Table of Contents
واللدغ هو العمود الفقري لعمليات الإصلاح والصيانة في محطات توليد الطاقة في أوهايو، ولا يوجد أي مكان أكثر وضوحاً من مدينة أكرون الصناعية، حيث أن مرافق توليد الطاقة الكهربائية - الفحم الطبيعي، والغاز الطبيعي، أو الطاقة النووية، أو التي تعتمد بصورة متزايدة على ذوي المهارات العالية، يمكن أن تحافظ على المعدات الحيوية التي تعمل بأمان وكفاءة، ودون توقف غير مخطط لها، وتخلق درجات الحرارة القصوى، والضغوط المرتفعة، وتهيئة بيئات متماسكة داخل محطات توليد الطاقة.
الدور الحاسم للحام في صيانة محطة توليد الطاقة
إن محطات توليد الطاقة هي نظم معقدة من المغليات، والتوريبينات، ومبادلات الحرارة، والرق، والدعم الهيكلي، وجميع المعادن التي يجب أن تتحمل الإجهاد الذي لا يطاق، والحام ليس مجرد أداة إصلاح، وإنما هو استراتيجية صيانة وقائية، ومن خلال تعزيز المناطق ذات الصبغة العالية، والاستعاضة عن الأجزاء المتآكلة، ومكونات العرف الصنع، فإن الحاملين يمددون إلى توسيع نطاق عمر المعدات، ويقللون احتمال الجيل المغلق في حالات الطوارئ.
فالأثر الاقتصادي كبير، إذ يمكن أن يكلف نفط واحد غير مخطط في مصنع كبير ملايين الدولارات يوميا في تكاليف توليد الطاقة واستبدالها، وتساعد خدمات اللحام المهني على تجنب هذه الخسائر بضمان إنجاز الإصلاحات بسرعة وبشفراتها، كما أن اللحام المناسب يمدد حياة الخدمة للعناصر، ويؤخر الحاجة إلى قطع غيار باهظة التكلفة، وبالنسبة لمشغلي محطات توليد الطاقة في أوهايو، فإن الاستثمار في العمالة الماهرة وتقنيات المتقدمة هو وسيلة فعالة من حيث التكلفة.
أنواع اللحام المستخدمة في محطات توليد الطاقة
وتطالب عناصر ومواد مختلفة في محطة توليد الطاقة بعمليات محددة للحام، ولكل طريقة مواطن قوتها من حيث السرعة والدقة والملاءمة لمختلف السبيكات، ويرد أدناه وصف لأكثر التقنيات شيوعا المستخدمة في محطات توليد الطاقة في أكرون.
Arc Welding (Shielded Metal Arc Welding — SMAW)
إن إلحام القوس، الذي يشار إليه في كثير من الأحيان بـ "اللحام" هو مجموعة من أنواع صيانة محطات الطاقة، وهو ذو قيمة عالية، ويعمل جيدا على المواد السميكة، ويمكن أن يُؤدى في ظروف خارجية أو مُعَدَّدة حيث يمكن أن تكافح عمليات أخرى، ويستخدم مشغل الطاقة الكهربائية المضغوطة في التدفقات التي تولد درعاً واقياً، ويستخدم هذا الأسلوب في كثير من أجل الإصلاحات الهيكلية على الأُطرُدُرَرَى.
TIG Welding (Gas Tungsten Arc Welding — GTAW)
ويستخدم هذا النظام كهرومغناطيسي غير قابل للاستهلاك، ومعدن مستقل للملء، مما يتيح للحام التحكم في مدخلات الحرارة والبروج الحامض بدقة كبيرة، وفي محطات توليد الطاقة، يستخدم التنغست في التنظيف غير المستهلك، ومكونات الصلب غير الملطخة، والسبائك المضغوطة الحد الأدنى، والتصليحات الحرجة على قمام التراب.
MIG Welding (Gas Metal Arc Welding - GMAW)
ويُمنح الرش على أساس السرعة وسهولة التشغيل الآلي، ويستخدم كهرومغناطيسي مغذي باستمرار وغازاً دهنياً (مزيج من الأرغون - ثاني أكسيد الكربون) وفي صيانة محطات توليد الطاقة، يستخدم نظام MIG في وظائف نسيجية أكبر، مثل بناء الدعم المؤقت، أو تركيب صهاريج تخزين، أو تركيب فولاذ هيكلي متجدد، كما يستخدم في أعمال متكررة ذات أهمية، مثل دعم الأنابيب أو إعادة الصمامات.
درع العضلة الجلدية - دور موسع
وعلى الرغم من أن هذه المادة سبق ذكرها في إطار الرماد القوسي، فإنها تستحق نظرة أقرب نظراً لارتفاعها في الإصلاحات الميدانية، ولا تتطلب إمدادات من الغاز الخارجي، مما يجعلها قابلة للنقل ومثلاً للمواقع الخارجية أو النائية داخل محطة توليد الطاقة، ولا تزال عمليات إصلاح الأنابيب، ومعالجات المكونات، وقطع التكديس للحام، وذلك بسبب قدرتها على العمل على معالجة أسطح واسعة النطاق أو ملوثة قليلاً.
خدمات اللحام الشاملة لمصانع الطاقة في أكرون
وتدعم البنية التحتية الصناعية في أكرون شبكة كثيفة من المتعاقدين في مجال اللحام، ومتاجر النسيج المتخصصة، ووحدات الحام المتنقلة التي تستجيب لاحتياجات محطات توليد الطاقة على مدار الساعة، والخدمات التي تقدمها تتجاوز التصحيح البسيط؛ وتشمل الدعم الكامل لدورة الحياة، بدءا من التفتيش الأولي والاختبار غير التدميري إلى المعالجة النهائية للحلوة التي تمتثل للمدونة، وبعد الويد.
إصلاح الهياكل الأساسية
وتعاني المزلاجات من قلب محطات الطاقة الحرارية، وأنبوبها، وأشرطة الرأس، والعضلات، والارتفاع، والارتفاع، والارتفاع، والضغط، في كثير من الأحيان، يحل محل أجزاء من أنابيب الحرارة والارتعاش، وإصلاح لوحات جدران المياه، وتعزيز ملحقات طبول البخار.
"الحام في "النظم المُلوّدة
وتحتوي محطات توليد الطاقة على آلاف الأقدام من الرزم في البخار والماء وزيت الوقود والغاز الطبيعي والمواد الكيميائية، وتربط هذه الأنابيب بالغاز B31.1 (الضغط على القوى) وB31.3 (العمليات الرملية) مهارة متخصصة، ويجب على الحامضات معالجة المفاصل المفصل، مثل الفولاذ الكربوني إلى حد أدنى من الفولاذ، والقيام بتصاريح دخول عالية تكفل التسرّب.
برج التبريد وصيانة مقسم الحرارة
وتعتمد أبراج التبريد ومبادلات الحرارة على أنابيب ولوحات مزيفة كبيرة تتآكل بمرور الوقت، ويستخدم اللحام لربط الأنابيب المسربة، وورقات الأنابيب التصليحية، وإعادة بناء هياكل الدعم، وفي كثير من الأحيان، يمكن لمجمعات تبديل الحرارة أن تحمي من التآكل والهجوم الكيميائي، وفي منطقة أكرون، حيث تتباين كميات الكيمياء المائية بسبب المصادر المحلية،
التكاثر العرفي للمكونات المعدنية
ولا تشمل جميع الإصلاحات إصلاح الأجزاء الموجودة؛ وغالبا ما تحتاج محطات توليد الطاقة إلى قوسين معقوفتين أو حرس أو متزلجين أو قطع انتقالية لم تعد متاحة من المصنعين الأصليين، ويمكن لمتاجر الحام في أكرون أن تصلح عناصر الهندسة وتصنعها لتحدد بدقة، وهذا أمر له قيمة خاصة بالنسبة للمصانع القديمة التي لديها قياسات جغرافية فريدة أو التي تؤدي فيها فترات الرصاص بالنسبة لأجزاء من حركة أوسمة إلى انخفاض مفرط في الوقت.
تدريب وتوثيق لحامات نباتات الطاقة
وترتفع المخاطر في مجال اللحام في محطات توليد الطاقة بدرجة كبيرة بالنسبة للعمل الأقل من الكفاءات، ويجب على الحامضين في قطاع الطاقة في أكرون أن يحملوا شهادات من الهيئات المعترف بها، ولا سيما جمعية الحامض الأمريكية (العمليات التي تستخدمها شركة AWS) (العمليات التي تستخدم الأنابيب ذات القدرة العالية) (العملية ذات الصلة) (العملية ذات الصلة التي تتطلبها شركة AWS D1.6 بالنسبة لمصانع الصلبة غير المحتوية.
وبرامج التدريب في منطقة أكرون، مثل البرامج التي تقدمها كلية ستارك الحكومية وبرامج التدريب المهني للاتحاد المحلي )مثلاً، مربيات البيوت المحلية ١٢٠(، تجمع بين نظرية الفصول والممارسة العملية، كما أن المواد الحديثة العهد بالزبدة يجب أن تشمل الميتالورجي، وتحليل العيوب الحامضة، وقراءة البصمات، وبروتوكولات الأمان، لأن بيئات محطات توليد الطاقة تنطوي على أماكن محصورة، ودرجات حرارة عالية، ومخاطر الإشعاع )في محطات التدريب النووية(
معايير السلامة والمدونة والتفتيش
وينظم السطو في محطات توليد الطاقة إطار صارم من المدونات والمعايير، وتطبق الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين قانون البوليير والضغط فيزيائي، ولا سيما القسم التاسع من مؤهلات اللحام، المرجع الرئيسي، وتطبق إدارة السلامة والصحة المهنيتين قواعد بشأن التعرض للدخان السائل، والسلامة الكهربائية، والوقاية من الحرائق.
والفحص غير التدميري هو جزء لا يتجزأ من كل حامد رئيسي، فالتقنيات مثل الاختبار الإشعاعي، والاختبار فوق الصوتي، واختبار الجسيمات المغناطيسية، واختبار خماسي الصبغ يجب أن تستخدم للتحقق من سلامة اللحام قبل عودة عنصر إلى الخدمة، ويعمل مقدمو خدمات التخطيط الوطني الجاهز على نحو وثيق مع قبول أطقم الحرق.
Economic Impact and the Skilled Labor Situation in Akron
وتساهم صناعة اللحام إسهاما كبيرا في اقتصاد أكرون، ولا تدعم محطات توليد الطاقة فحسب، بل أيضا في التصنيع والهياكل الأساسية والبناء، ولكن المنطقة، شأنها شأن معظم الولايات المتحدة، تواجه نقصا في اللحامات المهرة، إذ يبلغ متوسط عمر مربي محطات توليد الطاقة المتميزة أكثر من 55 عاما، ولم يدخل العمال الأصغر سنا التجارة بأعداد كافية، وتهدد فجوة العمل هذه بزيادة عدد مرات التناوب والتكاليف.
ويستجيب متعهدو محطات توليد الطاقة بالاستثمار في برامج التلمذة الصناعية، وتوفير أجور تنافسية، وإقامة شراكات مع المدارس التقنية المحلية، كما اعتمدت شركات خدمات الحامض في أكرون ممارسات تساهلية لزيادة الإنتاجية من قوة العمل القائمة، وعلى الرغم من هذه الجهود، لا يزال الطلب على أصحاب الحامض المؤهلين يتجاوز العرض، مما يجعل كل طاعون معتمدين من الأصول القيمة، وبالنسبة لمديري المزارع، فإن إقامة علاقات طويلة الأجل مع متعهدين ذوي أولوية بارزة، هي خطوة استراتيجية.
مستقبل اللحام في نباتات أوهايو للطاقة
إن مشهد الطاقة في أوهايو يتحول إلى مزيج من الغاز الطبيعي والنووي والريح والشمس، ويجب أن تعمل محطات الطاقة التي لا تزال على شبكة الإنترنت بصورة أكثر مرونة، وأن تدوّر وتنزل لتستوعب مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة، مما يخلق تحديات جديدة في اللحام: فالدورات الحرارية تعجل بازدحام المعادن، والحاجة إلى سرعة البدء تتطلب إصلاحات في اللحام يمكن أن تتم أثناء النوافذ الأقصر.
التلقائية والروبوت
ويجري نشر نظم اللحام الآلي في بيئات خاضعة للرقابة (مثلاً، داخل أغلفة التربين أو في أجزاء من لوحة المغليات) لزيادة الاتساق والحد من تعرض الإنسان للظروف القاسية، وفي حين أن اللحام المستقل تماماً غير شائع بعد بالنسبة للإصلاحات الميدانية، فإن أجهزة الصمامات شبه الثابتة في المدارات، وأجهزة الصمامات ذات الصبغة الفرعية ذات الصبغة الاصطناعية (0) أصبحت معياراً للمهام التوبة.
Laser and Hybrid Welding Techniques
ويعرض اللحام في لاسر التغلغل العميق مع الحد الأدنى من مدخلات الحرارة، ويقلل من التشوهات، والحاجة إلى معالجة الحرارة بعد الحام، ويجمع اللحام بالليزر الهجين مع سرعة سد الثغرة في اللحام القوسي، مما يجعله جذاباً لتصليحات الزهرة التربينية ذات القطع السميكة والحام، ومع أن هذه التكنولوجيات لا تزال ناشئة في تطبيقات محطات توليد الطاقة الكهربائية، يجري اختبارها في مجرى اختبارها.
الرصد الرقمي ومراقبة نوعية النظام الحقيقي
ويصبح اللحام محركاً للبيانات، إذ يمكن الآن لأجهزة الاستشعار التي تقيس الفولط، والكمبيوتر، وسرعة التغذية السلكية، ودرجة الحرارة أن تتغذى على النظم القائمة على الغيوم التي تنحرف العلم في الوقت الحقيقي، مما يساعد على تعديل البارامترات فوراً ويوفر سجلاً دائماً لضمان الجودة، وبالنسبة لمالكي النباتات، فإن هذا التتبع يقلل من خطر الفشل في الغلة ويبسط في عمليات المراجعة التنظيمية.
التدريب على المنسّبات والدعم عن بعد
ويجري استخدام محفزات اللحام الواقعية الافتراضية في مراكز التدريب للتعجيل بتطوير المهارات دون استهلاك المواد، مما يتيح للمربين ممارسة تشكيلات مشتركة صعبة وتلقي تعليقات فورية على التكنولوجيا، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للرؤوس المعززة للواقع أن تمكن خبيرا نائيا من توجيه رطب موقعي من خلال إصلاح معقد، وهو قدرة قيمة لمصانع الطاقة في أكرون عندما تكون الخبرة المتخصصة موجودة في أماكن أخرى.
الاستنتاج: اللحن بوصفه عملا استراتيجيا في توليد الطاقة
فالحصب ليس مجرد تجارة؛ بل هو وظيفة هندسية حرجة تحافظ على سلامة وتشغيل محطات الطاقة في أوهايو، وفي أكرون، حيث يعمق التاريخ الصناعي، تدعم مهنة اللحام إمدادات كهربائية موثوقة للمنازل والأعمال التجارية، ومن غرفة التربين إلى برج التبريد، يجب أن تستوفي كل نسل معايير دقيقة، ومع تحول التكنولوجيا، سيستمر الحامون في تكييف القوى العاملة الرقمية عن طريق تعلم مواد جديدة.
For more information on welding standards, visit the American Society of Mechanical Engineers or the OSHA welding page. Local training can be explored through Stark State College.