تست هیدرواستاتیک کپسول اکسیژن؛ ضرورت، مراحل و استانداردها

مقدمه

کپسول‌های اکسیژن از تجهیزات حیاتی در حوزه‌های پزشکی، صنعتی، غواصی و حتی آتش‌نشانی محسوب می‌شوند. این سیلندرها معمولاً تحت فشار بالا (۱۵۰ تا ۲۰۰ بار و حتی بیشتر) گاز اکسیژن را ذخیره می‌کنند. به همین دلیل، کوچک‌ترین ترک یا نقص در بدنه کپسول می‌تواند خطرات جدی از جمله انفجار، آتش‌سوزی و آسیب‌های جانی و مالی به همراه داشته باشد. یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای بررسی سلامت و ایمنی کپسول اکسیژن، تست هیدرواستاتیک است.

در این مطلب به بررسی کامل تست هیدرواستاتیک کپسول اکسیژن، اهمیت آن، مراحل انجام، استانداردها و نکات کلیدی خواهیم پرداخت.

تست هیدرواستاتیک چیست؟

تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic Test) یک روش آزمایشی غیرمخرب است که برای ارزیابی استحکام و مقاومت ظروف تحت فشار مانند سیلندرهای گاز استفاده می‌شود. در این آزمایش، کپسول به‌جای گاز با آب پر می‌شود و سپس تحت فشار بیشتری از فشار کاری قرار می‌گیرد. دلیل استفاده از آب این است که آب برخلاف گازها تراکم‌پذیر نیست و در صورت ترکیدگی، انرژی آزاد شده بسیار کمتر خواهد بود و خطر انفجار کاهش می‌یابد.

چرا تست هیدرواستاتیک کپسول اکسیژن ضروری است؟

۱. ایمنی جانی و مالی: جلوگیری از انفجار یا نشتی کپسول در محیط‌های حساس مانند بیمارستان‌ها و کارگاه‌ها.
۲. رعایت الزامات قانونی و استانداردها: سازمان‌های ملی و بین‌المللی (مانند استاندارد ملی ایران، DOT، ISO و EN) انجام دوره‌ای این تست را الزامی می‌دانند.
۳. افزایش طول عمر کپسول: شناسایی ترک‌های ریز، زنگ‌زدگی یا نواقص پیش از آنکه به شکست کامل منجر شوند.
۴. اطمینان از کارایی تجهیزات: به‌ویژه در مواقع بحرانی که نیاز فوری به اکسیژن وجود دارد.

بازه زمانی تست هیدرواستاتیک

بر اساس استانداردها، کپسول‌های اکسیژن باید در بازه‌های زمانی مشخص مورد آزمایش قرار گیرند:

تست اولیه: پس از تولید و پیش از عرضه به بازار.
تست دوره‌ای: معمولاً هر ۳ تا ۵ سال یکبار (بسته به استاندارد مربوطه).
تست ویژه: در صورت مشاهده ضربه شدید، تغییر شکل، زنگ‌زدگی داخلی یا خارجی.

مراحل انجام تست هیدرواستاتیک کپسول اکسیژن

۱. بازرسی اولیه

بررسی ظاهری کپسول از نظر زنگ‌زدگی، ضرب‌دیدگی، تغییر شکل و ترک‌های سطحی.
کنترل اتصالات، شیر و رزوه‌ها.
اطمینان از اینکه کپسول پیش‌تر از حد مجاز پر یا دچار حرارت شدید نشده است.

۲. تخلیه کامل کپسول

گاز باقی‌مانده باید به‌طور ایمن تخلیه شود.
کپسول کاملاً خشک شود تا از واکنش با آب یا مواد دیگر جلوگیری شود.

۳. پر کردن با آب

سیلندر با آب تمیز و بدون ناخالصی پر می‌شود.
وجود آب به جای گاز، احتمال انفجار را در زمان اعمال فشار کاهش می‌دهد.

۴. اعمال فشار

کپسول به دستگاه تست متصل می‌شود.
فشار هیدرواستاتیک معمولاً ۱.۵ برابر فشار کاری کپسول اعمال می‌شود. به‌عنوان مثال اگر فشار کاری ۱۵۰ بار باشد، فشار تست حدود ۲۲۵ بار خواهد بود.

۵. اندازه‌گیری تغییر حجم

دستگاه تغییر حجم دائمی (Permanent Expansion) و تغییر حجم موقت (Elastic Expansion) کپسول را اندازه‌گیری می‌کند.
اگر تغییر حجم دائمی بیش از حد مجاز باشد، کپسول مردود خواهد شد.

۶. تخلیه آب و خشک‌کردن

پس از تست، آب تخلیه و کپسول کاملاً خشک می‌شود تا از زنگ‌زدگی داخلی جلوگیری شود.

۷. علامت‌گذاری و ثبت نتایج

در صورت قبولی، تاریخ تست و مشخصات روی بدنه کپسول حک می‌شود.
در صورت رد شدن، کپسول باید از چرخه مصرف خارج گردد.

NASA Standard for Ground-Based Pressure Vessels and Pressurized Systems (PVS)

استانداردهای مرتبط با تست هیدرواستاتیک

چندین استاندارد معتبر جهانی در زمینه تست کپسول‌های تحت فشار وجود دارد:

ISO 6406: بازرسی و تست دوره‌ای سیلندرهای گاز.
EN 1968: تست و بازرسی سیلندرهای بدون درز فولادی.
DOT (Department of Transportation): استاندارد ایالات متحده برای حمل و نگهداری سیلندرها.
استاندارد ملی ایران (ISIRI): ضوابط و روش‌های آزمایش کپسول‌های گاز تحت فشار.

تفاوت تست هیدرواستاتیک با تست پنوماتیک

هیدرواستاتیک: با آب انجام می‌شود، ایمن‌تر است و ریسک انفجار بسیار پایین دارد.
پنوماتیک: با هوا یا گاز بی‌اثر (مانند نیتروژن) انجام می‌شود، اما به دلیل تراکم‌پذیری گاز خطرناک‌تر است و معمولاً در شرایط خاص به کار می‌رود.

نکات مهم در تست هیدرواستاتیک کپسول اکسیژن

انجام تست باید توسط مراکز مجاز و دارای تأییدیه استاندارد صورت گیرد.
استفاده از تجهیزات دقیق و کالیبره الزامی است.
کپسول‌هایی که در تست رد می‌شوند، به هیچ عنوان نباید دوباره شارژ یا استفاده شوند.
پس از هر تست، نتیجه باید در دفترچه یا سیستم ثبت اطلاعات تجهیزات درج شود.
همیشه پس از تست، کپسول باید کاملاً خشک و در شرایط مناسب انبار شود.

هزینه تست هیدرواستاتیک کپسول اکسیژن

هزینه این تست بسته به حجم کپسول (۲ لیتری، ۵ لیتری، ۱۰ لیتری یا ۴۰ لیتری)، نوع جنس (فولادی یا آلومینیومی) و مرکز خدماتی متفاوت است. با این حال، هزینه تست در مقایسه با خطرات بالقوه ناشی از انفجار یا خرابی کپسول، ناچیز محسوب می‌شود.

جمع‌بندی

کپسول‌های اکسیژن به دلیل فشار بالای ذخیره‌سازی، نیازمند بازرسی و تست‌های منظم هستند. تست هیدرواستاتیک به‌عنوان یک روش مطمئن و استاندارد، تضمین‌کننده ایمنی، دوام و کارایی این تجهیزات است. انجام این تست نه تنها یک الزام قانونی، بلکه یک ضرورت حیاتی برای حفاظت از جان افراد و جلوگیری از خسارت‌های مالی به شمار می‌رود.

اگر از کپسول اکسیژن در محیط‌های پزشکی، صنعتی یا خانگی استفاده می‌کنید، فراموش نکنید که بازرسی دوره‌ای و انجام تست هیدرواستاتیک کلید اصلی در حفظ ایمنی و عملکرد صحیح آن است.