مقدمة في الأكواد والمعايير لمهندسي الأجهزة والتحكم
This guide explains the role of codes and standards in instrumentation and control engineering. It covers key organizations, essential standards, and how engineers apply them to ensure safety, comp...
تستخدم جميع التخصصات الهندسية الأكواد والمعايير. بعض الأكواد والمعايير خاصة بتخصص هندسي معين بينما يتقاطع بعضها مع تخصصات متعددة. ستركز هذه المقالة على معايير الولايات المتحدة، حيث تختلف معايير الولايات المتحدة والمعايير الأخرى اختلافًا كبيرًا ويمكن أن تكون موضوع مقالة أخرى بحد ذاتها.
ما الفرق بين الكود والمعيار؟
قبل أن تتمكن من تحديد الأكواد والمعايير التي يجب أن تركز عليها، تحتاج إلى فهم ماهيتها وبعض الاختلافات بينهما.
في أبسط صورته، المعيار هو إرشادات فنية يستخدمها المصنعون والمهندسون لإنشاء منتج موحد يمكن إنتاجه بشكل مستقل من قبل أفراد أو مجموعات أو شركات غير مرتبطة. يمكن أن يكون الالتزام بالمعيار من قبل الشركة المصنعة أو الشركة اختياريًا أو أن تكون له خيارات تمنح المستخدم بعض المرونة.
تعتبر الهواتف المحمولة مثالاً جيدًا على الاستخدام الاختياري للمعيار. لم تعتمد جميع الهواتف المحمولة نفس المعيار لمنفذ الاتصالات والشحن، ولكن تلك التي تلتزم بمعيار معين، كلها قابلة للتبديل.
الشكل 1. يتطلب التصميم الهندسي معرفة الأكواد والالتزام بها، بما في ذلك NEC، ISA، IEC، ASTM، وغيرها الكثير. الصورة مستخدمة بإذن من Canva
الكود هو مجموعة من القواعد، التي يتم اعتماد بعضها بموجب القانون، والتي يجب على المصنعين والمهندسين الالتزام بها لتحقيق مستوى مُرضٍ من السلامة والموثوقية.
الأكواد أكثر صرامة من المعايير، خاصة إذا تم اعتمادها بموجب القانون. يمكن أن يكون لعدم الامتثال للأكواد عواقب وخيمة قد تؤدي إلى حوادث أو إصابات أو حتى الموت. قد يحدد الكود كيفية تشييد هيكل المبنى والمواد المستخدمة. قد يؤدي عدم اتباع الكود إلى انهيار المبنى واحتمال إصابة سكانه.
ما هي الأكواد والمعايير التي تحتاج إلى دراستها؟
هناك الآلاف من الأكواد والمعايير المنشورة، ومن غير المتصور أن يكون أي شخص على دراية تامة بها جميعًا. المفتاح هو أن تكون على دراية بها وتكون قادرًا على تذكر الأكواد أو المعايير التي تنطبق على وضعك أو ظروفك الحالية بسرعة.
لا تُكتب الأكواد والمعايير بقصد جذب خيالك وأخذك إلى أرض بعيدة مثل العديد من الروايات، لذا فإن قراءتها يمكن أن تكون مهمة شاقة. ومع ذلك، في بعض الأحيان يكون أفضل مقدمة لكود أو معيار هو القراءة، أو على الأقل، التصفح السريع للصفحات من الأمام إلى الخلف.
لا يجب عليك الخروج ومحاولة القيام بذلك لكل كود ومعيار منشور، بل يجب أن تفعل ذلك للقليل منها التي ستتكرر في مسيرتك المهنية اليومية. يجب بعد ذلك إعادة زيارة المعيار أو الكود حسب الحاجة لمهامك الحالية، وعندئذ قد يكون مطلوبًا فهم أعمق.
من هي منظمات الأكواد والمعايير؟
فيما يلي بعض المنظمات الرئيسية التي تساهم بشكل فردي بمئات، بل آلاف، الأكواد أو المعايير عبر جميع التخصصات والصناعات المتعددة.
|
الاختصار |
المنظمة |
|---|---|
| ANSI |
المعهد الوطني الأمريكي للمعايير |
| API | المعهد الأمريكي للبترول |
| ASME | الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين |
| ASTM | الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM International) |
| DIN | المعهد الألماني للتوحيد القياسي |
| IEC | اللجنة الكهروتقنية الدولية |
| IEEE | معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات |
| ISA | الجمعية الدولية للتحكم الآلي، سابقًا جمعية أدوات القياس الأمريكية |
| ISO | المنظمة الدولية للتوحيد القياسي |
| NFPA | الجمعية الوطنية للحماية من الحرائق |
| SAE | جمعية مهندسي السيارات (SAE International) |
لن تنطبق جميع المنظمات المذكورة أعلاه على كل صناعة، ولكن معرفة وجودها، وأي أكواد ومعايير قد تنطبق على تطبيقك، سيساعدك على الاستعداد عندما تتقاطع صناعتك مع أخرى.
الشكل 2. منظمات الأكواد والمعايير مسؤولة عن التوحيد والأمان والسلامة للعمليات عبر العديد من الصناعات.
ما هي معايير الصناعة ذات الصلة بمسيرتك المهنية؟
إن مسيرتك المهنية والصناعة التي تعمل بها ستحدد الأكواد والمعايير ذات الصلة بك، ولكن هناك القليل منها يصعب تجنبها بغض النظر عن الصناعة التي تخدمها.
فيما يلي قائمة جزئية بالمعايير التي كانت مفيدة بشكل خاص في مسيرتي المهنية.
| الاختصار | الكود/المعيار |
| BPVC | كود المراجل والأوعية الضغطية |
| B31.1 | كود أنابيب الضغط - أنابيب الطاقة |
| B31.2 | كود أنابيب الضغط - أنابيب الغاز الوقود |
| B31.3 | كود أنابيب الضغط - أنابيب العمليات |
| ISA-5.1 | رموز وتعريفات الأجهزة |
| ISA-5.4 | مخططات حلقات الأجهزة |
| ISA-101.01 | واجهات الإنسان والآلة لأنظمة أتمتة العمليات |
| NFPA 70 | الكود الكهربائي الوطني |
| NFPA 79 |
المعيار الكهربائي للآلات الصناعية |
| NFPA 85 | كود مخاطر المراجل وأنظمة الاحتراق |
| NFPA 86 | معيار الأفران والمواقد |
ISA
كمهندس أدوات وتحكم (I&C Engineer)، ستكون جمعية الأتمتة الدولية (ISA) في صدارة القائمة كمصدر للمعايير التي من المؤكد أنها ستكون ذات صلة بمجالك.
أكثر المعايير شعبية هو ISA-5.1، رموز وتعريفات الأجهزة.
طُوّر هذا المعيار في الأصل عام 1949، ولا يزال يمثل خارطة الطريق المستخدمة في تطوير مخططات الأنابيب والأجهزة (P&ID) في المصانع ومحطات الطاقة ومصافي التكرير في الولايات المتحدة. وقد تطور ISA-5.1 على مر السنين خلال مسيرتي المهنية ليشمل الآن أكثر بكثير من مجرد رموز P&ID.
اعتبارًا من آخر مراجعة (2009)، يتضمن المعيار الآن رموز المنطق الثنائي وكتلة الوظائف بالإضافة إلى رموز المخططات الكهربائية. هذا المعيار هو "قراءة لا بد منها" لأي شخص يقوم بتصميم أو مراجعة أو حتى استخدام مخططات P&ID.
الشكل 3. تشير لوحات السلامة التي طورتها NFPA و DOT و OSHA إلى المخاطر الموجودة في المواقف المختلفة. الصورة مستخدمة بإذن من Canva
NFPA وNEC
هناك العديد من الأكواد والمعايير التي نشرتها NFPA والتي أرى أنها تنطبق على مهندسي القياس والتحكم (I&C Engineers). يحتوي NEC (الكود الكهربائي الوطني) على عدة أقسام يمكن أن تؤثر على القرارات التي قد تتخذها، مثل اختيار أنواع غلاف الأجهزة؛ ممارسات الأسلاك؛ التأريض؛ والمزيد.
NFPA 85 ينطبق على أي مهندس يشارك في هندسة الغلايات وأنظمة الاحتراق الأخرى. NFPA 79 مكان جيد لمصنعي المعدات للبدء عند تصميم الآلات التي تحتوي على أتمتة وتحكم.
ASME
كمهندس ميكانيكي في صناعة الطاقة أو العمليات، سيكون كود ASME للمراجل وأوعية الضغط بالإضافة إلى أكواد أنابيب الضغط المختلفة مفتوحًا على مكتبك باستمرار. ولكنها ليست فكرة سيئة، كمهندس أدوات وتحكم، أن تكون على دراية على الأقل بغرضها، وأن تكون على دراية غامضة ببعض الأجزاء الرئيسية من هذه الأكواد.
إن التوصيات الواردة في هذه المقالة لا يمكنها سوى أن تبدأ في لمس سطح أكوام الأكواد والمعايير التي قد تصادفها في مسيرتك المهنية كمهندس أدوات وتحكم.
ستؤثر العديد من العوامل، مثل صناعتك وتوقعات العملاء وتخصصك الهندسي، بشكل كبير على الأكواد والمعايير التي تتفاعل معها يوميًا.
نأمل أن تكون هذه المقالة قد أثارت اهتمامك بما يكفي على الأقل لاستكشاف بعض الأكواد والمعايير المذكورة، بالإضافة إلى البحث بشكل أعمق في المزيد من الأكواد والمعايير التي تحيط بهذا المجال الذي نسميه الهندسة.