسایی ترک‌های سطحی.
-
رادیوگرافی (RT) یا التراسونیک (UT) برای بررسی عیوب داخلی.
مزایای اجرای DIN EN ISO 5817 در تولید استاتیک میکسر
-
افزایش ایمنی
جوشکاری مطابق این استاندارد، خطر شکست ناگهانی یا نشتی را کاهش می‌دهد. -
بهبود کیفیت جریان و اختلاط
سطح داخلی صاف و بدون عیب باعث کاهش افت فشار و بهبود اختلاط می‌شود. -
کاهش هزینه‌های تعمیرات
جوش‌های باکیفیت نیاز به تعمیرات کمتر دارند. -
افزایش اعتبار تولیدکننده
رعایت استانداردهای معتبر بین‌المللی باعث جلب اعتماد مشتریان داخلی و خارجی می‌شود.
چالش‌های اجرای استاندارد در صنعت
-
هزینه بالای بازرسی‌های غیرمخرب در سطوح کیفیت بالا.
-
نیاز به نیروی متخصص و آموزش‌دیده برای جوشکاری دقیق.
-
سختگیری بیشتر در مواد اولیه که می‌تواند زمان تأمین را افزایش دهد.
توصیه‌های عملی برای تولیدکنندگان استاتیک میکسر
-
پیاده‌سازی سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001 برای مستندسازی فرآیندها.
-
آموزش مستمر جوشکاران در زمینه استاندارد DIN EN ISO 5817.
-
استفاده از تجهیزات جوشکاری پیشرفته با کنترل خودکار پارامترها.
-
انجام بازرسی چندمرحله‌ای از مواد اولیه تا محصول نهایی.
نتیجه‌گیری
استاندارد DIN EN ISO 5817 یکی از مهم‌ترین مراجع برای تضمین کیفیت جوشکاری است و در ساخت تجهیزات حساس مانند استاتیک میکسر نقش حیاتی دارد. با رعایت الزامات این استاندارد، می‌توان به استاتیک میکسری دست یافت که هم از نظر مکانیکی مقاوم و هم از نظر هیدرولیکی کارآمد باشد.
اجرای این استاندارد نه تنها موجب افزایش طول عمر دستگاه و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود، بلکه به اعتبار تولیدکننده در بازارهای داخلی و بین‌المللی نیز کمک می‌کند.