بلاگ

جوشکاری اوربیتال

ستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعال
 

پایپینگ (لوله کشی) دارویی – جوشکاری اوربیتال

مهیاز آماده انجام کلیه عملیات پایپینگ (لوله کشی) و جوشکاری اوربیتال خطوط فرآیندی و سرویس های جانبی از جمله خطوط PW، WFI، بخار تمیز و ... و نیز اصلاح، بهبود و بازسازی خطوط قدیمی برای صنایع دارویی، غذایی و زیست فناوری است.

داشتن تجهیزات جوشکاری و مونتاژ لازم از جمله دستگاه های جوش اوربیتال جهت انجام جوشکاری به صورت اتوماتیک و در اختیار داشتن تیم فنی با تجربه در این حوزه این امکان را فراهم می آورد که انجام لوله کشی خطوط مطابق با استاندارها و کیفیت لازم انجام پذیرد و امکان ارائه مستندات و بازرسی های لازم را فراهم نماید.

جوشکاری_اوربیتال

جوشکاری اوربیتال به معنای چرخش پیوسته و یکنواخت 360 درجه ی قوس الکتریکی به دور یه قطعه کار(معمولا یک لوله) می باشد. این فرایند در ابتدا به دلیل خطای اپراتورها در جوش GTAW ایجاد شد. در جوشکاری اوربیتال فرآیند فیوژن کنترل شده توسط کامپیوتر با دخالت بسیار کم اپراتور انجام می شود. این فرآیند به طور خاص برای جوش های با "کیفیت بالا" و "قابلیت تکرار بالا" استفاده می شود.

در دهه 1960 میلادی صنایع هوا فضا به یک فرآیند جوش بسیار دقیق که بتواند خطوط هیدرولیک هواپیماها را به کمک جوش قوس تنگستن و گاز بی اثر ایجاد کند، نیاز داشتند. این نیاز منجر به توسعه ی روش جوشکاری اوربیتال در یک شرکت صنایع هوایی شد.

به دلایل بسیاری از جمله موقعیت های متفاوت جوشکاری و نیز فضای محدود اطراف خط اتصال ایجاد جوش استاندارد به روش دستی امکان پذیر نمی باشد. برای کنترل کامل بر روی حوضچه جوش باید یک تعادل بی نقص بین نیروهای گرانشی و کشش سطحی در هر موقعیتی از قوس الکتریکی، برقرار شود. این کار با تغییرات برنامه ریزی شده ی فاکتورهای موثر جوشکاری در جوش اوربیتال امکان پذیر می شود.

به طور خاص فرآیند جوشکاری تیوب ها با استفاده از هد های با محفظه بسته تحت استاندارد ASME بخش 9 انجام میگیرد.

یک نمونه جوش اوربیتال مورد تایید تا زمانیکه برنامه جوشکاری و یا گاز مورد استفاده تغییر نکند 100 درصد قابل تکرار می باشد. البته آموزش و تجربه به اپراتورها کمک خواهد کرد تا جوش های مورد قبولی انجام دهند.

ملاحظات ASME برای گواهی یک فرد به عنوان اپراتور جوش اوربیتال نیاز دارد که فرد بتواند هد را نصب و برنامه جوش را با ماشین جوشکاری به طوری ایجاد کند که 6 نمونه جوش متوالی فرد بتواند تست های خمش و یا کشش را بگذراند.

جوشکاری اوربیتال موفق همچنین وابسته به کیفیت متریال تیوب ها نیز می باشد. معمولا فقط تیوب (نه لوله) های استیل زنگ نزن 316L با کیفیت بالا در جوشکاری اوربیتال استفاده می شوند.

یکی دیگر از فاکتورهای موثر خلوص گاز آرگون مورد استفاده می باشد. حداقل خلوص برای کاربردهای صنعتی رایج باید برابر 99.995 درصد باشد. برای بعضی کاربردها نیاز به استفاده از آرگون بسیار خالص با درصد خلوص 99.9998 درصد و استفاده از تجهیزات مناسب مانند فلومترها و شیرهای مناسب برای این درصد خلوص می باشد. معمولا نمی توان از تجهیزات لاستیکی برای پرج گاز استفاده کرد، چون که این مواد رطوبت و اکسیژن را جذب ودر جریان آرگون آزاد می کنند.

نمونه جوش ها برای تست کیفیت جوش معمولا در ابتدای هر شیفت کاری باید ایجاد شوند. در صورت تغییر هر یک از پارامترهای جوش مانند برنامه جوشکاری یا گاز باید مجددا نمونه جوش ایجاد شود و مورد بازرسی به لحاظ سطح داخلی و خارجی قرار گیرد.

به چند دلیل جوشکاری اوربیتال بر روی تیوب ها و نه لوله ها انجام می شود، که مهمترین آن تغییرات بسیار کم در قطر خارجی تیوب ها می باشد.

امروزه جوش اوربیتال روش استاندارد برای اتصال در سیستم های گاز ها و مایعات در صنایع تولید نیمه رساناها و مواد دارویی می باشد. جوش اوربیتال برای این صنایع به شکل تجاری از اواسط دهه 80 میلادی ایجاد شد

مزایای_جوشکاری_اوربیتال

  1. تمیز و بهداشتی هست

این مهم هست که لوله های فلزی را حین فرآیند جوشکاری به دور از آلودگی ها نگه داریم چرا که ناخالصی های حبس شده می تواند کل فرآیند را تحت تاثیر قرار داده و موجب از دست رفتن هنگفت زمان و پول گردد. جوشکاری اوربیتال معمولا در محیط های تمیز انجام می شود جایی که لوله ها و اتصالات در خلوص بالا جوش داده می شوند و محیط عاری از آلایندگی می باشد.

  1. کارآمد است

از آنجایی که جوش هایی که در این روش به دست می آیند یکدست و تمیز هستند کل فرآیند جوشکاری نیز کارآمدتر است. جوشکاری اوربیتال کامپیوتری شده حتی می تواند بهره ورتر باشد چرا که کل فرآیند می تواند از پیش برنامه ریزی و مستند گردد در نتیجه زمان کلی عملیات و هزینه ها کاسته خواهد شد.

 

  1. بهره ور تر است

جوشکاری اوربیتال بهره وری بالاتری از بابت نیروی کار دارد چرا که این ماشین است که قسمت عمده کار را انجام می دهد، و این منتج به آن می شود که نیاز به نیروی کار کاسته شود.

  1. جوش با کیفیت بهتری تولید می شود.

هر چند جوشکار دستی با مهارت می تواند برای هدفی خاص کار جوشکاری را با کیفیت بالا انجام دهد، اما زمانی که در جوشکاری اوربیتال از تنظیمات صحیح استفاده شود همیشه می توانید کیفیت بهتری را داشته باشید. این موضوع برای صنایع بهداشتی و استریل بسیار حائز اهمیت است.

  1. جوش های یکدست ایجاد می شود

هر چند جوش هایی که توسط جوشکار دستی با تجربه زده شده است می تواند دقیق و منظم باشد اما جوشکاری اوربیتال همیشه جوش های یکدست و منظم خواهد داشت. این موضوع به این خاطر است که می توان دستگاه جوشکاری اوربیتال را برای برنامه ای مشخص تنظیم نمود و در نتیجه جوشی مشخص بارها و بارها بدون عیب و یا اشکال تکرار می گرددو این در حالی است که برای جوش دستی به صورت ذاتی و طبیعی حدی از تفاوت و عدم یکپارچکی بین جوش ها وجود دارد.

  1. نیازی به سرتیفیکیت وجود ندارد

از آنجا که تعداد جوشکارهای دارای سرتیفیکیت در این حوزه کم است، پیدا کردن جوشکار دستی با تجربه و مهارت های مشخص در این حوزه دشوار است در حالی که جوشکاری اوربیتال نیاز به سرتیفیکیت ندارد چرا که دستگاه می تواند توسط یک تکنسین آموزش دیده در حوزه جوش مورد استفاده قرار گیرد

.

  1. برای مشکلات و موقعیت های خاص استفاده می گردد.

جوشکاری اوربیتال برای موقعیت های خاص ساخت فوق العاده است مانند مواردی که که امکان چرخش لوله وجود ندارد و یا ممانعت فضایی برای جوشکار دستی وجود دارد.

  1. زمان اتمام کار را برای پروژه ها کاهش می دهد

از آنجایی که جوشکاری به صورت اتومکاتیک توسط ماشین انجام می پذیرد سرعت فرآیند جوشکاری بالاتر خواهد بود ضمن آنکه با انجام تست بر روی یک نمونه دیگر نیازی به انجام تست برای هر سرجوش نخواهید داشت

 

جوش یک جنبه مهم در سیستم های پایپینگ می باشد. استاندارد ASME B31.3 قواعد پذیرش برای جوش یعنی آزمون های مورد نیاز، تعداد جوش هایی که باید بازرسی شوند و ... را ارائه می دهد. در طرف دیگر با توجه به ASME BPE جوش ها باید مطابق با استانداردهای ASME SEC IX و ASME B31.3 باشند. موارد مرتبط این استاندارد ها باید در قالب مستندات WPS و PQR ارائه شوند و تمامی جوشکاران باید گواهی نامه های مطابق با این استانداردها را داشته باشند. همچنین صلاحیت بازرسان نیز باید طبق قواعد مورد تایید باشد.

استاندارد B31.3 بیشتر به پارامترهای استحکامی جوش ها می پردازد، در حالی که BPE بیشتر به کیفیت سطح جوش ها توجه دارد. همچنین ASME B31.3 با توجه به فرآیندهای جوش دستی نگاشته شده است در حالیکه ASME BPE استفاده از جوش اتوماتیک یا اوربیتال را پیشنهاد می دهد، به گونه ای که تنها در مواردی که استفاده از جوش اوربیتال باعث ایجاد Dead Leg شود، استفاده از جوش دستی با تایید مشتری مجاز است. (در استاندارد BPE در بخش  SD-3.1.2.2  پارامتر Dead Leg (L/D) برای پایپینگ سیستم های زیست فرآیندی به عنوان مقدار هدف تعریف شده است. در این تعریف L میزان بیرون زدگی از خط اصلی از سطح خارجی لوله اصلی و D قطر داخلی بیرون زدگی می باشد

 

بازرسی جوش در سیستم های پایپینگ

در معتبر سازی سیستم های پایپینگ مهمترین عامل تاثیر گذار در کیفیت آب که توسط FDA بررسی می شود شمارش باکتری های (زنده) و اندوتوکسین می باشد. از این رو جوش های با نفوذ کامل و بدون درز با سطح داخلی هموار برای ایجاد چنین کیفیتی مهم می باشد.

یک برنامه شامل جزییات بازرسی های مختلف باید بین کارفرما و پیمانکار قرارداد شود. استاندارد ASME BPE بیان می کند که تمام جوش ها باید از سطح بیرونی بازرسی چشمی شوند و حداقل ۲۰ درصد جوش ها به صورت تصادفی باید از لحاظ سطح داخلی نیز به کمک بروسکوپ بازرسی شوند. میزان مردود شدن جوش اوربیتال در کاربردهای زیست دارویی بسیار پایین می باشد.

مواردی که باید در یک سیستم پایپینگ لحاظ شوند:

1-  مسیر پایپینگ باید تا حد امکان مستقیم و کوتاه باشد تا مقدار مایع CIP لازم برای پر کردن مدار کمترین مقدار ممکن باشد و از اتصالات و لوله های اضافی استفاده نشود.

2-  آلودگی های اختلاطی در جریان های محصول باید با ملاحظات فیزیکی حذف شوند که راه کارهای مختلفی برای این منظور وجود دارد.

3-  استفاده از خطوط کنار گذر (در کنار تله های بخار، شیر کنترل ها و ...) پیشنهاد نمی شود.

4-  استفاده از تجهیزات مانع در خط به دلیل ایجاد فضای مرده پیشنهاد نمی شود.

5-  در خطوط پایپینگ افقی باید از کاهنده های غیر هم مرکز استفاده شود تا بسته های هوا در سیستم ایجاد نشود.

6-  سیستم باید به گونه ای طراحی شود که بسته های هوا در سیستم ایجاد نشوند.

7-  شعاع خط محور خم ها نباید کمتر از 2.5 برابر قطر اسمی تیوب باشد تا از خرابی سطوح داخلی (چروک خوردن یا ترک های احتمالی) جلوگیری شود. البته خم های با شعاع کوچکتر با توافق مشتری و استفاده از روش های بازرسی مناسب (چشمی، بروسکوپ، برش مقطعی و ..) قابل استفاده می باشند.

8-  شیرهای توپی در مسیرهای پایپینگ بهداشتی (hygenic) پیشنهاد نمی شوند.

9-  سطوح تماسی فولاد های زنگ نزن آستنیتی باید قبل از بکار گیری غیر فعال شوند. نیازی به غیر فعال سازی سطوح الکتروپولیش شده نمی باشد مگر آنکه سطح با تغییراتی مانند جوشکاری یا پرداخت مکانیکی روبرو شده باشد.

10-  از استفاده از جوش های کور باید تا حد امکان اجتناب شود. منظور از جوش های کور جوش هایی هستند که امکان بازرسی آنها وجود ندارد. با استفاده از روند سر هم کردن مناسب اجزای سیستم پایپینگ می توان این جوش ها را به حداقل رساند

جستجو

مجموعه مقالات

آخرین مطالب

عضویت در خبرنامه

جهت عضویت در خبرنامه ایمیل خود را ارسال نمایید.

درباره ما

مهیازمهیاز گروهی متخصص در ارائه خدمات، محصولات و راه حل های نوآورانه در صنعت دارو است. این گروه با استفاده از متخصصین با تجربه این صنعت و پشتیباتی همکاران و شرکای خود در این حوزه تلاش می کند خدمات جامعی را در این حوزه ارائه نماید.

تلفن تماس : 46892688-021
ایمیل : info [at] mahyaz.com

جستجو