mechanical-engineering-fundamentals
أفضل الممارسات في مجال تركيب النظام الناموسيات في الفضاءات المقننة
Table of Contents
الإعداد والتخطيط
ويتطلب تركيب نظم نووية في الأماكن المحصورة مستوى من الإعداد يتجاوز المنشآت الصناعية النموذجية، ويعني محدودية الوصول إلى الغلاف الجوي الخطر، وقلة وضوحه، وإمكانية حدوثه، أنه يجب التخطيط بعناية لكل خطوة، بدءا من تقييم شامل للموقع يوثق الأبعاد الدقيقة للفضاء، وموقع المرافق القائمة، وأي عوامل بيئية مثل درجات الحرارة القصوى أو المواد التآكلية، واستخدام نماذج المسح الضوئي أو التصويري عند الإمكان لخلق رقمية دقيقة.
تحديد جميع المخاطر قبل إدخال أي أداة إلى الموقع، وتشمل هذه المخاطر الكهربائية، ومخاطر الخريف، ونقاط الاختطاف، ووجود غازات قابلة للاشتعال أو سامة، وتنفيذ تدابير مراقبة محددة لكل خطر، وإتاحة التصاريح اللازمة لدخول الفضاء المحصور، وضمان تدريب جميع أعضاء الأفرقة على إجراءات الإنقاذ المحصورة، وينبغي أن تتضمن الخطة سلسلة واضحة من خطوات التركيب، مع خطط طوارئ للعقبات غير المتوقعة مثل الحزم الهيكلية التي تعرقل المسارات المقصودة.
وضع جدول زمني مفصل يُعنى بتباطؤ وتيرة العمل في المناطق المحصورة، وتخصيص وقت إضافي لجلب المكونات عبر المقابس الصغيرة أو المنافذ، والنظر في إنشاء جمعيات فرعية سابقة التجهيز خارج الفضاء للتقليل إلى أدنى حد من القطع في الموقع، واللحام، والتلاعب، والإشارة بوضوح إلى جميع نقاط الدخول، وضمان وجود معدات للإضاءة والتهوية قبل البدء، وينبغي أن يكون من الممكن الوصول إلى وثائق الاجتماعات المتعلقة بالمنطقة قبل جميع الأعضاء في الفريق المعني،
تقييم الموقع وتحليل المخاطر
ولا يشكل تحليل المخاطر تحليلا شاملا حدثا غير متكرر، بل عملية مستمرة في جميع مراحل التركيب، واستخدام استمارة تحليل سلامة العمل لكسر كل مهمة وتحديد مخاطر محددة، مثلا، عندما يكون قراء الأنابيب في زاوية ضيقة، يكون خطر الإصابع المثبت أو التخلف المقيد مرتفعا، وتضخيم هذه الغازات من خلال اختيار الأدوات المناسبة (مثلا، اختبارات الأنابيب المدمجة) ومواقع التنظيف المتكررة في الغلاف الجوي.
كما ينبغي تقييم السلامة الهيكلية للفضاء، وينبغي أن تدعم الأشعة فوق الرأسية، والطحن الأرضية، والجدارات وزن المعدات والأفراد، وأن يُقنع المهندسين الهيكليين بالإنجاز عند الضرورة، وأن يحددوا ما إذا كانت هناك حاجة إلى هياكل أو منابر دعم مؤقتة لخلق أسطح عمل مستقرة، وأن يستعرضوا نظام التهوية: في العديد من الأماكن المحصورة، فإن تدفق الهواء الطبيعي قد يكون مطلوباً من المضخات المحمولة على الأكسجين.
الالتزام والامتثال التنظيمي
الامتثال لـ معيار الفضاء المكون (29 CFR 1910.146) غير قابل للتفاوض، ضمان تصنيف المساحة على النحو المناسب كحيز ضيق مطلوب للتصاريح إذا استوفت معايير الدخول/الخارج المحدود، المخاطر المحتملة، وغير مصممة للاستمرار في شغلها(14).
التحقق من رموز المباني المحلية وقواعد السلامة من الحرائق - تتطلب بعض الولايات القضائية حواجز مشتعلة أو صمامات مقفلة في أماكن محصورة، ويمكن أن يزيد وجود خطوط جوية مضغطة من خطر الحريق إذا كان هناك سوء نفط، وأن يدمج مواد مقاومة للهب ويحافظ على حفظ المنازل على النحو المناسب، وينبغي تخزين وثائق التصاريح وتقارير التفتيش في مخزن للمشاريع واستعراضها أثناء وجود معادن الأمان اليومية.
اختيار المعدات
إن اختيار المكونات الناموسية الصحيحة للفضاء المحصور هو عمل متوازن بين الأداء والحجم والدوام، وقد تكون المكونات الصناعية الموحدة أكثر من اللازم أو يصعب استخدامها، وترتيب أولويات المعدات المدمجة أو النموذجية أو المقاوم للتآكل، مثلاً استخدام الصمامات المتناثرة بدلاً من مصارف الصمامات الفردية لإنقاذ الفضاء.
إن مواد التخمير بالغة الأهمية، ففي العديد من الأماكن المحصورة، يؤدي تربيص الفولاذ غير القابل للصدأ أو النخاع إلى مقاومة التآكل والقوة في الركود الضيقة، وفي حالة الروابط المرنة، تستخدم هوايات البوليوريثان أو PTFE مع تركيبات من الوصلات التي تسمح بالفصل السريع للنفقة، وتتجنب الخنازير ذات الأشعة الكبيرة التي يمكن أن تخفف من التدفق أو تقيده.
شركة " كوست " (Aq Valves) و " Actuators "
وبالنسبة لصمامات التحكم الإتجاهي، تبحث عن نماذج ذات نسبة عالية من التدفق إلى الحجم، مثل صمامات البوب أو الصمامات ذات موانئ نموذجية متكاملة، ويمكن أن تُدمج صمامات الكرتريدج في مجموعات من المنيوم العادم، وتوفّر حيزاً كبيراً، وينبغي اختيار العناصر الفاعلة على أساس المظروف الفضائي: أجهزة التنظيف، أو الضغط على الصمامات، أو التكسيدات المضغوطية.
الوحدات وإمكانية الخدمة
وفي الأماكن المحصورة، فإن القدرة على إزالة العناصر واستبدالها دون تفكيك النظام بأكمله لا تقدر بثمن، إذ أن تصميم النظام بربطات سريعة، وتركيبات اتحادية، وقطع الأزياء، واستخدام نظام التنظيف باللون أو الملصقات لتبسيط عملية استئصال الشغب، وينبغي تصميم النماذج على الانزلاق على السكك الحديدية أو الوصول إليها من خلال لوحات خدمة مخصصة، والنظر في استبدال الدقائق التي يمكن أن تخفف من آثارها.
المواد والمساعدة البيئية
مواد الاختراع، على سبيل المثال، في محطات معالجة المياه المستعملة حيث توجد كبريتيد الهيدروجين، تستخدم هاستيلوي أو فولاذ لاصق، في أماكن تجهيز الأغذية، تستخدم مواد التشحيم التي تُعتمد في هيئة الأغذية، والصلب غير الملموس الذي يُوصى به، وذلك في البيئات الباردة، لضمان أن تظل المكونات المطاطية ذات المقاييس المنخفضة.
أفضل الممارسات في مجال التركيب
وتتطلب مرحلة التركيب تنفيذ دقيق لتجنب العناصر الضارة وضمان الموثوقية الطويلة الأجل، والبدء في جمع جميع المواد والأدوات خارج الحيز المحصور في منطقة نظيفة ومنظمة، واستخدام قائمة مرجعية للتحقق من أن كل تركيبة وأقواس وخرفة مصنّفة، والبدء في التركيب من أكثر النقاط صعوبة في الوصول والعمل إلى الخارج، مما يقلل من خطر الاضطرار إلى العمل على المعدات المجهزة.
يجب أن يتبع سطو الحوض والأسلاك مبدأ "الأول، أخيراً" وخط العرض الأولي على الطريق الذي يتطلب أقل رف، واستخدام صينيات الكابلات، أو الأربطة اللاسلكية، أو القنوات غير المزروعة مسبقاً لتأمين وتنظيم العمليات، وتجنب الحواف الحادة التي يمكن أن تتحول إلى خراطيم، واستخدام الأربطة الواقية أو الأكياس الخفيفة الخفيفة
وعند ربط التجهيزات، تواصفات الصنع، يمكن أن يشق التمرينات أو يخرب الفقمات، واستخدام مصارع مائلة معدة، ووضع علامات مشدّدة على المواصفات الدائمة للتحقق البصري، وبالنسبة للوصلات المرتدة، لا تطبق الختم الخيط (مثل شريط PTFE) إلا على الخيوط الذكورية، وتتجنب الضغوط الأولية لمنع التلوث.
تأمين المكونات والحد من التأشيرات
فالإلقاء هو السبب الرئيسي للتسرب والفشل البدين في النظم المحتوية على صور مائية، وفي الأماكن المحصورة يمكن أن تتفاقم المشكلة بسبب هياكل صلبة تضخ التناسق، وتخلق عناصر عزل تستخدم جبال الاهتزاز المطاطي أو أجهزة الإرسال الربيعية، وتولد عن الحامضات الثقيلة أو الكميونات الكبيرة، طبقة من الوحوش الثقيلة التي تكون في حد ذاتها معزولة عن هيكل البناء.
وينبغي أن تكون جميع العناصر ثابتة تماما، وأن تستخدم أقواس صلبة لا تصغّل ولا تُستخدم مع غسلات قفل لمنع التسريح، وفي البيئات البحرية أو المتنقلة، تنظر في استخدام الجبال المضادة للاحترار، وأن تُبلّغ كل معقوفتين مع محدّد الهوية يطابق خطة التركيب، وأن تكفل العناصر التي تتطلب تعديلا دوريا، مثل أجهزة تنظيم الضغط، إمكانية الوصول إليها دون أن تُلطِد الجسم.
الرش والإدارة الحرارية
وحتى مع التهوية المناسبة، يمكن أن تتراكم الحرارة داخل مساحة محصورة، مما يؤثر على المكونات الناموسية، وتولد النظم الجوية المكثفة الحرارة من خلال الاحتكاك والضغط، وتضع منافذ التهوية كافية تتبادل ما لا يقل عن 4-6 تغييرات جوية في الساعة، وتنظر في استخدام أجهزة التكلور أو أجهزة التعقب التي ترفض الحرارة خارج الفضاء، وإذا كان النظام المضغوط يحتوي على جهاز هواء أو مجفف.
و إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة مدى المكوّن المُقيّم (نحو 50 إلى 120 درجة ف) بالنسبة لصمامات قياسية، فإضافت التبريد أو نقل المواد الحساسة للحرارة، وبالمثل، فإن التحكم بالرطوبة أمر حاسم: تركيب أجهزة فصلية للرطوبة و صمامات للتجميد الآلي عند نقاط منخفضة.
حماية العناصر من الحطام والأضرار
وكثيرا ما تكون الأماكن المقننة مغمورة أو قذرة أو مليئة بالحطام في البناء، وتستخدم أغطية مؤقتة أو غطاء بلاستيكي لحماية التجهيزات المفتوحة والعناصر الحساسة أثناء العمل المتاخم، وعندما تجري أعمال التنظيف عن طريق المقصورات أو تلصق الجراثيم أو التشقق البلاستيكي في كل عملية اختراق لمنع التخريب، وتنظر في تركيب أقفاص معدنية أو حراس مشطين حول عناصر ضغط حرجة مثل الجزر أو البلاستيكية.
كما أن الحماية من الاتصال العرضي - في الأنفاق أو الأماكن الزحفية، قد يركّز العمال أو يرتطموا بالوعظ دون قصد، ويستخدمون قناة صلبة للركض في المناطق المرتفعة التراكب، ويضعون شريط إنذار مشرق أو حواجز مادية، ويضمنون أن تكون جميع المكونات موزعة على بضعة بوصات على الأقل من الجدران للسماح بالتدفق الجوي وتيسير التنظيف.
اعتبارات السلامة
ويجب التقيد بدقة ببروتوكولات الأمان المتعلقة بالتركيب المائي للفضاء المحصور، إذ أن الجمع بين المخاطر الجوية المضغوطة والهجمات المحدودة يخلق سيناريو عالي الخطورة، ويتبع دائماً التسلسل الهرمي للضوابط: القضاء، والاستعاضة، والضوابط الهندسية، والضوابط الإدارية، ومعدات الحماية الشخصية، مثلاً، إلغاء الحاجة إلى الدخول باستخدام الصمامات البعيدة أو المجهزين بالكهرباء حيثما أمكن ذلك.
وقبل بدء أي عمل، اختبار الغلاف الجوي لمحتوى الأكسجين )٥,٣٢,٥ في المائة(، والغازات القابلة للاشتعال )١٠ في المائة من الفلور(، والمواد السامة )مثل ثاني أكسيد الكربون، H2S(.
وفي بعض الأحيان، تُغفل إجراءات الغلق/التركيب الخاصة بالنظم المحتوية على الأشعة، لأن الهواء المضغوط يُنظر إليه على أنه طاقة منخفضة الفولط، وفي الواقع، يمكن أن تطلق خرطوم أو تركيبة من الطاقة الهائلة، وأن تُركّز صمامات مقفلة يدويا خارج الفضاء المحصور، وتُكبّب جميع الخطوط قبل فتح أي اتصال، وتستخدم صمامات العزلة قابلة للغلق، وتتحقق من الطاقة المحتوية على مقاسات.
معدات الحماية الشخصية
وتشمل معدات التشغيل الخاصة بالعمل الفضائي المحصور نظارات الأمان والقبعات الصلبة والقفازات والأحذية ذات الطراز الصلب، أما بالنسبة للمهام التي تنطوي على قطع أو طحن، فتضيف دروعا وجهاً وحماية سمعية، وفي الأماكن التي تحمل جسيمات جوية، تستخدم أجهزة التنفس التي تستخدم النيتروجين أو نصف الماسك، ولإدخال أماكن مجهزة بالتصاريح، ينبغي أيضاً أن يحمل العاملون جهاز إنذار كامل مع خط استرجاع ملحق بأجهزة اتصال شخصية طارئة.
- إدراكاً للمطالب المادية: يمكن أن يسبب العمل في المواقف المحرجة ضغوطاً، ويأخذ راحة متكررة ويستخدم أدوات حرق الأعضاء، ويمكن أن يقلل من عدم الارتياح من جراء ذلك، وأن يضمن لجميع العمال القدرة المادية على الخروج من المكان بسرعة إذا لزم الأمر.
التأهب لحالات الطوارئ
وضع خطة إنقاذ طارئة خاصة بالحيز المحصور، ويجب أن يكون فريق الإنقاذ قادراً على استخراج عامل غير واعي أثناء الحفاظ على احتياطات الطرق الجوية والفقاعية، وتناول مجموعة الإسعافات الأولية، وأسطوانة الأكسجين، وجهاز نقالة تجهز قرب نقطة الدخول، وتركيب أزرار التوقف في حالات الطوارئ تغلق النظام البيوميكي وتهوية الفضاء، وإجراء دورات تدريبية قبل بدء التشغيل الأسبوعي.
ولمزيد من التوجيه، يرجى الرجوع إلى معايير الرابطة الوطنية للإنقاذ بشأن الإنقاذ الفضائي المحصور و موارد الفضاء المحصورة للمعهد .
الاختبار والصيانة
وبعد التركيب، يجب اختبار النظام بدقة للتأكد من أنه مسرب، ويؤدى على النحو المصمم ويمكن صيانته بأمان، بدءا من اختبار الضغط المنخفض باستخدام الهواء عند الساعة 20 إلى 50 مساء.
فحص كل مُصهر و صمامات للتشغيل السليم، التحقق من أوقات الدورة، رد النسيج، وقراءات الضغط في نقاط المفاتيح، واستخدام سجل بيانات لتسجيل قياسات الأداء لمقارنة خط الأساس، وتوثيق جميع نتائج الاختبارات، وربط النظام بتاريخ "مُتَمَعَلَّم" وتاريخ الصيانة التالي.
ويجب التخطيط لصيانة الرواسب في الأماكن المحصورة بنفس التصلب الذي يوضع به التركيب، ووضع جدول أعمال الصيانة يشمل استبدال عناصر التصفية (عادة كل 6-12 شهرا)، وتعبئة أجهزة التشحيم، وعمليات تفتيش الصرف، والاحتفاظ بمقاييس ضغط مختلفة على مرشحات للإشارة إلى الوقت الذي يلزم فيه استبدالها، وقطع غيار مسروقة خارج المكان في خزانة ملصقة، واستخدام مذيبات تنظيف غير قابلة للاشتعال.
الكشف عن الأضرار وإصلاحها
:: تهدر الطاقة ويمكن أن تتدهور أداء النظام - في الأماكن المحصورة، يمكن أن تؤدي حتى التسربات الصغيرة إلى الضوضاء، ومشاكل الرطوبة، وتساقط الضغط، وتنفيذ برنامج للكشف المنتظم عن التسرب باستخدام اختبارات الموجات فوق الصوتية أو أجهزة التفريغ الإلكترونية، وتسرب العلامات بالعلامات، وترتيب أولويات التصليحات، والنظر في تركيب أجهزة الكشف عن التسرب التي تنقل تنبيهات إلى لوحة مركزية للمراقبة.
عند إصلاح التسربات، تعطل الجزء بأكمله، وتستخدم الختم المتوافق و الأصابع الجديدة، وتستعمل الخيوط النظيف للمفاصل المُخدّرة قبل إعادة تطبيق الشريط، وبعد أي إصلاح، تُعيد اختبار المنطقة، وتُبقي سجلاً لجميع عمليات إصلاح التسرب لتحديد المشاكل المتكررة التي قد تشير إلى عيوب في التصميم أو فشل عنصري.
الوثائق والتحسين المستمر
الحفاظ على رسم مفصل للبناء يبين بدقة تحديد المسارات، ومواقع المكونات، ونقاط الاتصال، بما في ذلك تصنيفات الضغط، والمواصفات المادية، والأرقام التسلسلية، وهذه الوثائق لا تقدر بثمن بالنسبة للتعديلات أو التشويشات في المستقبل، كما تحتفظ بسجل صيانة مع التواريخ، والعمل المنجز، وأي شذوذات لوحظت، وتستعرض سجلات الصيانة بانتظام لاستطلاع الاتجاهات (مثل ارتفاع معدلات الفشل على صمام معين) وتتخذ إجراءات تصحيحية.
:: التغذية المرتدة من فنيي الصيانة بشأن مسائل إمكانية الوصول إلى الخدمات - إذا كان من الصعب جدا الوصول إلى مرشح معين، النظر في نقل مكانه أثناء إغلاقه، واستخدام الحيز المحصور كعامل دافع للتحسين المستمر: ينبغي أن يكون من الأسهل المحافظة على كل منشأة من هذه المنشآت أكثر من الأخيرة.
خاتمة
ويتطلب النجاح في تركيب نظم ذات طابع بنيوي في الأماكن المحصورة اتباع نهج متكامل يعطي الأولوية للأمان والتخطيط المفصل واختيار المعدات المدروسة، ومن خلال اتباع هذه الممارسات الفضلى - من التقييم الشامل للمواقع من خلال الاختبار المنهجي والصيانة الجارية - يمكن أن تستحدث نظاما موثوقا به وفعالا ومأمونا للعمل، كما أن الوقت الإضافي المستثمر في الإعداد سيدفع أرباحا في انخفاض وقت العمل وفي عدد أقل من حوادث السلامة، مع تطور التكنولوجيا، النظر في اعتماد ضوابط إضافية غير مأمونة.