Quy trình vận hành tiêu chuẩn và quy định an toàn kỹ thuật của buồng thử nghiệm muối phun

Buồng thử nghiệm muối phun là thiết bị kiểm tra then chốt mô phỏng môi trường ăn mòn của khí quyển biển và công nghiệp, có vai trò không thể thay thế trong việc đánh giá độ bền khí hậu của vật liệu, xác minh hiệu năng lớp phủ và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Tương tự như các thiết bị chính xác khác, việc vận hành đúng quy cách của thiết bị này trực tiếp liên quan đến độ chính xác của dữ liệu thử nghiệm, an toàn của người lao động và độ tin cậy vận hành trong toàn bộ vòng đời thiết bị. Việc xây dựng hệ thống quản lý vận hành có tổ chức là yêu cầu tất yếu để đảm bảo thực hiện thử nghiệm ăn mòn thuận lợi và kéo dài tuổi thọ phục vụ của thiết bị.

Một. Yêu cầu đối với hệ thống niêm phong bằng nước và giám sát mức chất lỏng
Buồng thử nghiệm muối phun áp dụng cấu trúc niêm phong bằng nước để đảm bảo cách ly hiệu quả không gian thử nghiệm với môi trường bên ngoài. Trước khi khởi động thử nghiệm, phải đổ đầy lượng nước tinh khiết hoặc nước cất đầy đủ vào máng nước phía trên buồng thử, tạo thành phong bì chất lỏng đáng tin cậy giữa nắp và thân buồng, ngăn ngừa rò rỉ muối phun gây ô nhiễm môi trường và làm sai lệch dữ liệu. Đồng thời, máng nước làm nóng đi kèm với hệ thống sưởi của thiết bị và bình khí bão hòa của bộ phận xử lý không khí sơ bộ đều cần được bổ sung kịp thời nước khử ion. Chức năng của bình khí bão hòa là làm nóng và làm ẩm sơ bộ không khí nén, đảm bảo không khí đi vào bộ phun sương có điều kiện nhQuy trình vận hành tiêu chuẩn và quy định an toàn kỹ thuật của buồng thử nghiệm muối phun
Buồng thử nghiệm muối phun là thiết bị kiểm tra then chốt mô phỏng môi trường ăn mòn của khí quyển biển và công nghiệp, có vai trò không thể thay thế trong việc đánh giá độ bền khí hậu của vật liệu, xác minh hiệu năng lớp phủ và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Tương tự như các thiết bị chính xác khác, việc vận hành đúng quy cách của thiết bị này trực tiếp liên quan đến độ chính xác của dữ liệu thử nghiệm, an toàn của người lao động và độ tin cậy vận hành trong toàn bộ vòng đời thiết bị. Việc xây dựng hệ thống quản lý vận hành có tổ chức là yêu cầu tất yếu để đảm bảo thực hiện thử nghiệm ăn mòn thuận lợi và kéo dài tuổi thọ phục vụ của thiết bị.
Một. Yêu cầu đối với hệ thống niêm phong bằng nước và giám sát mức chất lỏng
Buồng thử nghiệm muối phun áp dụng cấu trúc niêm phong bằng nước để đảm bảo cách ly hiệu quả không gian thử nghiệm với môi trường bên ngoài. Trước khi khởi động thử nghiệm, phải đổ đầy lượng nước tinh khiết hoặc nước cất đầy đủ vào máng nước phía trên buồng thử, tạo thành phong bì chất lỏng đáng tin cậy giữa nắp và thân buồng, ngăn ngừa rò rỉ muối phun gây ô nhiễm môi trường và làm sai lệch dữ liệu. Đồng thời, máng nước làm nóng đi kèm với hệ thống sưởi của thiết bị và bình khí bão hòa của bộ phận xử lý không khí sơ bộ đều cần được bổ sung kịp thời nước khử ion. Chức năng của bình khí bão hòa là làm nóng và làm ẩm sơ bộ không khí nén, đảm bảo không khí đi vào bộ phun sương có điều kiện nhiệt độ và độ ẩm phù hợp. Nếu mức chất lỏng không đủ, bộ phận làm nóng sẽ ở trạng thái đốt cháy khô, rất dễ dẫn đến các lỗi phần cứng không thể khắc phục như đốt cháy ống sưởi, hư hỏng cảm biến nhiệt độ, v.v. Do đó, phải lắp đặt thiết bị giám sát mức chất lỏng tự động và thiết lập cơ chế xác nhận kép với kiểm tra thủ công trước khi khởi động máy.
Hai. Kiểm tra tính toàn vẹn của nguồn khí và hệ thống đường ống
Trước khi thử nghiệm phải tiến hành xác nhận toàn diện trạng thái của đường ống truyền tải khí và chất lỏng. Các đường ống cấp nước cho bộ phun sương, đường ống truyền tải dung dịch muối, đường ống cung cấp không khí nén, đường ống nối bình khí bão hòa và đường ống xả khí đều phải được kiểm tra độ chắc chắn của kết nối, đảm bảo không lỏng, không rò rỉ. Đặc biệt cần kiểm tra các bộ phận dễ rò rỉ như khớp nối nhanh, giao diện ren, ngăn ngừa dung dịch muối nhỏ giọt gây ăn mòn cấu trúc buồng hoặc các bộ phận điện. Áp suất nguồn khí phải ổn định trong phạm vi 0,2～0,4 MPa và giám sát bằng van điều chỉnh áp suất cùng đồng hồ áp suất. Đường ống xả khí phải giữ thông suốt, tránh tắc nghẽn do tinh thể muối ngưng tụ khiến áp suất bên trong buồng tăng bất thường. Đồng thời, bộ chứa dung dịch muối phải trang bị thiết bị lọc, vệ sinh định kỳ để ngăn tạp chất làm tắc vòi phun, ảnh hưởng đến hiệu quả phun sương và tính đồng đều của tốc độ lắng đọng.
Ba. Quy định bố trí mẫu thử
Cách bố trí mẫu thử trong buồng làm việc trực tiếp ảnh hưởng đến tính đồng đều của phân bổ lắng đọng muối phun. Nguyên tắc là việc đặt mẫu phải giữ khoảng cách không nhỏ hơn 10 cm so với thành trong của buồng, đảm bảo tuần hoàn khí lưu muối phun thông suốt. Giữa các mẫu khác nhau nên giữ khoảng cách thích hợp, tránh che khuất lẫn nhau gây ra góc chết phun. Tất cả mẫu thử phải được cố định bằng móc treo phi kim loại hoặc giá đỡ cách điện, nghiêm cấm tiếp xúc trực tiếp với bộ phận kim loại của buồng, ngăn ngừa ăn mòn điện hóa làm nhiễu kết quả thử nghiệm. Góc đặt mẫu phải đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn liên quan, thường thì mẫu tấm phẳng tạo góc 15～30 độ so với phương thẳng đứng. Điểm mấu chốt là tỷ lệ vùng thử nghiệm có hiệu quả phơi ra của mỗi mẫu không được thấp hơn 98% diện tích tổng thể, đảm bảo môi trường ăn mòn phủ đầy đủ. Khả năng chịu tải của giá đỡ phải được kiểm soát trong phạm vi kỹ thuật (≤2 kg/1 mẫu, tổng trọng lượng ≤10 kg), ngăn ngừa biến dạng cấu trúc.
Bốn. Tính liên tục của thử nghiệm và kiểm soát quá trình
Nguyên tắc là thử nghiệm ăn mòn muối phun không được gián đoạn, vì tính toàn vẹn của chu kỳ thử nghiệm quyết định trực tiếp tính so sánh được của dữ liệu. Nếu vì lý do đặc biệt cần quan sát tiến trình ăn mòn của mẫu hoặc bổ sung dung dịch muối, nên áp dụng “phương pháp tạm dừng quan sát”: thông qua hệ thống điều khiển thực hiện gián đoạn ngắn, thời gian mở cửa buồng được kiểm soát nghiêm ngặt trong 30 giây và ghi lại thời lượng gián đoạn để hiệu chỉnh dữ liệu sau này. Việc mở cửa buồng thường xuyên hoặc trong thời gian dài sẽ làm phá vỡ tính ổn định của trường nhiệt độ và độ ẩm, khiến nồng độ muối phun dao động, nghiêm trọng ảnh hưởng đến tính lặp lại của thử nghiệm. Khuyến nghị quan sát từ bên ngoài thông qua cửa sổ quan sát trong suốt và hệ thống chiếu sáng trong buồng, duy trì tính liên tục của môi trường thử nghiệm ở mức tối đa.
Năm. Quy trình an toàn bảo vệ khỏi môi trường ăn mòn
Dung dịch natri clorua hoặc dung dịch muối phun axetat được sử dụng trong thử nghiệm muối phun có tính ăn mòn mạnh, giá trị pH thường trong khoảng 3,0～7,0, có thể gây hại cho da, niêm mạc và vật kim loại của con người. Trước khi thao tác mở buồng, nhân viên thử nghiệm phải mang thiết bị bảo hộ cá nhân như găng tay bảo hộ, kính bảo hộ và áo khoác thí nghiệm, đặc biệt phải bảo vệ tay, mặt và các bộ phận hở khác. Sau khi tiếp xúc với dung dịch muối ngoài ý muốn, phải rửa ngay lập tức bằng nước sạch lượng lớn trong ít nhất 15 phút, cần thiết thì đi khám bệnh. Sau khi thử nghiệm xong, phải vệ sinh kịp thời thành trong, giá đỡ mẫu và bộ phận thu thập của buồng, ngăn ngừa tinh thể muối bám lâu ngày làm tăng tốc độ ăn mòn thiết bị. Lối ra của đường ống xả khí phải được nối với hệ thống thu gom chất thải, tránh khí độc hại phát thẳng ra môi trường phòng thí nghiệm.
Sáu. Nguyên tắc tương thích mẫu thử
Để đảm bảo tính nhất quán của chu kỳ thử nghiệm và hiệu quả dữ liệu, thử nghiệm cùng lô nên ưu tiên chọn mẫu có cùng chất liệu hoặc độ nhạy cảm với ăn mòn tương tự. Nếu phải đặt chung vật liệu khác nhau, yêu cầu chu kỳ thử nghiệm dự kiến phải hoàn toàn nhất quán. Vì cơ chế và tốc độ ăn mòn của các vật liệu khác nhau có sự khác biệt đáng kể, ví dụ như quá trình phát triển ăn mòn của hợp kim nhôm và thép carbon trong môi trường muối phun giống nhau hoàn toàn khác nhau. Nếu đặt chung sẽ khiến một số mẫu đã đạt đến điểm cuối ăn mòn cần lấy ra trước, trong khi các mẫu còn lại không thể có được dữ liệu hiệu quả do chu kỳ không đủ, gây lãng phí nguồn lực thử nghiệm. Ngoài ra, sản phẩm ăn mòn do các mẫu khác nhau giải phóng có thể ảnh hưởng lẫn nhau, làm thay đổi giá trị pH cục bộ của muối phun, gây ra ô nhiễm chéo. Do đó, việc quản lý nhóm mẫu theo khoa học là tiền đề quan trọng để có được dữ liệu đáng tin cậy.
Bảy. Bảo trì thiết bị và quản lý theo hệ thống
Ngoài vận hành đúng quy cách, nên thiết lập hệ thống bảo trì và duy trì định kỳ. Kiểm tra chất lượng nước trong bình khí bão hòa và máng nước làm nóng hàng tuần, vệ sinh vòi phun và bộ lọc nước muối hàng tháng, hiệu chuẩn nhiệt độ và lượng lắng đọng hàng quý. Khi không sử dụng trong thời gian dài, phải xả nước trong các máng, thổi rửa đường ống bằng không khí nén sạch, ngăn ngừa vi sinh vật sinh sôi và đường ống bị gỉ. Tất cả nhân viên vận hành phải được đào tạo chuyên môn và đánh giá đạt yêu cầu, thành thạo nguyên lý thiết bị và quy trình xử lý khẩn cấp. Nghiêm cấm nhân viên không được ủy quyền điều chỉnh thông số điện hoặc tháo rời bộ phận cốt lõi.
Tám. Tài liệu kỹ thuật và công việc tiêu chuẩn hóa
Trước khi đưa thiết bị vào sử dụng, phải tổ chức cho nhân viên vận hành học tập hệ thống hướng dẫn sử dụng sản phẩm, sổ tay kỹ thuật và các tiêu chuẩn quốc gia liên quan (như GB/T 10125, ISO 9227, v.v.), đảm bảo hiểu và nắm vững từng chi tiết kỹ thuật và điểm then chốt vận hành. Khuyến nghị biên soạn sổ tay hướng dẫn làm việc tiêu chuẩn hóa (SOP), chuyển hóa các yêu cầu trên thành sơ đồ quy trình và bảng kiểm tra có thể hình dung được, thực hiện chuẩn hóa và có thể truy xuất được của quá trình vận hành. Chỉ khi đưa triết lý hệ thống hóa, tiêu chuẩn hóa và tinh tế hóa vào trong toàn bộ quản lý vòng đời thiết bị, mới có thể phát huy toàn diện hiệu quả kỹ thuật của buồng thử nghiệm muối phun, cung cấp dữ liệu thử nghiệm chính xác, đáng tin cậy và có thể lặp lại cho việc đánh giá hiệu năng chống ăn mòn của vật liệu.
Tóm lại, việc sử dụng đúng quy cách buồng thử nghiệm muối phun là một công trình hệ thống, liên quan đến nhiều lĩnh vực chuyên môn như kết cấu cơ khí, điều khiển điện, khoa học ăn mòn và bảo vệ an toàn. Các đơn vị sử dụng cần xây dựng hệ thống đào tạo và cơ chế giám sát hoàn thiện, liên tục nâng cao chuyên môn nghiệp vụ của nhân viên vận hành, đảm bảo thiết bị vận hành trong trạng thái an toàn, hiệu quả và chính xác, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật vững chắc cho việc nâng cao chất lượng sản phẩm.iệt độ và độ ẩm phù hợp. Nếu mức chất lỏng không đủ, bộ phận làm nóng sẽ ở trạng thái đốt cháy khô, rất dễ dẫn đến các lỗi phần cứng không thể khắc phục như đốt cháy ống sưởi, hư hỏng cảm biến nhiệt độ, v.v. Do đó, phải lắp đặt thiết bị giám sát mức chất lỏng tự động và thiết lập cơ chế xác nhận kép với kiểm tra thủ công trước khi khởi động máy.
Hai. Kiểm tra tính toàn vẹn của nguồn khí và hệ thống đường ống
Trước khi thử nghiệm phải tiến hành xác nhận toàn diện trạng thái của đường ống truyền tải khí và chất lỏng. Các đường ống cấp nước cho bộ phun sương, đường ống truyền tải dung dịch muối, đường ống cung cấp không khí nén, đường ống nối bình khí bão hòa và đường ống xả khí đều phải được kiểm tra độ chắc chắn của kết nối, đảm bảo không lỏng, không rò rỉ. Đặc biệt cần kiểm tra các bộ phận dễ rò rỉ như khớp nối nhanh, giao diện ren, ngăn ngừa dung dịch muối nhỏ giọt gây ăn mòn cấu trúc buồng hoặc các bộ phận điện. Áp suất nguồn khí phải ổn định trong phạm vi 0,2～0,4 MPa và giám sát bằng van điều chỉnh áp suất cùng đồng hồ áp suất. Đường ống xả khí phải giữ thông suốt, tránh tắc nghẽn do tinh thể muối ngưng tụ khiến áp suất bên trong buồng tăng bất thường. Đồng thời, bộ chứa dung dịch muối phải trang bị thiết bị lọc, vệ sinh định kỳ để ngăn tạp chất làm tắc vòi phun, ảnh hưởng đến hiệu quả phun sương và tính đồng đều của tốc độ lắng đọng.
Ba. Quy định bố trí mẫu thử
Cách bố trí mẫu thử trong buồng làm việc trực tiếp ảnh hưởng đến tính đồng đều của phân bổ lắng đọng muối phun. Nguyên tắc là việc đặt mẫu phải giữ khoảng cách không nhỏ hơn 10 cm so với thành trong của buồng, đảm bảo tuần hoàn khí lưu muối phun thông suốt. Giữa các mẫu khác nhau nên giữ khoảng cách thích hợp, tránh che khuất lẫn nhau gây ra góc chết phun. Tất cả mẫu thử phải được cố định bằng móc treo phi kim loại hoặc giá đỡ cách điện, nghiêm cấm tiếp xúc trực tiếp với bộ phận kim loại của buồng, ngăn ngừa ăn mòn điện hóa làm nhiễu kết quả thử nghiệm. Góc đặt mẫu phải đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn liên quan, thường thì mẫu tấm phẳng tạo góc 15～30 độ so với phương thẳng đứng. Điểm mấu chốt là tỷ lệ vùng thử nghiệm có hiệu quả phơi ra của mỗi mẫu không được thấp hơn 98% diện tích tổng thể, đảm bảo môi trường ăn mòn phủ đầy đủ. Khả năng chịu tải của giá đỡ phải được kiểm soát trong phạm vi kỹ thuật (≤2 kg/1 mẫu, tổng trọng lượng ≤10 kg), ngăn ngừa biến dạng cấu trúc.
Bốn. Tính liên tục của thử nghiệm và kiểm soát quá trình
Nguyên tắc là thử nghiệm ăn mòn muối phun không được gián đoạn, vì tính toàn vẹn của chu kỳ thử nghiệm quyết định trực tiếp tính so sánh được của dữ liệu. Nếu vì lý do đặc biệt cần quan sát tiến trình ăn mòn của mẫu hoặc bổ sung dung dịch muối, nên áp dụng “phương pháp tạm dừng quan sát”: thông qua hệ thống điều khiển thực hiện gián đoạn ngắn, thời gian mở cửa buồng được kiểm soát nghiêm ngặt trong 30 giây và ghi lại thời lượng gián đoạn để hiệu chỉnh dữ liệu sau này. Việc mở cửa buồng thường xuyên hoặc trong thời gian dài sẽ làm phá vỡ tính ổn định của trường nhiệt độ và độ ẩm, khiến nồng độ muối phun dao động, nghiêm trọng ảnh hưởng đến tính lặp lại của thử nghiệm. Khuyến nghị quan sát từ bên ngoài thông qua cửa sổ quan sát trong suốt và hệ thống chiếu sáng trong buồng, duy trì tính liên tục của môi trường thử nghiệm ở mức tối đa.
Năm. Quy trình an toàn bảo vệ khỏi môi trường ăn mòn
Dung dịch natri clorua hoặc dung dịch muối phun axetat được sử dụng trong thử nghiệm muối phun có tính ăn mòn mạnh, giá trị pH thường trong khoảng 3,0～7,0, có thể gây hại cho da, niêm mạc và vật kim loại của con người. Trước khi thao tác mở buồng, nhân viên thử nghiệm phải mang thiết bị bảo hộ cá nhân như găng tay bảo hộ, kính bảo hộ và áo khoác thí nghiệm, đặc biệt phải bảo vệ tay, mặt và các bộ phận hở khác. Sau khi tiếp xúc với dung dịch muối ngoài ý muốn, phải rửa ngay lập tức bằng nước sạch lượng lớn trong ít nhất 15 phút, cần thiết thì đi khám bệnh. Sau khi thử nghiệm xong, phải vệ sinh kịp thời thành trong, giá đỡ mẫu và bộ phận thu thập của buồng, ngăn ngừa tinh thể muối bám lâu ngày làm tăng tốc độ ăn mòn thiết bị. Lối ra của đường ống xả khí phải được nối với hệ thống thu gom chất thải, tránh khí độc hại phát thẳng ra môi trường phòng thí nghiệm.
Sáu. Nguyên tắc tương thích mẫu thử
Để đảm bảo tính nhất quán của chu kỳ thử nghiệm và hiệu quả dữ liệu, thử nghiệm cùng lô nên ưu tiên chọn mẫu có cùng chất liệu hoặc độ nhạy cảm với ăn mòn tương tự. Nếu phải đặt chung vật liệu khác nhau, yêu cầu chu kỳ thử nghiệm dự kiến phải hoàn toàn nhất quán. Vì cơ chế và tốc độ ăn mòn của các vật liệu khác nhau có sự khác biệt đáng kể, ví dụ như quá trình phát triển ăn mòn của hợp kim nhôm và thép carbon trong môi trường muối phun giống nhau hoàn toàn khác nhau. Nếu đặt chung sẽ khiến một số mẫu đã đạt đến điểm cuối ăn mòn cần lấy ra trước, trong khi các mẫu còn lại không thể có được dữ liệu hiệu quả do chu kỳ không đủ, gây lãng phí nguồn lực thử nghiệm. Ngoài ra, sản phẩm ăn mòn do các mẫu khác nhau giải phóng có thể ảnh hưởng lẫn nhau, làm thay đổi giá trị pH cục bộ của muối phun, gây ra ô nhiễm chéo. Do đó, việc quản lý nhóm mẫu theo khoa học là tiền đề quan trọng để có được dữ liệu đáng tin cậy.
Bảy. Bảo trì thiết bị và quản lý theo hệ thống
Ngoài vận hành đúng quy cách, nên thiết lập hệ thống bảo trì và duy trì định kỳ. Kiểm tra chất lượng nước trong bình khí bão hòa và máng nước làm nóng hàng tuần, vệ sinh vòi phun và bộ lọc nước muối hàng tháng, hiệu chuẩn nhiệt độ và lượng lắng đọng hàng quý. Khi không sử dụng trong thời gian dài, phải xả nước trong các máng, thổi rửa đường ống bằng không khí nén sạch, ngăn ngừa vi sinh vật sinh sôi và đường ống bị gỉ. Tất cả nhân viên vận hành phải được đào tạo chuyên môn và đánh giá đạt yêu cầu, thành thạo nguyên lý thiết bị và quy trình xử lý khẩn cấp. Nghiêm cấm nhân viên không được ủy quyền điều chỉnh thông số điện hoặc tháo rời bộ phận cốt lõi.
Tám. Tài liệu kỹ thuật và công việc tiêu chuẩn hóa
Trước khi đưa thiết bị vào sử dụng, phải tổ chức cho nhân viên vận hành học tập hệ thống hướng dẫn sử dụng sản phẩm, sổ tay kỹ thuật và các tiêu chuẩn quốc gia liên quan (như GB/T 10125, ISO 9227, v.v.), đảm bảo hiểu và nắm vững từng chi tiết kỹ thuật và điểm then chốt vận hành. Khuyến nghị biên soạn sổ tay hướng dẫn làm việc tiêu chuẩn hóa (SOP), chuyển hóa các yêu cầu trên thành sơ đồ quy trình và bảng kiểm tra có thể hình dung được, thực hiện chuẩn hóa và có thể truy xuất được của quá trình vận hành. Chỉ khi đưa triết lý hệ thống hóa, tiêu chuẩn hóa và tinh tế hóa vào trong toàn bộ quản lý vòng đời thiết bị, mới có thể phát huy toàn diện hiệu quả kỹ thuật của buồng thử nghiệm muối phun, cung cấp dữ liệu thử nghiệm chính xác, đáng tin cậy và có thể lặp lại cho việc đánh giá hiệu năng chống ăn mòn của vật liệu.
Tóm lại, việc sử dụng đúng quy cách buồng thử nghiệm muối phun là một công trình hệ thống, liên quan đến nhiều lĩnh vực chuyên môn như kết cấu cơ khí, điều khiển điện, khoa học ăn mòn và bảo vệ an toàn. Các đơn vị sử dụng cần xây dựng hệ thống đào tạo và cơ chế giám sát hoàn thiện, liên tục nâng cao chuyên môn nghiệp vụ của nhân viên vận hành, đảm bảo thiết bị vận hành trong trạng thái an toàn, hiệu quả và chính xác, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật vững chắc cho việc nâng cao chất lượng sản phẩm.