ما الذي يجب قياسه في هذا القطاع
تُنظَّم منشأة الصلب حول الحرارة والحركة. يُصهر المعدن، ويُصبّ، ويُدرفَل، ويُشطَّب، وتكون أهم القياسات في كل مرحلة هي كم هو ساخن وكم منه يمرّ. ويترتّب أغلب ما عداها في الأجهزة على هذين، والبيئة التي يخلقانها، من حرارة إشعاعية، وقشور، وأتربة، ومياه، واهتزاز شديد، هي ما يجعل تحديد المواصفات لمنشأة الصلب مختلفًا عن التحديد للتشغيل المعدني العام.
السمة المميزة الثانية أن المنتج يُفحص فضلًا عن أن يُقاس. فالمراجعة الأبعادية، والتحقق من الصلادة، وقياس سماكة الطلاء، والفحص غير الإتلافي للحلقات والمسبوكات أعمال روتينية في نهاية العملية، وتُشترى مقابل معايير مسماة لا مقابل أفضلية. ومن يقيس درجة الحرارة ببراعة ولا يستطيع إثبات سماكة الشريط لم يحلّ إلا نصف مشكلته.
ويُرسم ما تبقى بإتاحة الوصول للصيانة. فالأجهزة في ورشة الصهر وعلى طاولة الخروج تتعرض لظروف تدمّر التركيب القياسي، والقدرة على استبدال حسّاس دون توقّف طويل تساوي ما يُدفع فيها. ولهذا تظهر المرسلات المركَّبة عن بعد، والقياس غير التلامسي لدرجة الحرارة، وقطع التآكل القابلة للاستبدال بشكل متكرر في هذا القطاع: يُصمَّم التركيب بحيث يمكن صيانة الجهاز والمنشأة تعمل.
موضع الأجهزة في التصنيف
صناعة الحديد والصلب
الفرن العالي، وأفران الأكسجة الأساسية، وأفران القوس الكهربائي. وتكون القياسات هنا في درجة الحرارة، وتحليل الغازات، والتدفق، والضغط، داخل بيئة من الحرارة الإشعاعية، والأتربة، ومناولة المعدن المنصهر، وتُركَّب الأجهزة عن بعد غالبًا لحمايتها.
الصبّ
الصبّ المستمر وصبّ المسبوكات. فحرارة المعدن والقالب، وتدفق مياه التبريد الثانوي، والمستوى في الوعاء الوسيط والقالب هي المهام المتكررة، وتربط سرعة الصبّ بينها.
الدرفلة والتشكيل
الدرفلة على الساخن والبارد وخطوط التشكيل التي تليها. وتسيطر درجة الحرارة، والسماكة، والسرعة، والشّدّ، ويكون قياس الشريط نفسه غير تلامسي عادةً.
التشطيب والاختبار والشحن
التخليل بالحمض، والطلاء، والشقّ، والقصّ، والفحص. ويجري التحقق الأبعادي، وقياس سماكة الطلاء، والصلادة، والفحص غير الإتلافي هنا، وتتنقّل السجلات التي تنتجها مع المنتج.
أجهزة القياس المستخدمة في هذا القطاع
| القياس | ما الذي يُقاس في هذا القطاع | الأجهزة التي تُحدَّد عادةً |
| درجة الحرارة | المعدن المنصهر، وجو الأفران، وقطع الدرفلة، ومياه التبريد، والسطح النهائي | القياس غير التلامسي بالأشعة تحت الحمراء والحرارة الإشعاعية للمهام الساخنة والمتحركة، والأزواج الحرارية للأفران وأعمال الغاز، وحسّاسات RTD حيث تُطلب قراءة مستقرة للمياه أو للعملية |
| التدفق | مياه التبريد، والتبريد الثانوي، والمنظومات الهيدروليكية، والغاز والبخار | مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية وفوق الصوتية لدوائر المياه، وتجهيزات الدوّامات أو الفرق في الضغط للغاز والبخار، ومقاييس تُختار للموثوقية حيث يترتّب على فشل التبريد عواقب |
| الضغط | ضغط الأفران والغاز، والمنظومات الهيدروليكية والهوائية، والفرق في الضغط عبر المرشحات | مرسلات تُركَّب عن بعد على أنابيب نبض لإبعاد الإلكترونيات عن الحرارة، مع ترتيب الأنابيب بحيث لا تنسدّ ولا تتجمّد |
| المستوى | المستوى في الفرن والبوتقة، ومعالجة المياه، وحفر التجميع، وخزانات الزيت الهيدروليكي | قياس غير تلامسي حيث يكون الوسط منصهرًا أو ساخنًا، ومرسلات المستوى بالضغط الساكن حيث يكون الوعاء بسيطًا، ومفاتيح مستوى للحماية من ارتفاع المستوى |
| تحليل الغازات | جو الأفران، وضبط الاحتراق، والمراقبة الوقائية لأول أكسيد الكربون والغازات القابلة للاحتراق | محلّلات العملية وكاشفات الغازات الثابتة حيث تكون العيّنة ممثلة للمجرى ويمكن صيانة المحلّل، مع تكييف العيّنة بما يوافق الأتربة ودرجة الحرارة |
| القياس الأبعادي واختبار المواد | سماكة الشريط ومقطعه، وسماكة الطلاء، والصلادة، وسلامة اللحام | مقاييس سماكة غير تلامسية داخل الخط، ومعدات الصلادة، وسماكة الطلاء، والفحص غير الإتلافي في طرف التشطيب والشحن |
كثيرًا ما يكون التركيب عن بعد وقطع التآكل القابلة للاستبدال هي الفرق بين تركيب ينجو في ورشة الصهر وآخر يجب بناؤه من جديد عند كل توقّف مبرمج.
كيفية تحديد المواصفات لمنشأة الصلب
- درجة الحرارة المحيطة عند موضع التركيب لا درجة حرارة العملية، لأن غلاف الإلكترونيات يفشل أولاً عادةً، والتركيب عن بعد على أنبوب نبض يحلّ من هذه المشكلات أكثر مما يحلّ غلاف بتصنيف أعلى.
- القياس غير التلامسي حيث يكون المنتج ساخنًا أو متحركًا. فقياس الأشعة تحت الحمراء والحرارة الإشعاعية يجنّب التلامس مع الشريط أو المقطع الأولي، وينتمي معامل الانبعاثية للسطح مع ما عليه من قشور أو مياه إلى المتطلب.
- دوائر مياه التبريد كنظم حماية. فالقياس على التدفق أو درجة الحرارة هناك يحمي معدات قيمتها أعلى بكثير من قيمة الجهاز، لذا تهمّ الموثوقية والإشارة الواضحة إلى الفشل أكثر مما تهمّ التكرارية.
- القشور، والأتربة، والمياه على السطح المقيس، لأنها تغيّر القراءات الضوئية والتلامسية معًا، وهي حال عادية في مصنع الدرفلة لا استثنائية.
- هل القياسة للتحكّم أم لسجل الجودة؟ لأن قياسات القبول تحمل متطلبات معايرة وتوثيق لا تحملها قراءات التحكّم.
- التزام الفحص على المنتج النهائي، بما في ذلك المعيار الذي يجب أن تفي به الاختبارات الأبعادية واختبارات المواد، وصيغة السجل الذي يرافق المنتج.
- إمكانية الوصول للصيانة، لأن الحسّاس الذي يحتاج توقّفًا طويلًا لاستبداله لن يُستبدل في موعده، وستنحرف القياسة أو تفشل بين توقّفين دون أن يُلحَظ ذلك.
- الاهتزاز والصدمات عند نقطة القياس، وهي التي تفصل بين تركيب دائم وجهاز محمول، وتؤثّر في كيفية تركيب الحسّاس.
المعايير والاعتمادات التي قد تنطبق
- معايير المواد والمنتج المطبَّقة على الصلب النهائي، التي تحكم متطلبات الفحص والاختبار لا الأجهزة ذاتها.
- معايير قبول الفحص غير الإتلافي للحلقات، والمسبوكات، والمكونات التي في الخدمة، حيث يسمّي المعيار الطريقة ومستوى القبول.
- التزامات مراقبة الغازات والانبعاثات لأفران ووحدات الاشتعال، حيث تُبلَّغ قيمة مقاسة إلى جهة مختصة.
- معايير الآلات والكهرباء التي تطبّقها المنشأة على المعدات الدوّارة الثقيلة ومعدات الجهد العالي.
- نبيّن ما قد يتعين على المنشأة استيفاؤه. ولا ندّعي الحصول على موافقة لمنتج ما ما لم تُورَّدنا الشهادة بذلك، وحيث لم تُورَّد، تنصّ صفحة المنتج على ذلك.
التطبيقات في هذا القطاع