অন্তর্নিহিত অ্যালয় 600 শিথের স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং প্রতিরোধে, পিএফএ ওভারমোল্ডিং অবশিষ্ট স্ট্রেস (ফটোইলাস্টিসিটি দ্বারা পরিমাপ করা) কীভাবে শীতল করার হার পোস্ট-প্রক্রিয়াকরণের সাথে সম্পর্কিত?

ওভারমোল্ডেড হিটারে অবশিষ্ট স্ট্রেস চ্যালেঞ্জ

আক্রমনাত্মক রাসায়নিক পরিষেবায় অ্যালয় 600 হিটার শীথগুলি জারা সুরক্ষার জন্য PFA ওভারমোল্ডিংয়ের উপর নির্ভর করে। যাইহোক, ওভারমোল্ডিং প্রক্রিয়া নিজেই পিএফএ স্তরের মধ্যে অবশিষ্ট স্ট্রেস প্রবর্তন করে, যা শীতল করার সময় ডিফারেনশিয়াল তাপীয় সংকোচনের মাধ্যমে অন্তর্নিহিত সংকর ধাতুতে স্থানান্তর করতে পারে। এই অবশিষ্ট স্ট্রেসগুলি, যখন ক্ষয়কারী পরিবেশের সাথে মিলিত হয়, তখন অ্যালয় 600 কোরের স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং শুরু করে। 34টি ব্যর্থ হিটারের পরিমাণগত বিশ্লেষণ দেখায় যে পিএফএ ওভারমোল্ডিংয়ের সময় প্রতি মিনিটে 15 ডিগ্রির উপরে শীতল করার হার 2.5 এর উপরে (অবশিষ্ট স্ট্রেস > 8 MPa এর সাথে সম্পর্কিত), 3000 ঘন্টার মধ্যে অ্যালয় 600 ক্র্যাকিংয়ের সাথে সম্পর্কযুক্ত ফটোইলাস্টিক ফ্রিঞ্জ অর্ডার তৈরি করে। প্রতি মিনিটে 5 ডিগ্রির নিচে শীতল করার হার 1.2 (স্ট্রেস <3.5 MPa) এর নিচে ফ্রিঞ্জ অর্ডার তৈরি করে, ক্র্যাক{15}}মুক্ত জীবনকে 12,000 ঘণ্টারও বেশি বাড়িয়ে দেয়।

অবশিষ্ট স্ট্রেস এর Photoelastic পরিমাপ

আলোক স্থিতিস্থাপকতা প্রয়োগ করা চাপের সমানুপাতিক বায়ারফ্রিংজেন্স প্রদর্শন করতে স্বচ্ছ পলিমারের সম্পত্তি ব্যবহার করে। যখন পিএফএ ক্রসড পোলারাইজারগুলির মাধ্যমে দেখা হয়, তখন অবশিষ্ট স্ট্রেস রঙিন ফ্রিঞ্জ প্যাটার্ন হিসাবে প্রদর্শিত হয় যেখানে প্রতিটি ফ্রিঞ্জ অর্ডার প্রধান স্ট্রেস পার্থক্যের 3.1 MPa প্রতিনিধিত্ব করে। অ্যালয় 600-এ ওভারমোল্ডড পিএফএ-এর জন্য, পলিমার-ধাতু ইন্টারফেসে এবং ফ্ল্যাঞ্জ বা বাঁকের মতো যে কোনও জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্যের চারপাশে সর্বোচ্চ অবশিষ্ট স্ট্রেস ঘনীভূত হয়। উৎপাদন হিটারের পরিমাণগত ফটোইলাস্টিক বিশ্লেষণ দেখায় যে ওভারমোল্ডিংয়ের পরে শীতল হওয়ার হার হল প্রভাবশালী পরিবর্তনশীল যা অবশিষ্ট স্ট্রেস নিয়ন্ত্রণ করে। পরিবেষ্টিত বাতাসে শীতল হওয়া হিটারগুলি (আনুমানিক 12 ডিগ্রী প্রতি মিনিটে 320 ডিগ্রী থেকে 60 ডিগ্রী পর্যন্ত শীতল করার হার) সর্বাধিক 1.8 থেকে 2.2 (5.6 থেকে 6.8 MPa স্ট্রেস) এর ফ্রিঞ্জ অর্ডার প্রদর্শন করে। জোরপূর্বক বাতাসে ঠাণ্ডা করা হিটারগুলি (প্রতি মিনিটে 20 ডিগ্রি) 2.6 থেকে 3.2 (8.1 থেকে 9.9 MPa) এর ফ্রিঞ্জ অর্ডার দেখায়। নিয়ন্ত্রিত ওভেনে 3 ডিগ্রী প্রতি মিনিটে ঠাণ্ডা হওয়া হিটারগুলি 0.8 থেকে 1.2 (2.5 থেকে 3.7 MPa) এর ফ্রিঞ্জ অর্ডার দেখায়।

অ্যালোয় 600 ইন্টারফেসে স্ট্রেস ট্রান্সফার

পিএফএ স্তরের অবশিষ্ট স্ট্রেস পলিমারকে সরাসরি ক্র্যাক করে না কিন্তু ইন্টারফেসিয়াল বন্ডের মাধ্যমে অ্যালোয় 600 শিথে স্থানান্তরিত হয়। ওভারমোল্ডিং তাপমাত্রা (320 ডিগ্রি থেকে 340 ডিগ্রি) থেকে ঘরের তাপমাত্রায় শীতল হওয়ার সময়, পিএফএ 3.8% (তাপ সম্প্রসারণের গুণাঙ্ক 120 পিপিএম/ডিগ্রী × 320 ডিগ্রি) দ্বারা সংকুচিত হয়, যেখানে অ্যালয় 600 0.5% (16 পিপিএম/ডিগ্রী × 320 ডিগ্রি) দ্বারা সংকুচিত হয়। 3.3% ডিফারেনশিয়াল সংকোচন অ্যালয় 600 কে উত্তেজনায় রাখে কারণ PFA এর চারপাশে সঙ্কুচিত হয়। একটি 12mm অ্যালয় 600 টিউবের উপর একটি 1.5mm PFA স্তরের জন্য, গণনা করা ইন্টারফেসিয়াল টেনসিল স্ট্রেস হল 4.2 MPa ধীর শীতল হারে যা পলিমার শিথিলকরণের অনুমতি দেয়। দ্রুত শীতল হারে, পিএফএ আণবিক গতির মাধ্যমে শিথিল হতে পারে না এবং আপাত আন্তঃফেসিয়াল স্ট্রেস 9.5 এমপিএতে পৌঁছে যায়। ক্লোরাইডে অ্যালয় 600-যুক্ত পরিবেশে (অনেক অ্যাসিড স্নানে সাধারণ) 80 ডিগ্রিতে প্রায় 5.5 MPa এর স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের জন্য একটি থ্রেশহোল্ড স্ট্রেস রয়েছে। দ্রুত-ঠান্ডা হিটারগুলি এই থ্রেশহোল্ডকে অতিক্রম করে, যখন ধীর-ঠান্ডা হিটারগুলি এর নীচে কাজ করে৷

কুলিং রেট অপ্টিমাইজেশান উইন্ডো

Alloy 600-এ PFA ওভারমোল্ডিংয়ের জন্য সর্বোত্তম কুলিং রেট উৎপাদনের ব্যবহারিকতার বিরুদ্ধে অবশিষ্ট স্ট্রেস ন্যূনতমকরণের ভারসাম্য বজায় রাখে। প্রতি মিনিটে 2 ডিগ্রির নিচে শীতল করার হার অত্যন্ত কম অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি করে (ফ্রিঞ্জ অর্ডার <0.5, স্ট্রেস <1.6 MPa) কিন্তু 320 ডিগ্রি থেকে 60 ডিগ্রি ঠান্ডা হতে 2.5 ঘন্টা প্রয়োজন, যা উৎপাদনের পরিমাণের জন্য অবাস্তব। প্রতি মিনিটে 3 ডিগ্রি এবং 6 ডিগ্রির মধ্যে শীতল করার হার 0.8 থেকে 1.4 (2.5 থেকে 4.3 MPa স্ট্রেস) এর ফ্রিঞ্জ অর্ডার তৈরি করে, নিরাপদে অ্যালয় 600 SCC থ্রেশহোল্ডের নীচে, এবং 45 থেকে 90 মিনিটের শীতল সময় প্রয়োজন। প্রতি মিনিটে 7 ডিগ্রি এবং 10 ডিগ্রির মধ্যে শীতল করার হার প্রান্তিক অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি করে (ফ্রিঞ্জ অর্ডার 1.5 থেকে 1.9, 4.7 থেকে 5.9 MPa) যা SCC থ্রেশহোল্ডের কাছে যায়, ক্র্যাকিং এড়াতে ক্ষয়কারী পরিবেশের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। প্রতি মিনিটে 12 ডিগ্রির উপরে শীতল করার হার ধারাবাহিকভাবে 6.5 MPa-এর বেশি অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি করে, সম্পূর্ণরূপে অ{28}}ক্লোরাইড পরিবেশ ব্যতীত প্রায় সমস্ত ক্ষয়কারী পরিষেবা অবস্থার জন্য SCC থ্রেশহোল্ডকে অতিক্রম করে৷

অবশিষ্ট স্ট্রেস সঙ্গে প্রাচীর বেধ মিথস্ক্রিয়া

চাপ উপশম জন্য Overmolding পরে annealing

হিটারগুলির জন্য যেগুলিকে উত্পাদনের সীমাবদ্ধতার কারণে দ্রুত শীতল করা উচিত, পোস্ট-ওভারমোল্ডিং অ্যানিলিং গ্রহণযোগ্য স্তরে অবশিষ্ট চাপ কমাতে পারে। 4 ঘন্টার জন্য 150 ডিগ্রীতে অ্যানিলিং প্রাথমিক শীতল হার নির্বিশেষে 55% অবশিষ্ট চাপ কমিয়ে দেয়, একটি হিটার 20 ডিগ্রি/মিনিট এ 9.5 MPa থেকে 4.3 MPa-এ নামিয়ে দেয়। 8 ঘন্টার জন্য 120 ডিগ্রীতে অ্যানিলিং 40% হ্রাস অর্জন করে। 2 ঘন্টার জন্য 180 ডিগ্রীতে অ্যানিলিং 70% হ্রাস অর্জন করে তবে পাতলা ওয়াল হিটারগুলির জন্য মাত্রিক বিকৃতির ঝুঁকি বহন করে। অ্যানিলিং প্রক্রিয়া উৎপাদন খরচ এবং সময় যোগ করে কিন্তু কম অবশিষ্ট স্ট্রেস অর্জন করার সময় স্ট্যান্ডার্ড ফাস্ট-কুলিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। হট ক্লোরাইডে অ্যালয় 600 হিটারের মতো জটিল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য-অ্যাসিডযুক্ত, পোস্ট-ওভারমোল্ডিং অ্যানিলিং 150 ডিগ্রীতে সর্বনিম্ন 4 ঘন্টার জন্য নির্দিষ্ট করুন, ফটোইলাস্টিক পরিমাপের মাধ্যমে যাচাইকরণের মাধ্যমে ফিনিশড হিটারে সর্বোচ্চ 1.5 এর নিচে ফ্রিঞ্জ অর্ডার দেখানো হয়।

হিটার গ্রহণের জন্য ফটোইলাস্টিক গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড

Engineers receiving overmolded PFA heaters for Alloy 600 core applications should perform photoelastic inspection or require certification from the supplier. Acceptable residual stress levels depend on the corrosive environment. For high-chloride acids (>1000 পিপিএম Cl⁻) 80 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রায়, সর্বোচ্চ 1.2 (স্ট্রেস <3.7 MPa) এর ফ্রিঞ্জ অর্ডার নির্দিষ্ট করুন। 60-80 ডিগ্রিতে মাঝারি ক্লোরাইড (100-500 পিপিএম Cl⁻) সহ মিশ্র অ্যাসিডের জন্য, সর্বোচ্চ 1.6 (স্ট্রেস <5.0 MPa) এর ফ্রিঞ্জ অর্ডার নির্দিষ্ট করুন। নন-ক্লোরাইড বা কম-ক্লোরাইড পরিষেবার জন্য (< 50 ppm Cl⁻), maximum fringe order of 2.0 (stress < 6.2 MPa) is acceptable as the SCC threshold of Alloy 600 is higher in the absence of chlorides. Suppliers should provide photoelastic images at five locations along each heater (both ends, middle, and quarter points) with calibration reference showing fringe order values. For heaters that will be bent or formed after overmolding, require photoelastic measurement after forming, as bending introduces additional residual stress that can add to overmolding stress.

খাদ 600 স্ট্রেস জারা প্রতিরোধের জন্য স্পেসিফিকেশন গাইডেন্স

ক্ষয়কারী পরিষেবায় PFA-ওভারমোল্ড অ্যালয় 600 হিটারের জন্য যেখানে 60 ডিগ্রির বেশি তাপমাত্রায় ক্লোরাইডের ঘনত্ব 100 পিপিএমের বেশি হয়, 320 ডিগ্রি থেকে 60 ডিগ্রি প্রতি মিনিটে 6 ডিগ্রির বেশি না হওয়া ওভারমোল্ডিং শীতলকরণের হার নির্দিষ্ট করুন, অথবা 50 ডিগ্রি 40 ডিগ্রি মোল্ডিংয়ের জন্য পোস্ট{7}}। ট্রানজিশন এবং এন্ড ক্যাপ সহ যেকোনো স্থানে 1.8-এর বেশি কোনো ফ্রিঞ্জ অর্ডারের ঘনত্ব সহ হিটারের সমস্ত পয়েন্টে সর্বাধিক ফ্রিঞ্জ অর্ডার 1.4 এর নিচে দেখানো ফটোইলাস্টিক সার্টিফিকেশনের প্রয়োজন। যখন হিটারে আঁটসাঁট বাঁক (5× টিউবের ব্যাসার্ধের কম) থাকে, বিশেষভাবে বাঁক অঞ্চলের ফটোইলাস্টিক পরিমাপের প্রয়োজন হয়, কারণ বাঁক অতিরিক্ত অবশিষ্ট স্ট্রেস প্রবর্তন করে যা ওভারমোল্ডিং স্ট্রেস যোগ করতে পারে। পূর্ববর্তী হিটারগুলির সাথে অ্যালোয় 600 স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের অভিজ্ঞতা রয়েছে এমন সুবিধাগুলির জন্য, সরবরাহকারীকে তাদের স্ট্যান্ডার্ড প্রক্রিয়া বনাম নির্দিষ্ট ধীর{17}}ঠান্ডা বা অ্যানিলড প্রক্রিয়ার তুলনামূলক ফটোইলাস্টিক চিত্রগুলি সরবরাহ করার অনুরোধ করুন, যা কমপক্ষে 40% দ্বারা ফ্রিঞ্জ অর্ডার হ্রাস প্রদর্শন করে৷ যখন অপারেটিং হিটারগুলি SCC থ্রেশহোল্ডের কাছে অবশিষ্ট স্ট্রেস আছে বলে পরিচিত, তখন উন্নত ধোয়ার মাধ্যমে স্নানের ক্লোরাইডের ঘনত্ব কমিয়ে দিন বা কার্যকর SCC থ্রেশহোল্ড প্রয়োগ করা স্ট্রেস লেভেলের উপরে বাড়াতে ক্ষয় প্রতিরোধক যোগ করুন। নতুন হিটার সংগ্রহের জন্য, ক্রয়ের অর্ডারে ফটোইলাস্টিক গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড অন্তর্ভুক্ত করুন, যেহেতু চুক্তিবদ্ধভাবে প্রয়োজন না হলে কিছু সরবরাহকারী এই পরিমাপটি প্রদান করে। আক্রমনাত্মক ক্লোরাইড পরিষেবায় অ্যালয় 600 হিটারের পরিষেবা জীবন 3x থেকে 4x এক্সটেনশন দ্বারা ধীর শীতল বা অ্যানিলিং এর ক্রমবর্ধমান খরচ (সাধারণত 15% থেকে 25% হিটারের দাম) ন্যায্য।