پنجره بصری در سیستمهای تحت فشار | شیشه دید
سایت گلاس (Sight Glass) یا «شیشه دید» یک قطعه ساده اما حیاتی در بسیاری از سیستمهای صنعتی است که امکان مشاهده مستقیم و بصری فرآیند داخل خط لوله، مخزن یا راکتور را فراهم میکند. این قطعه نه تنها برای پایش سطح مایعات، تشخیص جریان یا مشاهده رنگ و شفافیت سیال به کار میرود، بلکه به عنوان یک نقطه بازرسی ایمن (بدون نیاز به تخلیه سیستم) عمل میکند. طراحی ظاهری ساده آن اغلب از پیچیدگیهای مهندسی پشت انتخاب متریال، فشار کاری و روش نصب آن میکاهد.
اهمیت و کاربردهای سایت گلاس در صنعت
کاربرد اصلی سایت گلاس در پایش بصری (Visual Monitoring) است. در صنایعی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، داروسازی و صنایع غذایی، امکان دیدن آنچه در داخل خط لوله میگذرد، یک نیاز اساسی است. از جمله کاربردهای کلیدی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- مشاهده سطح مایع (Liquid Level): در مخازن یا ستونهای تقطیر.
- تشخیص جریان (Flow Indication): اطمینان از حرکت سیال و تشخیص احتمالی توقف یا برگشت جریان.
- بررسی کیفیت سیال: مشاهده رنگ، شفافیت، وجود حباب یا آلودگیهای جامد.
- بازرسی ایمن: امکان بررسی شرایط داخلی بدون باز کردن سیستم و مواجهه با فشار یا دمای بالا.
انتخاب صحیح سایت گلاس مستقیماً بر ایمنی عملیات، کاهش زمان توقف برای بازرسی و افزایش قابلیت اطمینان دادههای پایش تأثیر میگذارد.
اجزاء، طراحی و متریالهای کلیدی
یک سایت گلاس استاندارد از چند جزء اصلی تشکیل شده است که هر کدام باید با دقت مهندسی انتخاب شوند:
۱. شیشه یا عدسی (Lens)
مهمترین بخش سایت گلاس است که در معرض مستقیم سیال، دما و فشار قرار میگیرد. متریال آن باید دارای مقاومت شیمیایی بالا، تحمل شوک حرارتی و استحکام مکانیکی کافی باشد.
- شیشه بوروسیلیکات (Borosilicate Glass): رایجترین نوع، با مقاومت عالی در برابر شوک حرارتی و خوردگی.
- شیشه سافایر (Sapphire Glass): برای کاربردهای با فشار و دمای بسیار بالا یا سایش شدید.
- پلیکربنات (Polycarbonate) یا آکریلیک (Acrylic): برای فشارهای پایینتر و نیاز به مقاومت در برابر ضربه.
۲. حلقه یا فریم پشتیبان (Support Ring/Flange)
این قطعه که معمولاً از فولاد ضدزنگ (Stainless Steel ۳۱۶/۳۱۶L) یا آلیاژهای خاص ساخته میشود، وظیفه نگهداری شیشه و ایجاد آببندی (Sealing) را بر عهده دارد. طراحی آن باید تنشهای وارده را به طور یکنواخت توزیع کند.
۳. واشرهای آببندی (Gaskets/Seals)
واشرها (معمولاً از جنس PTFE، Grafoil یا ویتون) بین شیشه و فریم قرار میگیرند تا از نشتی جلوگیری کنند. انتخاب جنس واشر باید با توجه به خواص سیال (دما، فشار، خورندگی) انجام شود.
۴. پوشش محافظ (Protective Cover/Guard)
در بسیاری از کاربردها، یک پوشش فلزی یا پلیکربنات شفاف بر روی سایت گلاس نصب میشود تا از شیشه در برابر ضربههای فیزیکی یا پاشش مواد شیمیایی محافظت کند.
استانداردها و ملاحظات مهندسی حیاتی
انتخاب و نصب سایت گلاس تابع استانداردهای مهندسی دقیقی است که ایمنی و عملکرد بلندمدت آن را تضمین میکنند.
- استانداردهای طراحی فشار: ASME B31.3 (برای لولهکشی فرآیندی) معیار اصلی برای محاسبه ضخامت، فشار کاری مجاز و تستهای هیدرواستاتیک است.
- ملاحظات دما: ضریب انبساط حرارتی متفاوت شیشه و فلز باید در طراحی در نظر گرفته شود تا از ایجاد تنشهای اضافی و ترک خوردن شیشه جلوگیری شود.
- محاسبات مکانیکی: محاسبه تنش در شیشه تحت فشار داخلی و بارهای خارجی (نظیر بار نصب یا لرزش) با استفاده از فرمولهای تنش صفحهای (مانند فرمول تنش در دیسک تحت فشار) انجام میشود.
- نصب (Installation): نصب باید مطابق دستورالعمل سازنده و با گشتاور صحیح پیچها انجام شود. گشتاور بیشازحد میتواند باعث ترک خوردن شیشه شود، در حالی که گشتاور کم منجر به نشتی میگردد.
- ایمنی (Safety): در سیستمهای با فشار یا دمای بالا، استفاده از سایت گلاسهای مجهز به محافظ ضد انفجار (Burst Disc) یا پوشش ایمنی الزامی است.
انتخاب صحیح: پارامترهای کلیدی
برای انتخاب یک سایت گلاس مناسب، مهندس فرآیند باید این پارامترها را دقیقاً مشخص کند:
۱. حداکثر فشار کاری (MAWP) و دمای کاری
۲. خواص سیال (شیمیایی، خورندگی، ویسکوزیته، وجود ذرات جامد)
۳. ابعاد نصب (قطر لوله یا نازل، نوع اتصال: فلنجی، رزوهای)
۴. نیازهای دید (میدان دید مورد نیاز، نیاز به نورپردازی داخلی یا خارجی)
۵. الزامات ایمنی و محیطی (نظیر استاندارد ATEX برای مناطق قابل انفجار)
جمعبندی
سایت گلاس فراتر از یک پنجره ساده، یک ابزار مهندسی است که انتخاب، طراحی و نصب صحیح آن مستلزم درک عمیق از اصول مکانیک سیالات، علم مواد و استانداردهای فشار است. یک سایت گلاس مناسب که با دقت برای شرایط عملیاتی خاص انتخاب و نصب شده باشد، میتواند سالها به عنوان چشم سیستم عمل کند و از هزینههای نگهداری غیرمنتظره و خطرات ایمنی بکاهد.
آدرین صنعت ابزار دقیق پارس با بهرهگیری از دانش فنی و تجربه در حوزه طراحی و ساخت تجهیزات ابزار دقیق، میتواند در انتخاب، تأمین و نصب سایت گلاسهای مطابق با استانداردهای روز صنعت، همراه متخصصان و صنعتگران باشد.