قصة نجاح العميل
اختبار مقاومة الحرائق وهندسة السلامة من الحرائق
جهاز المسعر المخروطي NETZSCH TAURUS Cone Calorimeter TCC 918 قيد الاستخدام في جامعة لوليا للتكنولوجيا، السويد
هذه قصة نجاح العميلرودا أفريي مينساه، باحثة ما بعد الدكتوراهarcفي قسم الهندسة الإنشائية وهندسة الحرائق بقسم الهندسة المدنية والبيئية والموارد الطبيعية في جامعة لوليا للتكنولوجيا (LTU) في السويد. تتحدث عن استخدام جهاز المسعر المخروطي TCC 918 واختلافات البرمجة الفريدة من نوعها في التدفق الحراري طوال مدة الاختبار، والتي كانت حاسمة بالنسبة لمشاريع اختبار مقاومة الحرائق في جامعة لوليا للتكنولوجيا والتي أدت إلى تطوير مناهج مبتكرة في مجال هندسة السلامة من الحرائق.
“أود أن أصف حلولكم وخدماتكم بأنها فعالة. إن المسعر المخروطي مثير للإعجاب بشكل خاص لقدرته على محاكاة سيناريوهات الحريق المختلفة وسهولة استخدامه. بالإضافة إلى ذلك، فإن دعم العملاء الفوري من فريقكم يضيف قيمة كبيرة لمنتجكم.”
نبذة عن جامعة لوليا للتكنولوجيا
تقعجامعة لوليا للتكنولوجيا (LTU) في شمال السويد، في لوليا بمقاطعة نوربوتن. تشتهر الجامعة بأبحاثها المتطورةarcح وبرامجها التعليمية المبتكرة. ويبلغ حجم مبيعاتها السنوية حالياً 2.0 مليار كرونة سويدية، ويعمل بها 1,500 موظف، و17,900 طالب. ومع تركيزها على الاستدامة والهندسة والتكنولوجيا، فإنها تعزز بيئة تعليمية ديناميكية تشجع على التعاون والتفكير النقدي. وتتمتع الجامعة بمرافق حديثة وعلاقات قوية مع قطاع الصناعة لضمان حصول الطلاب على الخبرة العملية والمهارات العملية الضرورية للنجاح.
أحد البرامج التعليمية المتخصصة في الجامعة هو برنامج هندسة الحماية من الحرائق (FPE) الذي يشرف عليه البروفيسور مايكل فورست. يمنح برنامج هندسة الحماية من الحرائق في الجامعة درجة البكالوريوس ودرجة الماجستير في العلوم. يندرج هذا البرنامج ضمن قسم الهندسة المدنية والبيئية وهندسة الموارد الطبيعية وقسم الهندسة الإنشائية وهندسة الحرائق. يركز البرنامج على تطبيق مبادئ العلوم والهندسة لحماية الأشخاص والممتلكات وبيئاتهم من مخاطر الحرائق والدخان.
يتضمن المنهج الدراسي كلاً من المقررات النظرية والعمل المخبري العملي، باستخدام مرافق مثل مختبر هندسة الحماية من الحرائق. هذا المختبر مجهز تجهيزًا جيدًا بأدوات متطورة مثل المسعر المخروطي، ومسعر الاحتراق الدقيق (MCC)، وجهاز اختبار مؤشر الأكسجين المحدود (LOI ) ، وفرن متخصص في الحرائق، مختبر هندسة الحماية من الحرائق.
ومن بين هذه الأدوات، تم شراء المسعر المخروطي وجهاز اختبار مؤشر الأكسجين المحدود من NETZSCH TAURUS Instruments GmbH. تعتبر هذه الأدوات ضرورية لدراسة انتقال الحرارة وقابلية المواد للاشتعال، مما يوفر للطلاب خبرة عملية في تقييم ديناميكيات الحريق واستجابة المواد المختلفة للحريق.
رودا ، هل يمكنك من فضلك تقديم نفسك وجامعتك ومجالات التطبيق / البحثarcح؟
أنا رودا أفريي مينساه، باحثة في مرحلة ما بعد الدكتوراهarcفي جامعة لوليا للتكنولوجيا (LTU) في السويد. وقد حصلت على درجة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية من جامعة نانجينغ للعلوم والتكنولوجيا في الصين، حيث أجريت بحثاًarcفي تطبيق الذكاء الاصطناعي في التحليل الحراري وقابلية المواد للاشتعال. بدأتُ دراسات ما بعد الدكتوراه مع مجموعة هندسة الحماية من الحرائق في قسم الهندسة الإنشائية وهندسة الحرائق في جامعة LTU في عام 2021. يركز بحثيarch خلفيتي على تقييم سلوك المواد في مقاومة الحرائق ودمج مثبطات الحرائق في المواد لجعلها أقل قابلية للاشتعال. بالنسبة لبحوثيarcح، استخدمت العديد من أدوات اختبار الحرائق بما في ذلك المسعر المخروطي ومسعر الاحتراق المجهري. كما أقوم بتدريس مقرر انتقال الحرارة لطلاب هندسة الحماية من الحرائق وأدير مختبر هندسة الحماية من الحرائق كجزء من مهامي.
منذ متى كان التعاون مع NETZSCH وما هي التحديات المحددة التي واجهها قسمك قبل استخدام حلولنا؟
بدأ التعاون في أغسطس 2022. قبل استخدام جهاز المسعر المخروطيNETZSCH TCC 918، واجه مختبر هندسة الحماية من الحرائق تحديات كبيرة مع جهاز المسعر المخروطي القديم. كان الجهاز يحتوي على حجرة احتراق مفتوحة، مما كان يشكل خطر تعرض المستخدمين للهب والحرارة. بالإضافة إلى ذلك، كان النموذج القديم يستخدم مادة الدراريت، وهي مادة مجففة تحتوي على مواد كيميائية سامة. بحثنا عن حل من شأنه أن يعالج هذه المخاوف مع تعزيز قدرتنا على إجراء دراسات سلوك الحرائق بفعالية. قدم جهاز TCC 918 غرفة احتراق مغلقة وأكثر أمانًا واستغنى عن الحاجة إلى المواد السامة، وبالتالي حل مخاوفنا.
لماذا اخترت NETZSCH ؟ كيف ساعدت حلولنا في حل هذه التحديات؟
لقد اخترنا NETZSCH لسمعتهم في توفير معدات تحليل حراري عالية الجودة وموثوقة مصممة خصيصًا للبيئات التعليمية والبحثيةarch. وقد وفر نموذج TCC 918 الخاص بهم ميزات أمان متقدمة، بما في ذلك غرفة احتراق مغلقة تخفف من المخاطر السابقة، وبرنامج سهل الاستخدام، وهو أمر ضروري للتعلم الفعال.
لقد عالج جهاز TCC 918 من NETZSCH التحديات التي واجهتنا بفعالية من خلال توفير نظام مسعر أكثر أمانًا وتقدمًا. وقد قللت غرفة الاحتراق المغلقة بشكل كبير من مخاطر التعرض لألسنة اللهب والحرارة، مما يضمن بيئة أكثر أمانًا لموظفينا. كما عزز التخلص من المواد السامة مثل الدرايريت في العملية التجريبية من السلامة. وعلاوة على ذلك، حسّن برنامج TCC 918 سهل الاستخدام من سهولة إجراء التجارب وتحليل البيانات، مما سهل تجربة أكثر إنتاجية وتعليمية. لم يحل هذا الحل مخاوفنا المتعلقة بالسلامة فحسب، بل رفع أيضًا من جودة ونطاق قدراتنا في البحثarch.
رودا، هلا أخبرتنا المزيد عن طلبك المحدد؟
منذ تركيبه في جامعة لوليا للتكنولوجيا، تم استخدام المسعر المخروطي NETZSCH TCC 918 على نطاق واسع لاستكشاف خصائص التفاعل مع الحريق لمجموعة متنوعة من المواد. على سبيل المثال، استخدمنا بنجاح هذه المعدات المتقدمة لدراسة قابلية الاشتعال وسلوكيات الاحتراق لمواد مثل الخشب والبلاستيك والمنسوجات والمواد المركبة والفحم الحيوي والنباتات المختلفة وحتى الخرسانة. وقد سمح لنا ذلك بجمع بيانات مهمة عن كيفية تصرف هذه المواد في سيناريوهات الحرائق، مما ساهم بشكل كبير في بحثناarch في هندسة السلامة من الحرائق والمساعدة في تطوير تطبيقات مواد أكثر أماناً واستراتيجيات الوقاية من الحرائق في صناعات البناء والمواد.
يرجى الخوض في التفاصيل وشرح نتائج التحليل والقياس.
يعرض الرسم البياني أدناه معدلات إطلاق الحرارة (كيلوواط/م²) لمختلف المواد على مدار الوقت (بالثواني) مقيسة من جهاز NETZSCH TAURUS TCC 918. فيما يلي تفصيل للعلامات:
جلوتين القمح الأنيق (Neat WG): يُظهر هذا الخط (الأسود) معدل الإطلاق الحراري لغلوتين القمح النقي المضغوط المصبوب دون أي إضافات. يُظهر ذروة حادة في وقت مبكر، حيث يصل إلى أكثر من 700 كيلو وات/م²، ثم ينخفض سريعًا، ويستقر بالقرب من الصفر، مما يشير إلى الاحتراق السريع.
BC_APP_WG_COMP (مركب جلوتين القمح متعدد الفوسفات الفحم الحيوي-الأمونيوم متعدد الفوسفات): يمثل هذا الخط (باللون الأحمر) مركبًا من جلوتين القمح والفحم الحيوي وبولي فوسفات الأمونيوم، وهو مثبط للحريق. يُظهر معدل إطلاق حرارة أقل بكثير وأكثر تدرجًا، حيث يبلغ ذروته حوالي 150 كيلو وات/م² ويتناقص ببطء، مما يشير إلى أن إضافة الفحم الحيوي وبولي فوسفات الأمونيوم يقلل بشكل كبير من قابلية الاشتعال ومعدل إطلاق الحرارة القصوى لغلوتين القمح بنسبة 74%.
BC_Lanosol_WG_COMP (مركب جلوتين القمح الفحم الحيوي-لانوسول_WG_COMP): يشير الخط (الأزرق) إلى مركب من جلوتين القمح والفحم الحيوي ولانوسول، وهو مثبط للحريق. على غرار مركب BC_APP_WG_COMP، يُظهر هذا المركب أيضًا معدل إطلاق حرارة منخفض بنسبة 14% في الذروة مقارنةً بغلوتين القمح الأنيق. ويبلغ هذا المعدل ذروته أعلى من BC_APP_WG_COMP ولكنه يظل أقل بكثير من مركب جلوتين القمح الأنيق، مما يشير إلى مثبطات فعالة للهب.
تُظهر المنحنيات أيضًا أن إضافة اللانوسول والفحم الحيوي حسنت بشكل طفيف من وقت اشتعال جلوتين القمح الأنيق، ومع ذلك، فإن تطبيق APP والفحم الحيوي حسّن بشكل كبير من وقت الاشتعال.
بشكل عام، توضح الرسوم البيانية فعالية المواد المضافة المختلفة (الفحم الحيوي مع بولي فوسفات الأمونيوم واللانوسول) في تقليل معدل إطلاق الحرارة وزمن اشتعال جلوتين القمح عند تعرضه للنار، وهو أمر مهم لتعزيز السلامة من الحرائق للمواد المصنوعة من جلوتين القمح.
هل كانت هناك أي ميزات خاصة لجهاز اختبار الحريق كانت مفيدة بشكل خاص لتطبيقك المحدد؟
يتمتع المسعر المخروطي المخروطي TCC 918 بقدرة فريدة من نوعها وحيوية لمشاريع اختبار مقاومة الحريق. على عكس اختبارات التفاعل مع الحرائق التقليدية حيث تخضع العينات لتدفق حراري ثابت، يسمح جهاز TCC 918 ببرمجة الاختلافات في التدفق الحراري طوال مدة الاختبار. مكنتنا هذه الميزة من تنفيذ ومحاكاة منحنيات الحريق المختلفة بدقة، بما في ذلك منحنى الحريق القياسي والمنحنيات البارامترية. من خلال إدخال معادلات هذه المنحنيات في النظام، تمكنا من ضبط المعلمات ديناميكيًا لتعكس الظروف التي تمثلها هذه المنحنيات.
كانت هذه الوظيفة المتقدمة مفيدة في تعريض عينات خرسانية بسماكات مختلفة لمنحنيات درجات الحرارة القياسية والمتخصصة على حد سواء بشكل فعال. استفاد الفريق في جامعة لوليا للتكنولوجيا من هذه الميزة في إجراء اختبارات شاملة لمقاومة الحرائق، مما عزز فهمنا لسلوكيات المواد في ظل ظروف الحريق المختلفة. هذه القدرة على التكيف والدقة تجعل من TCC 918 أداة لا تقدر بثمن في أبحاثنا المستمرةarcح في مجال السلامة من الحرائق.
كيف استخدمت النتائج التي حصلت عليها لتحسين بحثكarcح، أو مراقبة الجودة، أو التطوير أو الإنتاج؟
كان المسعر المخروطي مفيدًا في السماح لنا بإخضاع المواد لمنحنى ISO 834 القياسي والمنحنيات البارامترية، بمقياس small ، وهو أمر حاسم لتقييم مقاومة مواد البناء للحريق. كان نظام التحكم الخاص به بارعًا في الالتزام بهذا المنحنى حتى الحد الأقصى لدرجة الحرارة القصوى التي تبلغ 1000 درجة مئوية، وهو ما يغطي متطلبات معظم اختبارات المواد. كانت هذه الميزة ذات قيمة خاصة في دعم أحد أهداف مشروعنا المتمثل في تقليص حجم الاختبارات لأغراض الفحص. لقد عززت براعة المسعر المخروطي من عمليات الاختبار لدينا، مما ساعدنا على جعل اختبار مقاومة الحريق للفحص أكثر سهولة وفعالية من حيث التكلفة. تتماشى هذه الإمكانية مع هدف مشروعنا طويل الأجل المتمثل في توسيع نطاق إتاحة اختبار مقاومة الحريق، وهو أمر مفيد بشكل خاص لتقييم المواد والتقنيات الجديدة في صناعة البناء والتشييد.
كيف أثر استخدام حلولنا أو نتائج التحليل على أعمالك؟ هل حققت وفورات أو كفاءات كبيرة؟
نعم، سوف نحقق وفورات وكفاءات كبيرة باستخدام المسعر المخروطي مقارنةً بالاختبارات التقليدية لمقاومة الحريق. تقليديًا، تتطلب هذه الاختبارات عادةً large عينات جدًا، ولكن مع المسعر المخروطي، لا نحتاج سوى عينات بقياس 100 في 100 مم بسمك يصل إلى 50 مم. هذا الانخفاض في حجم العينة يقلل بشكل كبير من كمية المواد المستخدمة، ونتيجة لذلك، يقلل من تكاليف الاختبار الإجمالية. بالإضافة إلى ذلك، فإن استهلاك الطاقة في المسعر المخروطي أقل بكثير من استهلاك الطاقة في الفرن large المستخدم عادةً في اختبار مقاومة الحريق. لا يُترجم هذا إلى توفير مباشر في الطاقة فحسب، بل يساهم أيضًا في عملية اختبار أكثر استدامة من خلال تقليل التأثير البيئي. ستجعل هذه الكفاءات اختبار مقاومة الحرائق أكثر سهولة وفعالية من حيث التكلفة، بما يتماشى مع أهدافنا لتحسين توافر الاختبار وتقليل التكاليف التشغيلية. ومع ذلك، لا بد من التأكيد على أن هذه الاختبارات هي small اختبارات على نطاق لأغراض التوجيه والفرز. لتصنيف عناصر البناء، يلزم إجراء اختبارات الأفران large.
هل ساعدت حلولنا أيضًا في تحسين جودة منتجاتك أو تحسين سير عملك؟
نعم، لقد أدى استخدام المسعر المخروطي إلى تحسين جودة عمليات اختبار الحرائق التي نجريها بشكل كبير، مما أدى بدوره إلى تحسين جودة المواد والمنتجات التي قمنا بتقييمها. لقد أتاحت لنا دقة المسعر المخروطي وقابليته للتكيف إجراء تحليلات أكثر دقة وتفصيلاً للمواد في ظل ظروف الحريق المختلفة. مكنتنا هذه القدرة المعززة للاختبار من تحسين تركيبات المواد ومعالجاتها من أجل مقاومة أفضل للحريق، مما أدى إلى تطوير مواد أكثر أماناً وموثوقية.
لقد حسّن جهاز TCC 918 من سير العمل لدينا بشكل كبير، وقلّل من عبء العمل على موظفينا، خاصةً في سياق التعليم والبحثarch في الجامعة. سمحت كفاءتها وسهولة استخدامها بإعداد وتنفيذ التجارب بشكل أسرع، وهو أمر مثالي لمختبرات الطلاب حيث الوقت وسهولة الاستخدام مهمان. يمكن للطلاب إجراء اختبارات متعددة في فترة أقصر، مما يعزز تجربتهم التعليمية من خلال إتاحة المزيد من الوقت العملي مع المعدات والنتائج الفورية للتحليل.arcبالنسبة لمشاريع البحثarch، تضمن الطبيعة الذكية للمسعر المخروطي إمكانية إجراء المزيد من الاختبارات مع وقت تحضير أقل، مما يؤدي إلى دورات بحثarch أكثر كفاءة وتقدم أسرع من الفرضية إلى الاستنتاج. لقد أدى إدخال المسعر المخروطي الجديد في مختبرنا إلى تحسين الإنتاجية من خلال تمكين إدارة الوقت بشكل أكثر فعالية وتقليل الجهد اليدوي المطلوب في إعداد اختبارات الحريق وإجرائها.
هل تمكنت من اكتساب رؤى جديدةarcح أو هل نتج عن ذلك تطور جديد تمامًا؟
نعم، لقد مكننا استخدام المسعر المخروطي من الحصول على رؤى جديدةarch بل وأدى إلى تطوير مناهج مبتكرة في مجال هندسة السلامة من الحرائق. لقد أتاحت لنا دقة الجهاز ومرونته في محاكاة سيناريوهات الحرائق المختلفة إجراء دراسة عميقة لسلوك الحرائق للمواد المختلفة، بما في ذلك تلك التي لا تدخل عادةً في اختبارات الحرائق القياسية مثل الفحم الحيوي. وقد فتح ذلك آفاقاً جديدة لفهم كيفية احتراق المواد وتفاعلها في ظروف الحريق. يتمثل أحد التطورات المهمة في تطوير تركيبات المواد المقاومة للحريق. من خلال مراقبة كيفية تصرف المواد المركبة المختلفة في اختبارات الحريق الخاضعة للرقابة، تمكن الباحثون لديناarcمن تعديل تركيبات المواد لتعزيز مقاومتها للحرارة. كما ساهمت هذه الرؤى في المجال الأوسع للسلامة من الحرائق. بالإضافة إلى ذلك، سهّل جهاز المسعر التعاون متعدد التخصصات، حيث جمع بين رؤى من أقسام الكيمياء وعلوم الأخشاب وهندسة السلامة من الحرائق من مؤسسات أخرى لاستكشاف قابلية المواد للاشتعال. هذا النهج التعاوني لم يوسع نطاق بحثناarch فحسب، بل زاد من تأثيره أيضًا.
هل قمت أيضاً بأي تجربة مع دعم العملاء وخدمة العملاء لدينا؟
لقد كانت تجربتنا مع دعم العملاء وخدمتهم إيجابية بشكل استثنائي، لا سيما بفضل مساهمات فريق الخبراء في NETZSCH TAURUS Instruments. لقد كانت استجاباتهم السريعة والمطلعة مفيدة في ضمان أن يكون استخدامنا للمسعر المخروطي فعالاً وكفؤًا. وكلما واجهتنا تحديات فنية أثناء التشغيل أو كانت لدينا أسئلة حول المعدات، قدم فريق NETZSCH Taurus الدعم السريع والدقيق، مما قلل بشكل كبير من أي تعطل وعزز إنتاجيتنا بشكل عام. لم تساعد خبراتهم في الصيانة الروتينية واستكشاف الأخطاء وإصلاحها فحسب، بل ساعدت أيضًا في تحسين استخدام المسعر لتلبية احتياجاتنا المحددةarcساعة. نحن نقدر كثيرًا تفانيهم واحترافيتهم، مما أدى إلى تحسين تجربتنا ورضانا عن خدماتكم بشكل ملحوظ.
هل هناك أي تحديات أخرى تود أن تخبرنا بها للمستقبل؟
واستشرافاً للمستقبل، نحن متحمسون لتعميق تعاوننا مع فريقكم، مع التركيز على اختبار المواد المتقدمة للحرائق وتطوير مواد صديقة للبيئة ومقاومة للحرائق يمكن أن تعيد تعريف معايير الصناعة. كما نتوقع أيضاً الحاجة إلى تكنولوجيا متقدمة في المعدات مثل إضافة كاميرا للحصول على قياسات في الوقت الحقيقي في الموقع. بالإضافة إلى ذلك، نرى قيمة كبيرة في توسيع برامج التدريب وورش العمل لضمان قدرة فريقنا على الاستفادة الكاملة من القدرات المتطورة لمعداتكم. لن تؤدي هذه الشراكة المستمرة إلى تعزيز قدراتنا في البحثarch فحسب، بل ستسهم أيضًا في تحقيق تقدم كبير في تقنيات السلامة من الحرائق.
شكراً لك!
رودا، شكراً جزيلاً لك على هذه المقابلة وعلى هذه النظرة الثاقبة المثيرة في عملك وعلى كلماتك الإيجابية! نحن نتطلع إلى مرافقتك في المستقبل بمساعدة أجهزة التحليل الخاصة بنا على الطريق الإضافي لاختبار المواد المتقدمة للحرائق وتطوير مواد صديقة للبيئة ومقاومة للحرائق.
