በሌዘር ብየዳ ውስጥ ያለው ክፍተት፡- አጠቃላይ የቴክኒክ መመሪያ

በሌዘር ብየዳ ውስጥ ያለው ቀዳዳነት በጠንካራው ብየዳ ብረት ውስጥ የተዘጉ በጋዝ የተሞሉ ክፍተቶች ተብሎ የሚገለጽ ወሳኝ ጉድለት ነው። በቀጥታ የሜካኒካል ታማኝነትን፣ የብየዳ ጥንካሬን እና የድካም ህይወትን ይጎዳል። ይህ መመሪያ በጣም ውጤታማ የሆኑ የማቅለጫ ስልቶችን ለመዘርዘር በተራቀቀ የጨረር ቅርፅ እና በAI-ተኮር የሂደት ቁጥጥር ላይ ከተደረጉ የቅርብ ጊዜ ጥናቶች የተገኙ ግኝቶችን በማካተት ቀጥተኛ፣ የመፍትሄ-መጀመሪያ አቀራረብን ይሰጣል።

የፖሮሲስ ትንተና፡ መንስኤዎች እና ውጤቶች

ፖሮሲስ የአንድ-ሜካኒዝም ጉድለት አይደለም፤ በፈጣን የመገጣጠሚያ ሂደት ውስጥ ከተለያዩ የተለያዩ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ክስተቶች የሚመጣ ነው። እነዚህን ዋና ዋና ምክንያቶች መረዳት ውጤታማ መከላከያ ለማድረግ አስፈላጊ ነው።

ዋና ዋና ምክንያቶች

የገጽታ ብክለት፡ይህ በጣም በተደጋጋሚ የሚመነጨው የብረታ ብረት ቀዳዳ ምንጭ ነው። እንደ እርጥበት፣ ዘይቶች እና ቅባቶች ያሉ ብክለቶች በሃይድሮጂን የበለፀጉ ናቸው። በሌዘር ኃይለኛ ኃይል ስር፣ እነዚህ ውህዶች ይበሰብሳሉ፣ ኤለመንታል ሃይድሮጂንን ወደ ቀለጠው ብረት ውስጥ ይወጋሉ። የብየዳ ገንዳው በፍጥነት ሲቀዘቅዝ እና ሲጠነክር፣ የሃይድሮጂን የመሟሟት አቅም ወደ ውስጥ ይወርዳል፣ ከመፍትሔው ውስጥ ወጥቶ ቀጭን፣ ክብ ቅርጽ ያላቸው ቀዳዳዎችን ይፈጥራል።

የቁልፍ ጉድጓድ አለመረጋጋት፡ይህ የሂደት ቀዳዳ ዋና አንቀሳቃሽ ነው። የተረጋጋ የቁልፍ ቀዳዳ ለድምጽ ብየዳ አስፈላጊ ነው። የሂደት መለኪያዎች ካልተመቻቹ (ለምሳሌ፣ የብየዳ ፍጥነት ለሌዘር ኃይል በጣም ከፍተኛ ከሆነ)፣ የቁልፍ ቀዳዳው ሊለዋወጥ፣ ያልተረጋጋ ሊሆን እና ለጊዜው ሊወድቅ ይችላል። እያንዳንዱ ውድቀት በቀለጠው ገንዳ ውስጥ ከፍተኛ ግፊት ያለው የብረት ትነት እና የመከላከያ ጋዝ ኪስ ይይዛል፣ ይህም ትላልቅ፣ መደበኛ ያልሆነ ቅርፅ ያላቸው ክፍተቶችን ያስከትላል።

በቂ ያልሆነ የጋዝ መከላከያ;የጋዝ መከላከያ ዓላማ በዙሪያው ያለውን ከባቢ አየር ማፈናቀል ነው። ፍሰቱ በቂ ካልሆነ ወይም ከመጠን በላይ ፍሰት አየርን የሚስብ ሁከት የሚፈጥር ከሆነ፣ የከባቢ አየር ጋዞች - በዋናነት ናይትሮጅን እና ኦክስጅን - ብየዳውን ያበክላሉ። ኦክስጅን በቀላሉ በማቅለጫው ውስጥ ጠንካራ ኦክሳይድ ይፈጥራል፣ ናይትሮጅን ደግሞ እንደ ቀዳዳዎች ሊጣበቅ ወይም የተሰባበሩ የናይትሬድ ውህዶችን ሊፈጥር ይችላል፣ ሁለቱም የብየዳውን ትክክለኛነት ያበላሻሉ።

ጎጂ ውጤቶች

የተቀነሰ የሜካኒካል ባህሪያት፡ቀዳዳዎች የብየዳውን የጭነት ተሸካሚ የመስቀለኛ ክፍል ክፍል ይቀንሳሉ፣ ይህም የመጨረሻውን የመሸከም ጥንካሬውን በቀጥታ ይቀንሳል። ይበልጥ ወሳኝ በሆነ መልኩ፣ በጭነት ስር ያለውን ብረት ወጥ የሆነ የፕላስቲክ መበላሸት የሚከላከሉ እንደ ውስጣዊ ክፍተቶች ሆነው ያገለግላሉ። ይህ የቁሳቁስ ቀጣይነት ማጣት የውህደት አቅምን በእጅጉ ይቀንሳል፣ ይህም ብየዳውን የበለጠ እንዲሰባበር እና ለድንገተኛ ስብራት የተጋለጠ ያደርገዋል።

የተጎዳ የድካም ሕይወት፤ይህ ብዙውን ጊዜ በጣም ወሳኝ ውጤት ነው። ቀዳዳዎች፣ በተለይም ስለታም ማዕዘኖች ያላቸው፣ ኃይለኛ የጭንቀት ማጎሪያ ናቸው። አንድ አካል ለዑደት ጭነት ሲጋለጥ፣ በቀዳዳው ጠርዝ ላይ ያለው ጭንቀት በክፍሉ ውስጥ ካለው አጠቃላይ ጭንቀት ብዙ እጥፍ ሊበልጥ ይችላል። ይህ አካባቢያዊ ከፍተኛ ጭንቀት በእያንዳንዱ ዑደት የሚያድጉ ጥቃቅን ስንጥቆችን ያስጀምራል፣ ይህም ከቁሱ ደረጃ የተሰጠው የማይንቀሳቀስ ጥንካሬ በጣም ያነሰ የድካም ውድቀት ያስከትላል።

የዝገት ተጋላጭነት መጨመር፡ቀዳዳው ወለሉን ሲሰብር፣ የክርን ዝገት ቦታ ይፈጥራል። በቀዳዳው ውስጥ ያለው ትንሽ እና የማይንቀሳቀስ አካባቢ ከአካባቢው ወለል የተለየ የኬሚካል ቅንብር አለው። ይህ ልዩነት አካባቢያዊ ዝገትን በከፍተኛ ሁኔታ የሚያፋጥን ኤሌክትሮኬሚካል ሴል ይፈጥራል።

የፍሳሽ ማስወገጃ መንገዶች መፈጠር;እንደ የባትሪ መያዣዎች ወይም የቫክዩም ክፍሎች ያሉ የሄርሜቲክ ማኅተም የሚያስፈልጋቸው ክፍሎች - ቀዳዳነት - ወዲያውኑ የመውደቅ ሁኔታ ነው። ከውስጥ ወደ ውጫዊው ገጽ የሚዘልቅ አንድ ቀዳዳ ፈሳሾች ወይም ጋዞች እንዲፈሱ ቀጥተኛ መንገድ ይፈጥራል፣ ይህም ክፍሉን ከንቱ ያደርገዋል።

የብልሽት ማስወገጃ ተግባራዊ ሊሆኑ የሚችሉ የመቀነስ ስልቶች

1. መሰረታዊ የሂደት ቁጥጥሮች

ጥንቃቄ የተሞላበት የወለል ዝግጅት

ይህ የብሎሽ መበታተን ዋነኛ መንስኤ ነው። ሁሉም ገጽታዎች እና የመሙያ ቁሳቁሶች ከመገጣጠማቸው በፊት ወዲያውኑ በደንብ መጽዳት አለባቸው።

የሟሟ ጽዳት፡እንደ አሴቶን ወይም አይሶፕሮፒል አልኮሆል ያሉ ማሟያዎችን በመጠቀም ሁሉንም የብየዳ ቦታዎች በደንብ ያጽዱ። ይህ ወሳኝ እርምጃ ነው ምክንያቱም የሃይድሮካርቦን ብክለቶች (ዘይቶች፣ ቅባት፣ የሚቆርጡ ፈሳሾች) በሌዘር ኃይለኛ ሙቀት ስር ስለሚበሰብሱ፣ ሃይድሮጂንን በቀጥታ ወደ ቀለጠ የብየዳ ገንዳ ውስጥ ስለሚገቡ። ብረቱ በፍጥነት ሲጠናከር፣ ይህ የተጠመጠመ ጋዝ የብየዳ ጥንካሬን የሚያዳክም ቀጭን ቀዳዳ ይፈጥራል። ማሟሟቱ የሚሠራው እነዚህን ውህዶች በማሟሟት ከመገጣጠማቸው በፊት ሙሉ በሙሉ እንዲጠፉ በማድረግ ነው።

ጥንቃቄ፡ክሎሪን የተጨመሩ መሟሟቶችን ያስወግዱ፣ ምክንያቱም ቅሪቶቻቸው ወደ አደገኛ ጋዞች ሊበሰብስ እና እብጠት ሊያስከትሉ ይችላሉ።

ሜካኒካል ጽዳት፡ለአይዝጌ ብረት የተሰራ ልዩ የሆነ አይዝጌ ብረት የሽቦ ብሩሽ ወይም ወፍራም ኦክሳይድን ለማስወገድ የካርቦይድ በርር ይጠቀሙ።የተወሰነብሩሽ መሻገርን ለመከላከል ወሳኝ ነው፤ ለምሳሌ፣ በአይዝጌ ብረት ላይ የካርቦን ብረት ብሩሽ መጠቀም በኋላ ላይ የሚዝጉ እና ብየዳውን የሚያበላሹ የብረት ቅንጣቶችን ሊይዝ ይችላል። ወፍራም እና ጠንካራ ኦክሳይድ ላላቸው ኬሚካሎች የካርቦይድ በርር አስፈላጊ ነው ምክንያቱም ሽፋኑን በአካል ለመቁረጥ እና ከስር ትኩስ እና ንጹህ ብረትን ለማጋለጥ በቂ ኃይለኛ ስለሆነ።

ትክክለኛ የመገጣጠሚያ ዲዛይን እና ማስተካከያ

ከመጠን በላይ ክፍተቶች ያሏቸው በደንብ ያልተገጠሙ መገጣጠሚያዎች የቀዳዳነት መንስኤ ናቸው። ከአፍንጫው የሚፈሰው የመከላከያ ጋዝ በክፍተቱ ውስጥ የተጣበቀውን ከባቢ አየር በአስተማማኝ ሁኔታ ማፈናቀል ስለማይችል ወደ ብየዳ ገንዳው እንዲሳብ ያስችለዋል።

መመሪያ፡የመገጣጠሚያ ክፍተቶች ከቁሱ ውፍረት 10% መብለጥ የለባቸውም። ከዚህ በላይ መሆናቸው የብየዳ ገንዳውን ያልተረጋጋ እና መከላከያ ጋዝን ለመከላከል አስቸጋሪ ያደርገዋል፣ ይህም ጋዝ የመያዝ እድልን ይጨምራል። ይህንን ሁኔታ ለመጠበቅ ትክክለኛ ማስተካከያ ማድረግ አስፈላጊ ነው።

ስልታዊ መለኪያ ማመቻቸት

በሌዘር ኃይል፣ በብየዳ ፍጥነት እና በፎካል አቀማመጥ መካከል ያለው ግንኙነት የሂደት መስኮት ይፈጥራል። ይህ መስኮት የተረጋጋ የቁልፍ ጉድጓድ እንዲፈጥር ለማረጋገጥ መረጋገጥ አለበት። ያልተረጋጋ የቁልፍ ጉድጓድ በመበየድ ጊዜ አልፎ አልፎ ሊፈርስ ይችላል፣ የተተነፈሰ ብረት አረፋዎችን እና የመከላከያ ጋዝን ይይዛል።

2. ስትራቴጂካዊ ጋሻ ጋዝ ምርጫ እና ቁጥጥር

ለቁሳቁሱ ትክክለኛ ጋዝ

አርጎን (አር):በብዛቱ እና በዝቅተኛ ወጪው ምክንያት ለአብዛኛዎቹ ቁሳቁሶች የማይንቀሳቀስ ደረጃ።

ናይትሮጅን (N2):በቀለጠበት ደረጃ ከፍተኛ የመሟሟት ችሎታ ስላለው ለብዙ ብረቶች በጣም ውጤታማ ነው፣ ይህም የናይትሮጅን ቀዳዳን ይከላከላል።

ኑዋንስ፡የቅርብ ጊዜ ጥናቶች እንደሚያሳዩት በናይትሮጅን የተጠናከሩ ቅይጥዎች ውስጥ ከመጠን በላይ N2 በመከላከያ ጋዝ ውስጥ ጎጂ የናይትሮድ ዝናብ ሊያስከትል እና ጥንካሬን ሊጎዳ ይችላል። ጥንቃቄ የተሞላበት ሚዛን መጠበቅ ወሳኝ ነው።

ሂሊየም (ሄ) እና አር/ሄ ሚክስ፡እንደ መዳብ እና አልሙኒየም ቅይጥ ያሉ ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ ላላቸው ቁሳቁሶች አስፈላጊ ነው። የሂሊየም ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ አቅም የበለጠ ሞቃት እና የበለጠ ፈሳሽ የሆነ የመገጣጠሚያ ገንዳ ይፈጥራል፣ ይህም ጋዝን ለማስወገድ እና የሙቀት ዘልቆ መግባትን በእጅጉ የሚያሻሽል፣ ቀዳዳ እና የውህደት ጉድለቶችን ይከላከላል።

ትክክለኛ ፍሰት እና ሽፋን

በቂ ያልሆነ ፍሰት የብየዳ ገንዳውን ከከባቢ አየር እንዳይከላከል አያደርገውም። በተቃራኒው፣ ከመጠን በላይ የሆነ ፍሰት ብጥብጥ ይፈጥራል፣ ይህም በዙሪያው ያለውን አየር በንቃት የሚስብ እና ከጋሻ ጋዝ ጋር በማዋሃድ ብየዳውን ይበክላል።

የተለመደው የፍሰት መጠን፡ለኮአክሲያል ኖዝሎች 15-25 ሊትር/ደቂቃ፣ ለተጠቀሰው አተገባበር የተስተካከሉ።

3. የላቀ ቅነሳ ከዳይናሚክ ቢም ቅርፃቅርፅ ጋር

ለተፈታተኑ አፕሊኬሽኖች፣ ተለዋዋጭ የጨረር ቅርጽ ማውጣት ዘመናዊ ቴክኒክ ነው።

ሜካኒዝም፡ቀላል ንዝረት ("መውለብ") ውጤታማ ቢሆንም፣ የቅርብ ጊዜ ጥናቶች በተራቀቁ፣ ክብ ያልሆኑ ቅጦች ላይ ያተኩራሉ (ለምሳሌ፣ ኢንፊኒቲ-ሉፕ፣ ምስል-8)። እነዚህ ውስብስብ ቅርጾች የሟሟ ገንዳውን ፈሳሽ ተለዋዋጭነት እና የሙቀት መጠን ቅልመት ላይ የላቀ ቁጥጥር ይሰጣሉ፣ የቁልፍ ቀዳዳውን የበለጠ ያረጋጋሉ እና ጋዝ እንዲወጣ ተጨማሪ ጊዜ ይፈቅዳሉ።

ተግባራዊ ግምት፡የዳይናሚክ ጨረር ቅርጽ አሰጣጥ ስርዓቶችን መተግበር ከፍተኛ የካፒታል ኢንቨስትመንትን የሚወክል ሲሆን ለሂደቱ አወቃቀሩ ውስብስብነትን ይጨምራል። የቀዳዳ ቁጥጥር በጣም ወሳኝ በሆነባቸው ከፍተኛ ዋጋ ላላቸው ክፍሎች ጥቅም ላይ እንዲውል ጥልቅ የወጪ-ጥቅም ትንተና አስፈላጊ ነው።

4. በቁሳዊ-ተኮር የመቀነስ ስልቶች

የአሉሚኒየም ቅይጥ፡ከሃይድሮጂን ወለል ኦክሳይድ ለሚመጣ የሃይድሮጂን ቀዳዳ ተጋላጭ ነው። ኃይለኛ ዲኦክሲዴሽን እና ዝቅተኛ-ጤዛ-ነጥብ (< -50°C) መከላከያ ጋዝ ይፈልጋል፣ ብዙውን ጊዜ የቀለጠ ገንዳ ፈሳሽነትን ለመጨመር የሂሊየም ይዘት አለው።

የጋለቫኒዝድ ብረቶች፡የዚንክ ፈንጂ ትነት (የመፍላት ነጥብ 907°ሴ) ዋናው ፈተና ነው። ከ0.1-0.2 ሚሜ የሆነ የተነደፈ የአየር ማስገቢያ ክፍተት በጣም ውጤታማው ስትራቴጂ ሆኖ ቀጥሏል። ይህ የሆነበት ምክንያት የአረብ ብረት የመቅለጥ ነጥብ (~1500°ሴ) ከዚንክ የመፍላት ነጥብ በጣም ከፍ ያለ ስለሆነ ነው። ክፍተቱ ለከፍተኛ ግፊት ላለው የዚንክ ትነት ወሳኝ የማምለጫ መንገድ ይሰጣል።

የቲታኒየም አሎይዎች፡እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ ምላሽ ሰጪነት በኤሮስፔስ ደረጃ AWS D17.1 መሰረት ፍጹም ንፅህናን እና ሰፊ የማይንቀሳቀሱ የጋዝ መከላከያዎችን (የኋላ እና የኋላ ጋሻዎችን) ይጠይቃል።

የመዳብ ቅይጥ፡ከፍተኛ የሙቀት አማቂነት እና ለኢንፍራሬድ ሌዘሮች ከፍተኛ አንጸባራቂነት ምክንያት በጣም ፈታኝ ነው። ፖሮሲስ ብዙውን ጊዜ የሚከሰተው ባልተሟላ ውህደት እና በተያዘ ጋዝ ምክንያት ነው። ቅነሳው ከፍተኛ የኃይል ጥግግት ይጠይቃል፣ ብዙውን ጊዜ በሂሊየም የበለፀገ የመከላከያ ጋዝ በመጠቀም የኃይል ትስስር እና የመዋኛ ገንዳ ፈሳሽነትን ለማሻሻል እና ቀለጡን አስቀድሞ ለማሞቅ እና ለማስተዳደር የላቁ የጨረር ቅርጾችን ይፈልጋል።

አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች እና የወደፊት አቅጣጫዎች

ይህ መስክ ከስታቲክ ቁጥጥር ባሻገር ወደ ተለዋዋጭ፣ ብልህ ብየዳ በፍጥነት እያደገ ነው።

በ AI-powered in-Situ ክትትል፡በጣም ጉልህ የሆነው የቅርብ ጊዜ አዝማሚያ። የማሽን መማሪያ ሞዴሎች አሁን ከኮአክሲያል ካሜራዎች፣ ፎቶዲዮዶች እና አኮስቲክ ዳሳሾች የእውነተኛ ጊዜ መረጃዎችን ይተነትናሉ። እነዚህ ስርዓቶች የፖሊሶሲስን ጅምር መተንበይ እና ኦፕሬተሩን ማሳወቅ ወይም በተራቀቁ ቅንብሮች ውስጥ ጉድለቱ እንዳይፈጠር ለመከላከል የሌዘር መለኪያዎችን በራስ-ሰር ማስተካከል ይችላሉ።

የአፈጻጸም ማስታወሻ፡እነዚህ በAI የሚመሩ ስርዓቶች ኃይለኛ ቢሆኑም፣ በዳሳሾች፣ በውሂብ ማግኛ ሃርድዌር እና በሞዴል ልማት ላይ ከፍተኛ የመጀመሪያ ኢንቨስትመንት ያስፈልጋቸዋል። በኢንቨስትመንት ላይ የሚያገኙት ትርፍ ከፍተኛ መጠን ባለው፣ ወሳኝ በሆነው የማኑፋክቸሪንግ ዘርፍ ሲሆን የውድቀት ወጪ ከፍተኛ ነው።

መደምደሚያ

በሌዘር ብየዳ ውስጥ ያለው ቀዳዳ የሚተዳደር ጉድለት ነው። የንፅህና እና የፓራሜትር ቁጥጥር መሰረታዊ መርሆዎችን ከዘመናዊ ቴክኖሎጂዎች ጋር በማጣመር እንደ ተለዋዋጭ ጨረር ቅርፅ እና በአይአይ የሚሰራ ክትትል ያሉ አምራቾች ጉድለት የሌለባቸው ብየዳዎችን በአስተማማኝ ሁኔታ ማምረት ይችላሉ። በብየዳ ውስጥ የጥራት ማረጋገጫ የወደፊት ዕጣ ፈንታ በእውነተኛ ጊዜ የሚከታተሉ፣ የሚላመዱ እና ጥራትን የሚያረጋግጡ በእነዚህ ብልህ ስርዓቶች ላይ ነው።

በተደጋጋሚ የሚጠየቁ ጥያቄዎች (FAQ)

ጥ 1፡ በሌዘር ብየዳ ውስጥ የፖሊሶሲስ ዋና መንስኤ ምንድን ነው?

መ፡ በጣም የተለመደው መንስኤ የገጽታ ብክለት (ዘይቶች፣ እርጥበት) ሲሆን ይህም ሃይድሮጂን ጋዝን ወደ ብየዳ ገንዳ ውስጥ ያስገባል።

ጥ2፡ እንዴትto በአሉሚኒየም ብየዳ ውስጥ ያለውን ቀዳዳ ይከላከላል?

መ፡ በጣም ወሳኝ የሆነው እርምጃ ከፍተኛ ንፁህ፣ ዝቅተኛ ጤዛ ያለው ጋዝ ያለው እና ብዙውን ጊዜ ሂሊየም የያዘውን እርጥበት ያለው የአሉሚኒየም ኦክሳይድ ንብርብር ለማስወገድ ኃይለኛ የቅድመ-ብየዳ ጽዳት ነው።

ጥ 3፡ በፖሮሲስ እና በስላግ ማካተት መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?

መ፡- የፖሮሲስ የጋዝ ክፍተት ነው። የስላግ ማካተት የተጠመጠመ ብረት ያልሆነ ጠጣር ሲሆን በተለምዶ ከቁልፍ ቀዳዳ ሁነታ የሌዘር ብየዳ ጋር የተያያዘ አይደለም፣ ምንም እንኳን በተወሰኑ ፍሰቶች ወይም በተበከሉ የመሙያ ቁሳቁሶች በሌዘር ኮንዳክሽን ብየዳ ውስጥ ሊከሰት ቢችልም።

ጥያቄ 4፡ በብረት ውስጥ ያለውን ቀዳዳ ለመከላከል በጣም ጥሩው የመከላከያ ጋዝ ምንድነው?

መ፡ አርጎን የተለመደ ቢሆንም፣ ናይትሮጅን (N2) ብዙ ጊዜ ለብዙ ብረቶች ከፍተኛ የመሟሟት ችሎታ ስላለው የላቀ ነው። ሆኖም፣ ለተወሰኑ ከፍተኛ ጥንካሬ ላላቸው ብረቶች፣ የናይትሬድ መፈጠር እምቅ አቅም መገምገም አለበት።