হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট প্রিভেনশন টেকনোলজি এবং রেল ফাস্টেনারে ব্যবহৃত উচ্চ-শক্তির বোল্টের জন্য সংযোগ নির্ভরযোগ্যতার নিশ্চয়তা
1. হাইড্রোজেন ক্ষয়ক্ষতির মূল কারণগুলি এবং রেল ফাস্টেনারগুলির উচ্চ-শক্তির বোল্টগুলির প্রধান ব্যর্থতার বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী?
রেল ফাস্টেনারগুলির জন্য উচ্চ-শক্তির বোল্টের হাইড্রোজেন বিভ্রান্তির মূল কারণ হল যে হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি স্টিলের মধ্যে আক্রমণ করে এবং স্টিলের ভিতরে থাকে যেমন ঠান্ডা কাজ, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং পিকলিং, প্রসারিত চাপের অধীনে হাইড্রোজেন প্ররোচিত ফাটল তৈরি করে এবং শেষ পর্যন্ত ফ্র্যাকচারের দিকে নিয়ে যায়। ঠান্ডা কাজের সময়, স্টিলের প্লাস্টিকের বিকৃতি জালির ত্রুটি তৈরি করে, যেখানে হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি জমা হতে থাকে; ইলেক্ট্রোপ্লেটিং (যেমন গ্যালভানাইজিং) চলাকালীন, ইলেক্ট্রোলাইটে হাইড্রোজেন পরমাণু ক্যাথোডে হ্রাস পায় এবং বোল্ট পৃষ্ঠের মধ্যে প্রবেশ করে; পিকলিং ডিরাস্টিংয়ের সময়, অ্যাসিড দ্রবণ এবং স্টিলের মধ্যে বিক্রিয়া দ্বারা উত্পন্ন হাইড্রোজেন পরমাণুগুলিও সাবস্ট্রেটকে আক্রমণ করে। যখন বল্টু পরিষেবায় থাকে, প্রিলোড এবং ট্রেন কম্পন প্রসার্য চাপের সম্মিলিত ক্রিয়ায়, ভিতরে থাকা অবশিষ্ট হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি স্ট্রেস ঘনত্বের এলাকায় ছড়িয়ে পড়ে, যার ফলে ইস্পাতের প্লাস্টিকতা এবং শক্ততা তীব্রভাবে কমে যায়। যখন হাইড্রোজেনের উপাদান ক্রিটিক্যাল মানের (2ppm এর চেয়ে বেশি বা সমান) অতিক্রম করে, তখন মাইক্রোক্র্যাকগুলিতে হাইড্রোজেন ভ্রান্তি ফ্র্যাকচার তৈরি হবে। হাইড্রোজেন ভ্রান্তি ব্যর্থতার প্রধান বৈশিষ্ট্য হল প্লাস্টিকতা ছাড়াই আকস্মিক ফাটল। ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠটি সমতল এবং উজ্জ্বল, স্পষ্টভাবে ঘাড় এবং প্লাস্টিকের বিকৃতির চিহ্ন ছাড়াই ক্লিভেজ বা কোয়াসি{8}}ক্লিভেজ মরফোলজি দেখায়। ফ্র্যাকচার বেশিরভাগ ক্ষেত্রে চাপের ঘনত্বের অংশে ঘটে যেমন বল্টু থ্রেডের মূল এবং মাথা এবং শ্যাঙ্কের মধ্যে ট্রানজিশন ফিললেট, এবং ফ্র্যাকচারটি প্রায়ই সুস্পষ্ট পূর্ব{10}}ক্ষতি চিহ্ন ছাড়াই বোল্ট বেঁধে দেওয়ার অল্প সময়ের মধ্যে ঘটে। এটি একটি আকস্মিক ব্যর্থতা এবং রেল সংযোগের নিরাপত্তার জন্য একটি বড় হুমকি।
2. উচ্চ-শক্তির রেল বোল্টের জন্য পুরো-প্রসেস হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণের মূল প্রক্রিয়া লিঙ্কগুলি কী কী?
পুরো-প্রসেস হাইড্রোজেন ভ্রমণ প্রতিরোধ এবং উচ্চ-শক্তির রেল বোল্টের জন্য নিয়ন্ত্রণের মূল প্রক্রিয়া লিঙ্কগুলিকে তিনটি পর্যায়ে ভাগ করা হয়েছে: প্রক্রিয়াকরণ হাইড্রোজেন নিয়ন্ত্রণ, বার্ধক্যজনিত ডিহাইড্রোজেনেশন এবং সমাপ্ত পণ্য হাইড্রোজেন প্রতিরোধ, হাইড্রোজেন আক্রমণের পুরো প্রক্রিয়াকে কভার করে, হাইড্রোজেন রিহাইড্রোজেন এবং রিয়েল হাইড্রোজেন{2} হাইড্রোজেন সামগ্রীর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ। প্রক্রিয়াকরণ হাইড্রোজেন নিয়ন্ত্রণ পর্যায় হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রাথমিক আক্রমন কমানোর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে: ঠান্ডা কাজের ক্ষেত্রে প্রথাগত ঠান্ডা শিরোনাম প্রতিস্থাপন করার জন্য উষ্ণ শিরোনাম গৃহীত হয়, জালির ত্রুটি এবং হাইড্রোজেন পরমাণু জমা হওয়ার সম্ভাবনা কমাতে প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রা 150-200 ডিগ্রিতে নিয়ন্ত্রিত হয়; ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার আগে হাইড্রোজেন ইনহিবিটর সহ হাইড্রোজেন পিকলিং প্রক্রিয়া গ্রহণ করা হয়, অ্যাসিড দ্রবণ তাপমাত্রা 40-50 ডিগ্রিতে নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং হাইড্রোজেন পরমাণুর আক্রমণ কমাতে পিকিংয়ের সময় 5-8 মিনিটে সংক্ষিপ্ত করা হয়; ইলেক্ট্রোলাইটে হাইড্রোজেন বৃষ্টিপাতের পরিমাণ কমাতে প্রথাগত অ্যাসিড গ্যালভানাইজিংকে প্রতিস্থাপন করার জন্য সায়ানাইড-মুক্ত ক্ষারীয় গ্যালভানাইজিং গ্রহণ করা হয় এবং ক্যাথোডে হাইড্রোজেন পরমাণুর হ্রাস কমাতে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্রবণে হাইড্রোজেন রিমুভার যোগ করা হয়। বার্ধক্য ডিহাইড্রোজেনেশন স্টেজ হল প্রতিরোধ ও নিয়ন্ত্রণের চাবিকাঠি: বোল্ট প্রক্রিয়াকরণের পরপরই, কম-তাপমাত্রা বার্ধক্যের ডিহাইড্রোজেনেশন ট্রিটমেন্ট করা হয়, বোল্টটি 24-30 ঘণ্টার জন্য 200-220 ডিগ্রিতে একটি ওভেনে রাখা হয়, এবং হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রসারণ এবং পালানোর ফলে হাইড্রোজেনের ভিতরের উপাদানগুলিকে ত্বরান্বিত করা হয়, যাতে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। 0.5ppm এর নিচে, গুরুত্বপূর্ণ মানের থেকে অনেক কম। সমাপ্ত পণ্য হাইড্রোজেন প্রতিরোধ পর্যায় হাইড্রোজেন পরমাণুর পুনঃআক্রমণ প্রতিরোধের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে: ডিহাইড্রোজেনেশন ট্রিটমেন্টের পরে, বোল্টটি 10-15μm পুরুত্বের একটি বিশেষ হাইড্রোজেন-প্রুফ সিলান্ট আবরণ দিয়ে সিল করা হয় এবং একটি ঘন প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম তৈরি করে, যা হাইড্রোজেন পরমাণুগুলিকে হাইড্রোজেন পরিবেশে হাইড্রোজেন পরিবেশের বাইরে থেকে প্রতিরোধ করে। আবার বোল্টের মধ্যে প্রবেশ করা এবং একই সময়ে বল্টের জারা-বিরোধী কর্মক্ষমতা উন্নত করে।
3. বিভিন্ন শক্তি গ্রেডের উচ্চ-শক্তির রেল বোল্টের জন্য হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণ পরামিতিগুলির অভিযোজন প্রয়োজনীয়তাগুলি কী কী?
বিভিন্ন শক্তির গ্রেডের উচ্চ-শক্তির রেল বোল্টের জন্য হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণ পরামিতিগুলির অভিযোজন প্রয়োজনীয়তার মূল হল বার্ধক্যজনিত ডিহাইড্রোজেনেশনের তাপমাত্রা এবং সময় এবং প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির হাইড্রোজেন নিয়ন্ত্রণ শক্তি বিভিন্ন শক্তির ইস্পাতের হাইড্রোজেন ভ্রমণ সংবেদনশীলতার সাথে সামঞ্জস্য করা। গ্রেড 8.8 বোল্টগুলি হল নিম্ন হাইড্রোজেন ক্ষত সংবেদনশীলতা সহ মাঝারি শক্তির গ্রেড, এবং অভিযোজিত প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণ পরামিতিগুলি হল: উষ্ণ শিরোনাম তাপমাত্রা 150 ডিগ্রী, কম-হাইড্রোজেন পিকলিং টাইম 8 মিনিট, বার্ধক্য ডিহাইড্রোজেনেশন 24 ঘন্টা পরে 200 ডিগ্রীতে ডিহাইড্রোজেন কন্টেন্ট ক্ষারীয় হাইড্রোজেন নিয়ন্ত্রণের পরে হাইড্রোজেন নিয়ন্ত্রণ বা 0.8ppm এর সমান, এবং সারফেস হাইড্রোজেন-প্রুফ আবরণ বেধ 10μm। গ্রেড 10.9 বোল্টগুলি মাঝারি হাইড্রোজেন সংবেদনশীলতা সহ উচ্চ শক্তির গ্রেড, এবং অভিযোজিত প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণ পরামিতিগুলি হল: উষ্ণ শিরোনাম তাপমাত্রা 170 ডিগ্রি, কম-হাইড্রোজেন পিকলিং সময় 6 মিনিট, গ্যালভানাইজ করার সময় হাইড্রোজেন রিমুভারের পরিমাণ বৃদ্ধি, হাইড্রোজেন ডিহাইড্রোজেন 260 ডিগ্রী 260 ডিগ্রির পরে ডিহাইড্রোজেনেশন 0.6ppm এর চেয়ে কম বা সমান, এবং পৃষ্ঠের হাইড্রোজেন{19}প্রুফ আবরণ পুরুত্ব 12μm। গ্রেড 12.9 বোল্টগুলি হল অতি-উচ্চ শক্তির গ্রেড যার উচ্চ কার্বন সামগ্রী, অনেক জালির ত্রুটি এবং অত্যন্ত উচ্চ হাইড্রোজেন ক্ষত সংবেদনশীলতা, যা প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণের চাবিকাঠি। অভিযোজিত প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণ পরামিতিগুলি হল: উষ্ণ শিরোনাম তাপমাত্রা 200 ডিগ্রি, কম-হাইড্রোজেন পিকিংয়ের সময় 5 মিনিট, হাইড্রোজেন-ফ্রি গ্যালভানাইজিং প্রক্রিয়া প্রথাগত ক্ষারীয় গ্যালভানাইজিং প্রতিস্থাপন, 30 ঘন্টার জন্য 220 ডিগ্রিতে বার্ধক্য ডিহাইড্রোজেনেশন, এবং হাইড্রোজেন বা হাইড্রোজেন সামগ্রীর সমান ডিহাইড্রোজেন উপাদান সনাক্তকরণের পর সেকেন্ডারি ডিহাইড্রোজেন 0.5ppm থেকে, পৃষ্ঠ হাইড্রোজেন-প্রুফ আবরণ বেধ 15μm। একই সময়ে, চাপের ঘনত্ব এবং হাইড্রোজেন-প্ররোচিত ফাটল শুরু হওয়ার সম্ভাবনা কমাতে বোল্ট থ্রেডের মূলে ফিলেট শক্তিশালীকরণের চিকিত্সা করা হয়। ইস্পাতে হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রসারণ এড়াতে সমস্ত শক্তির গ্রেডের বোল্টগুলিকে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার 4 ঘন্টার মধ্যে বার্ধক্যজনিত ডিহাইড্রোজেনেশন সম্পন্ন করতে হবে।
4. উচ্চ-শক্তির রেল বোল্টের হাইড্রোজেন ভ্রূণের জন্য মূল সনাক্তকরণ পদ্ধতি এবং বিচারের মানগুলি কী কী?
উচ্চ-শক্তির রেল বোল্টের হাইড্রোজেন এনব্রিটিলমেন্টের মূল সনাক্তকরণ পদ্ধতিগুলিকে দুটি বিভাগে বিভক্ত করা হয়েছে: হাইড্রোজেন বিষয়বস্তু সনাক্তকরণ এবং হাইড্রোজেন ভ্রূণ সংবেদনশীলতা সনাক্তকরণ, যা হাইড্রোজেনের বিস্তৃত বিচার উপলব্ধি করার জন্য একে অপরের সাথে সহযোগিতা করে, সম্পূর্ণ উপাদানের সংযোগের ঝুঁকি এবং সম্পূর্ণ উপাদানের সংযোগ প্রক্রিয়াকে কভার করে। হাইড্রোজেন বিষয়বস্তু সনাক্তকরণ তাপ নিষ্কাশন পদ্ধতি অবলম্বন করে: বোল্টের নমুনাটি একটি ভ্যাকুয়াম গরম করার চুল্লিতে স্থাপন করা হয় এবং অভ্যন্তরীণ হাইড্রোজেন পরমাণুগুলিকে সম্পূর্ণরূপে এড়াতে 600-800 ডিগ্রিতে উত্তপ্ত করা হয় এবং হাইড্রোজেন বিশ্লেষক দ্বারা হাইড্রোজেনের উপাদান সনাক্ত করা হয়। এই পদ্ধতিতে 0.1ppm সনাক্তকরণের নির্ভুলতা রয়েছে, যা হাইড্রোজেন সামগ্রীর পরিমাণগত সনাক্তকরণের মূল উপায়। কাঁচামালের হাইড্রোজেন কন্টেন্ট 1.0ppm-এর কম বা সমান, আধা-সমাপ্ত পণ্য প্রক্রিয়াকরণ 0.8ppm-এর কম বা সমান এবং সমাপ্ত পণ্য 0.5ppm (গ্রেড 12.9)/ 0.8ppm (গ্রেড 8) এর চেয়ে কম বা সমান। হাইড্রোজেন বাধা সংবেদনশীলতা সনাক্তকরণ ধীর স্ট্রেন রেট টেনসিল পরীক্ষা (SSRT) এবং ধ্রুবক লোড প্রসার্য পরীক্ষা গ্রহণ করে। SSRT-এ, বোল্টের নমুনাটি 1×10⁻⁶s⁻¹ এর কম গতিতে ফ্র্যাকচারের জন্য প্রসারিত হয়। যদি ফ্র্যাকচারের পরে প্রসারিত হওয়া এবং নমুনার ক্ষেত্রফল হাইড্রোজেন-মুক্ত নমুনার তুলনায় 10% এর কম বা সমান কমে যায়, তাহলে হাইড্রোজেন ক্ষয় সংবেদনশীলতা কম বলে ধরা হয়। ধ্রুবক লোড প্রসার্য পরীক্ষায়, নামমাত্র প্রসার্য শক্তির 75% একটি প্রসার্য চাপ নমুনায় প্রয়োগ করা হয় এবং ঘরের তাপমাত্রায় 200 ঘন্টা রাখা হয়। যদি নমুনায় কোন ফ্র্যাকচার না থাকে, তাহলে এটি যোগ্য বলে বিবেচিত হয়। এছাড়াও, সমাপ্ত বোল্টগুলির উপস্থিতি এবং মেটালোগ্রাফিক সনাক্তকরণের মধ্য দিয়ে যেতে হবে: চেহারাতে কোনও ফাটল এবং পিটিং নেই, ধাতব সনাক্তকরণে কোনও হাইড্রোজেন প্ররোচিত মাইক্রোক্র্যাক নেই এবং থ্রেডের মূলের মতো চাপের ঘনত্বের জায়গায় কোনও অস্বাভাবিক জালির বিকৃতি নেই। বোল্টের প্রতিটি ব্যাচের জন্য হাইড্রোজেন বিষয়বস্তু সনাক্তকরণের নমুনা পরিদর্শন অনুপাত 5% এর চেয়ে বেশি বা সমান, এবং হাইড্রোজেন ভ্রূণ সংবেদনশীলতা সনাক্তকরণ হল ব্যাচ-বাই-ব্যাচ সনাক্তকরণ। সমস্ত অযোগ্য ব্যাচ পুনরায় কাজ করা হয় এবং আবার ডিহাইড্রোজেনেট করা হয়।
5. হাইড্রোজেন ক্ষত প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণের মূল বিষয়গুলি কী কী?
হাইড্রোজেন এনব্রিটমেন্ট প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণের মূল বিষয়গুলি-সাইটে ইনস্টলেশন এবং উচ্চ-শক্তির রেল বোল্টগুলির ব্যবহারে প্রধানত ফোকাস করে সেকেন্ডারি হাইড্রোজেন শোষণ এড়ানো, বেঁধে রাখার চাপ নিয়ন্ত্রণ করা এবং স্ট্রেসের ঘনত্ব রোধ করা যাতে নিশ্চিত করা যায় যে হাইড্রোজেন এনব্রিটমেন্ট ব্যর্থতার কারণ না হয় এবং সংযোগের পরিষেবার গ্যারান্টিযুক্ত হয়। ইনস্টলেশনের আগে, বোল্টের পৃষ্ঠের প্রতিরক্ষামূলক স্তরের অবস্থা পরীক্ষা করুন, ক্ষতিগ্রস্থ এবং পিলিং আবরণ সহ বোল্টের ব্যবহার কঠোরভাবে নিষিদ্ধ করুন যাতে মিডিয়াতে হাইড্রোজেন পরমাণু যেমন আর্দ্র বাতাস এবং বৃষ্টির জল ক্ষতিগ্রস্ত অংশের মধ্য দিয়ে বোল্টে আক্রমণ না করে। আবরণের সামান্য ক্ষতি হলে, ব্যবহারের আগে একটি বিশেষ হাইড্রোজেন-প্রুফ মেরামত এজেন্ট দিয়ে মেরামত করুন৷ বোল্ট বেঁধে রাখার সময়, প্রিলোডকে অবশ্যই কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, এবং একটি টর্ক রেঞ্চ ডিজাইন টর্ক অনুযায়ী শক্ত করার জন্য ব্যবহার করা হয়: গ্রেড 8.8 বোল্টের শক্ত করার টর্ক 300N·m এর থেকে কম বা সমান, গ্রেড 10.9 450N·m এর থেকে কম বা সমান, গ্রেড 10.9 থেকে সমান বা সমান। ওভার টর্ক ফাস্টেনিংয়ের কারণে বল্টুর উপর অত্যধিক টেনসিল স্ট্রেস এড়িয়ে চলুন, যা হাইড্রোজেন অ্যামব্রিটমেন্ট ফ্র্যাকচারকে প্ররোচিত করে। একই সময়ে, স্ট্রেস মিউটেশন এড়াতে "স্টেপ-বাই-স্টেপ টাইটনিং মেথড" গৃহীত হয়, যা স্ট্রেস মিউটেশন এড়াতে 2-3 বার ডিজাইন টর্কের সাথে শক্ত করা হয়। ইনস্টলেশনের সময়, বাদাম এবং চাপ প্লেটের সাথে বোল্টের মিলে যাওয়া নির্ভুলতা নিশ্চিত করুন, থ্রেডের এনগেজমেন্ট গ্যাপটি জ্যামিং এবং উদ্ভট লোড ছাড়াই 0.1 মিমি থেকে কম বা সমান, যাতে থ্রেডের মূলে অতিরিক্ত চাপের ঘনত্ব রোধ করা যায় এবং হাইড্রোজেন পরমাণু জমে যাওয়াকে বাড়িয়ে তোলে। পরিষেবা চলাকালীন, পরিদর্শন চক্রটি 3 মাস, বোল্টে ফাটল এবং ফ্র্যাকচারের চিহ্ন রয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করার উপর ফোকাস করে, বিশেষ করে থ্রেড রুট এবং মাথার স্থানান্তর। বল্টু পৃষ্ঠে মাইক্রোক্র্যাক দেখা দিলে, অবিলম্বে এটি প্রতিস্থাপন করুন এবং এটি ব্যবহার চালিয়ে যাওয়া কঠোরভাবে নিষিদ্ধ। এছাড়াও, হাইড্রোজেন-শোষণকারী পরিবেশে যেমন উপকূলীয় এবং উচ্চ-আর্দ্রতা অঞ্চলে, নিয়মিতভাবে হাইড্রোজেন-প্রুফ এবং অ্যান্টি-জারার গ্রীস লাগান বল্টের উন্মুক্ত অংশে সেকেন্ডারি সুরক্ষা শক্তিশালী করতে, হাইড্রোজেন পরমাণুর আক্রমণ রোধ করতে এবং চারপাশে জমে থাকা জল এবং জলের আশেপাশে জমে থাকা জলকে পরিষ্কার করতে হাইড্রোজেন ক্ষরণের কারণ।