کارکرد حیاتی چشمی روغن در کاربردهای صنعتی

چشمی های روغن ابزاری حیاتی هستند که در صنایع فرآیندی برای تعیین وضعیت و سطح سیالات ‌در مخازن و خطوط لوله مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مقاله مروری بر چشمی های روغن، ابزار مورد استفاده در صنایع مختلف فرآیندی، از جمله تولید دارو، پردازش مواد غذایی و آشامیدنی؛ تولید نیمه هادی؛ تولید انرژی؛ تولید نفت و گاز؛ و تصفیه و مدیریت فاضلاب ارائه می دهد. در این صنایع، چشمی های روغن راه خود را به انواع اجزای پردازشی، از جمله لوله های انتقال سیال و گاز و همچنین مخازن باز می کنند.

در این مقاله به بحث در مورد موضوعات زیر خواهیم پرداخت:

چشمی روغن چیست؟
انواع مختلف چشمی روغن
ملاحظاتی که هنگام انتخاب مدل مناسب چشمی روغن برای یک کاربرد خاص باید رعایت شوند

چشمی روغن چیست؟

چشمی روغن یک پنجره شفاف است که راهی برای دیدن داخل لوله یا مخزن فرآیند فراهم می کند. اپراتورهای کارخانه ها از چشمی روغن برای موارد زیر استفاده می کنند:

مراحل تولید یک فرآیند را به صورت بصری بررسی و تاییدکردن
مایعات را از نظر تغییر در رنگ یا قوام بررسی کردن
سطح مایع را در یک مخزن مشاهده کردن

همچنین یک نوع خاصی از چشمی روغن به نام نشانگر جریان یا فلو که به عنوان لوله چشمی شناخته می شود، وجود دارد. نشانگرهای جریان، تیوب های شفافی هستند که در لوله ها نصب می شوند تا وسیله ای بصری برای تأیید جهت جریان و دبی جریان سیالات فراهم کنند.

چشمی های روغن برای مدت طولانی در صنعت مورد استفاده قرار گرفته اند. یکی از اولین کاربردهای این ابزارها به عنوان گیج‌های سنجش سطح آب در دیگ‌های موتورهای لوکوموتیو با موتور بخار بود، جایی که از آنها برای اطمینان از نگهداری آب در سطح مشخصی برای حفظ عملیات ایمن استفاده می‌شد. در صنایع فرآوری بهداشتی، چشمی روغن عمدتاً به یکی از دو روش زیر استفاده می شود.

در صنعت بیوداروسازی، تولیدکنندگان از چشمی های روغن نصب شده در مخازن برای بررسی مراحل مختلف تخمیر در یک فرآیند استفاده می کنند.
در صنعت فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، از چشمی های روغن برای بررسی شفافیت و تمیزی محصول استفاده می شود. برای تأیید اینکه تغییر در یک فرآیند رخ داده است. و برای بازرسی بصری کلی از مایعات و دوغاب.

انواع چشمی های روغن

دو نوع اصلی از چشمی های روغن وجود دارد.

چشمی روغن ساده: شامل یک دیسک شیشه ای است که بین دو حلقه فلزی واشر قرار گرفته است. این نوع شیشه ممکن است برای تمیز کردن جدا شود و برای فرآیندهای کم فشار و غیر بحرانی مناسب است.
برای کاربردهایی با کارایی بالا، تجهیز شیشه ای ذوب شده، استاندارد صنعتی است. در این نوع چشمی، قسمت دید یا چشمی در حین ساخت به حلقه فلزی جوش می خورد.

در چشمی های ذوب شده، نیروی فشاری حلقه فلزی از مقاومت کششی شیشه بیشتر می شود و در نتیجه این نوع شیشه های دید در برابر شکست فاجعه بار بسیار مقاوم هستند. چشمی های فیوز شده(ذوب شده) هم فشار بالا و هم ایمنی بالا را در کار ارائه می دهند.

چشمی های روغن از چه ساخته شده اند؟

برای کاربردهای فشار پایین و غیر بحرانی که در آنها سیال مشاهده شده هم دمای پایین دارد و هم غیر ساینده است، چشمی های روغن ممکن است از شیشه‌های آهک سودا استاندارد ساخته شوند. با این حال، این نوع شیشه ها در دماهای بالاتر ترک می‌خورد، بنابراین برای سیالات تا دمای 536 درجه فارنهایت، شیشه بوروسیلیکات (نام تجاری پیرکس) یا پلاستیک‌های اکریلیک مواد استانداردی هستند که برای ساخت چشمی ها استفاده می‌شوند.
بالاتر از 536 درجه فارنهایت، چشمی ها از شیشه کوارتز یا یاقوت کبود ساخته شده اند. توجه داشته باشید که چشمی ها در این دسته اخیر معمولاً برای کاربردهای فرآیندی در دمای بالا و بیش از 500 درجه فارنهایت یا در مواردی که فرآیند نیاز به شوک حرارتی یا مقاومت در برابر خوردگی بیشتری دارد استفاده می شود.
برای برخی از فرآیندهای بهداشتی، چشمی ها نیز ممکن است از پلاستیک های با کیفیت بالا مانند اکریلیک یا پلی کربنات ساخته شوند.

مزایای چشمی روغن پلاستیکی

بر خلاف بسیاری از انواع شیشه، پلاستیک ها عموماً نشکن هستند. این یک ویژگی مهم است، زیرا چقرمگی یک مسئله ایمنی حیاتی است.در واقع، برخی از تولیدکنندگان به دلیل نگرانی برای ایمنی کارگران یا مشتریان خود اجازه نمی‌دهند شیشه یا سایر مواد مستعد شکستن در خطوط فرآیند آنها قرار گیرند.
چشمی های پلاستیکی از نظر شیمیایی در برابر اسیدها، قلیاها و الکل ها که معمولا در بسیاری از کاربردهای فرآوری مواد غذایی و نوشیدنی یافت می شوند، مقاوم هستند.
بسته به نحوه ساخت آنها، چشمی های پلاستیکی ممکن است جایگزین بسیار مستحکمی برای شیشه باشند. برخی از تولید کنندگان چشمی های پلاستیکی ای را ارائه می دهند که با تزریق پلیمر پلاستیکی به یک حلقه حمایتی فلزی ایجاد می شوند، که منجر به محصول نهایی بسیار مستحکم می شود.
در مقایسه با چشمی های شیشه ای، ساخت چشمی های پلاستیکی نسبتاً ارزان است. در نتیجه، آنها اغلب راه خود را به استفاده های کم مصرف مانند نشانگرهای سطح سیال پیدا می کنند.
برخلاف چشمی های شیشه‌ای، چشمی های پلاستیکی ممکن است به اشکال مختلف شکل بگیرند.چشمی ها ممکن است برای مشاهده راحت تر محتویات داخل لوله یا مخزن گنبدی شکل باشند، یا چشمی پلاستیکی ممکن است به عنوان یک واحد شفاف یک تکه ریخته شود تا برای استفاده به عنوان دریچه دید در یک لوله یا مخزن رزوه شود.

معایب چشمی روغن پلاستیکی

در مقایسه با شیشه، چشمی های پلاستیکی رنج عملکرد محدودتری دارند. حتی کامپوزیت های پلاستیکی درجه بالا در دمای عملیاتی بالاتر ذوب می شوند، بنابراین این نوع چشمی ها فقط برای کاربردهای با دمای پایین تر (زیر 300 درجه فارنهایت ) مناسب هستند.
نسبت به نسخه‌های شیشه‌ای، چشمی های پلاستیکی بیشتر در معرض آسیب‌های سایشی، پوسته پوسته شدن و سایر اجزاء سطحی(آخالها) هستند که به مرور زمان ممکن است بر شفافیت و عملکرد چشمی تأثیر بگذارد.

مواردی که باید هنگام تعیین بهترین چشمی برای کاربرد خود در نظر بگیرید

ماکسیمم دمای کارکرد

همانطور که در بالا ذکر شد، چشمی های شیشه‌ای آهکی یا پلاستیکی استاندارد فقط برای دمای عملیاتی 300 درجه فارنهایت یا کمتر مناسب هستند.

شوک های حرارتی

مهندسان باید تغییرات سریع دما را در هنگام انتخاب نوع ماده برای استفاده در چشمی در نظر بگیرند.چشمی هایی که دارای ضریب انبساط حرارتی بالا، رسانایی حرارتی کم و دوام کم است برای محیط های کاری که دارای نوسانات سریع یا شدید دما هستند مناسب نیستند. به همین دلیل، شیشه بوروسیلیکات – با ضریب انبساط حرارتی کمتر از شیشه استاندارد – در برابر تغییرات دما تحمل بیشتری دارد و ماده ترجیحی برای چشمی ها است. چشمی های پلاستیکی به دلیل خاصیت ارتجاعی مواد، عموماً تغییرات دما را به خوبی تحمل می کنند.

خورندگی

برخی از مایعات سوزاننده یا اسیدی باعث می شوند چشمی ها با گذشت زمان “کدر” شوند و از شفافیت آنها کاسته شود. در کاربردهایی که تحت این شرایط قرار دارند، مواد چشمی ای (یا شیشه یا پلاستیک) را انتخاب کنید که کمتر در معرض تأثیرات خورنده باشد. همچنین، مواد قاب چشمی را به گونه ای انتخاب کنید که با سیال سازگار بوده و همچنین در برابر خوردگی مقاوم باشد. از آنجایی که بسیاری از انواع فلزات می توانند توسط سیالات مورد خوردگی قرار گیرند، ترکیبات فولاد ضد زنگ مواد ترجیحی قاب هستند.

سایش

ماده ای را برای چشمی انتخاب کنید که تحت تأثیر ذرات موجود در سیال قرار نگیرد، که در طول زمان ممکن است آن را ساییده یا فرسایش دهند. چشمی ها را می توان به صورت بصری یا با کمک تجهیزات اولتراسونیک برای بررسی ساییدگی ها بررسی کرد.

فشار

همانطور که قبلا ذکر شد، چشمی های از نوع ذوب شده (یا ریخته گری) باید در همه کاربردهای فشار بالا استفاده شوند تا از خرابی چشمی جلوگیری شود.

ضربه

در برخی از کاربردها، مانند فرآوری مواد غذایی، مواد موجود در سیالات فرآیند ممکن است بر روی شیشه چشمی ضربه بزنند. در صورت مشاهده خراش ناشی از برخورد ذرات، بلافاصله چشمی را تعویض کنید.

در صورتی که چشمی از شیشه ساخته شده باشد، مدل های فیکس، بیشترین مقاومت را در برابر آسیب ضربه ایجاد می کنند.