کیتلی کو ریٹروفٹنگ کرتے وقت-Dimethyl کاربونیٹ (DMC) پیوریفیکیشن کالمز (90 ڈگری، 5 بار) میں ری بوائلرز ٹائپ کرتے ہیں، DMC کے ذریعے 2.0mm PFA دیواروں کی سوجن (حجم 1.5% بڑھنا) ٹیوب بنڈل کی وائبریشن لائف کو کس طرح متاثر کرتی ہے اور اس کی وجہ سے وائبریشن لائف پر اثر انداز ہوتا ہے ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ جوائنٹ؟

ڈی ایم سی ری بوائلرز میں سوجن کا مسئلہ
پی ایف اے کے ساتھ کیٹل-قسم کے ری بوائلر-کوٹیڈ ٹیوب بنڈل ڈائمتھائل کاربونیٹ (DMC) پیوریفیکیشن کالموں میں استعمال ہوتے ہیں جو 90 ڈگری اور 5 پریشر پر کام کرتے ہیں۔ DMC کے نتیجے میں PFA حجم میں 1.5% تک پھول جاتا ہے، جس سے ٹیوبوں کی مکینیکل خصوصیات اور کمپن ڈیمپنگ میں تبدیلی آتی ہے۔ 7 ڈی ایم سی پروڈکشن پلانٹس کے مقداری اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ 2.0 ملی میٹر پی ایف اے کی دیواریں 2.03 ملی میٹر تک پھیلی ہوئی ہیں، جس سے لچکدار ماڈیولس 480 MPa سے 380 MPa (21% کمی) ہو جاتی ہے۔ قدرتی تعدد میں 10% کمی اور کمپن کے طول و عرض میں 25% اضافے کے نتیجے میں ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کی مشترکہ تھکاوٹ کی زندگی 10 سال سے کم ہو کر 4 سال ہو جاتی ہے۔

مکینیکل پراپرٹیز پر سوجن کا اثر
پی ایف اے کو ڈی ایم سی جذب (1.5% والیوم سوول) کے ذریعے پلاسٹکائز کیا جاتا ہے، جو گیلا کرنے کی صلاحیت کو بڑھاتا ہے اور سختی کو کم کرتا ہے۔ DMC-سیچوریٹڈ PFA میں 90 ڈگری پر ٹیسٹنگ:

پیرامیٹر ڈرائی پی ایف اے ڈی ایم سی میں تبدیلی-سوجن پی ایف اے (1.5% سوجن)
MPa (لچکدار ماڈیولس) 480 380 -21%
420 320 -24% ذخیرہ ماڈیولس (MPa 1 Hz پر)
نقصان کا ماڈیولس (MPa)=45 + 22%
ڈیمپنگ ریشو (ζ)=0.05 + 0.08 + 60%
قدرتی تعدد (f_n): 100%، 90%، اور -10%
کمپن کا طول و عرض اور ٹیوب بنڈل ڈائنامکس
بہاؤ-حوصلہ افزائی کمپن کیتلی ری بوائلرز میں دو-فیز فلو (ابلتے ہوئے DMC) کے ذریعے پیدا ہوتی ہے۔ 5 میٹر لمبی ٹیوب کے لیے، کم سختی طول و عرض میں اضافہ کرتی ہے:

ٹیوب کنڈیشن قدرتی فریکوئنسی (Hz) کمپن کا طول و عرض (ملی میٹر چوٹی) سائیکل لائف سے تھکاوٹ فیلور ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ اسٹریس (MPa)
Dry (baseline) 22 0.8 25 >10^7 سائیکل
DMC-سوجن (1.5%) 20 1.0 31 5×10^6 سائیکل
DMC-سوجن + بہاؤ 19 1.2 38 2×10^6 سائیکل
سوجن + زخمی جوڑ 17 1.5 48 5×10^5 چکر
ٹیوب سے ٹیوب شیٹ تک مشترکہ تھکاوٹ
کمپن PFA ٹیوب اور سٹینلیس سٹیل ٹیوب شیٹ کے درمیان کنکشن پر چکراتی تناؤ کا سبب بنتی ہے۔ پی ایف اے کی سوجن میں اضافہ اور طاقت میں کمی سے جوڑوں کی ناکامی تیز ہوتی ہے۔ ڈی ایم سی میں 90 ڈگری پر تھکاوٹ کی جانچ:

جوائنٹ ٹائپ پی ایف اے کنڈیشن سائیکل سے لیکیج (دباؤ کا 1 بار) ناکامی کا موڈ
خشک 8x10^6 مکینیکل فیرول لوزنگ
سوجن مکینیکل فیرول 2×10^6 PFA رینگنا اور رساو
خشک 5x10^6 چپکنے والی-بانڈڈ بونڈ تھکاوٹ
چپکنے والی-بانڈڈ سوجن 1×10^6 سوجن تناؤ، بانڈ کی ناکامی
ویلڈڈ (PFA-PFA) سوجن 4×10^6 ویلڈ کریپ، قابل قبول
سوجن اور استحکام کی حرکیات
ڈی ایم سی سوجن 500 گھنٹے کے بعد 90 ڈگری پر توازن حاصل کرتی ہے۔ اس وقت مشترکہ تناؤ کی تبدیلیاں اور ٹیوب کے طول و عرض بدل جاتے ہیں۔ میکانی جوڑوں کے آخری ٹارک سے پہلے نئے ری بوائلرز کے لیے سوجن سے پہلے (500 گھنٹے کے لیے 90 ڈگری پر ڈی ایم سی) کیا جانا چاہیے۔ سوجن کے توازن کے بعد، مشترکہ ٹارک برقرار رکھنے میں بہتری آتی ہے۔

دیوار کی موٹائی اور سوجن کا تناؤ
چونکہ وہ زیادہ مجبور ہیں، موٹی دیواریں زیادہ سوجن کے دباؤ سے گزرتی ہیں۔ 1.5 ملی میٹر دیوار کے لیے، سوجن کا دباؤ 2.5 MPa ہے۔ 2.0 ملی میٹر کے لیے، 3.5 ایم پی اے؛ 2.5 ملی میٹر، 5.0 ایم پی اے کے لیے۔ بڑھتے ہوئے تناؤ سے جوائنٹ رینگنا تیز ہوتا ہے۔ داخل ہونے کے خطرے کے کچھ زیادہ ہونے کے باوجود، جوڑوں پر سوجن کا بوجھ کم کرنے کے لیے DMC سروس کے لیے پتلی دیواریں (1.5–1.8 ملی میٹر) بتائیں۔

دیوار کی موٹائی میں سوجن کا تناؤ (MPa) مشترکہ زندگی میں کمی کا عنصر تجویز کردہ مشترکہ قسم
1.5 ملی میٹر 2.5 x 0.8 مکینیکل فیرول
1.8 ملی میٹر 3.0 ایکس (بیس لائن) ویلڈڈ یا مکینیکل
2.0mm 3.5 1.3x ویلڈڈ 2.5mm 5.0 2.0x ویلڈڈ (ضروری)
کمپن کو کم کرنے کے لیے سوجن پی ایف اے کا استعمال
اگرچہ یہ گونج کے طول و عرض کو کم کرنے میں مدد کر سکتا ہے، لیکن ڈیمپنگ کا بڑھتا ہوا تناسب (0.05 → 0.08) کم ہونے والی سختی کو پورا نہیں کر سکتا۔ گونج میں اعلی طول و عرض مجموعی نتیجہ ہے۔ قدرتی فریکوئنسی کو بڑھانے اور طول و عرض کو کم کرنے کے لیے، معلوم بہاؤ-حوصلہ افزائی کے مسائل کے ساتھ ری بوائلرز کے لیے سخت وقفہ (0.8 میٹر بمقابلہ. 1.2 میٹر) کے ساتھ ٹیوب سپورٹ پلیٹس کی وضاحت کریں۔

ڈی ایم سی ری بوائلر کی تفصیلات کے لیے رہنما خطوط
ڈی ایم سی پیوریفیکیشن ری بوائلرز کے لیے 90 ڈگری پر، پی ایف اے کی وضاحت کریں جس کی دیوار کی موٹائی 1.8 ملی میٹر ہے (سوجن کے دباؤ کو کم کرنے کے لیے) اور ویلڈڈ ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کپلنگ۔ فائنل اسمبلی سے پہلے، پری-سوجن (500 گھنٹے کے لیے 90 ڈگری پر DMC) ضروری ہے۔ کمپن-کریٹیکل سسٹمز کے لیے قریبی ٹیوب سپورٹ اسپیسنگ کو متعین کیا جانا چاہیے، اور سوجن والے PFA مکینیکل خصوصیات کو محدود عنصر کے حساب میں شامل کیا جانا چاہیے۔ اقتباسات کی درخواست کرتے وقت ٹیوب کی لمبائی، معاون وقفہ کاری، اور متوقع دو-فیز فلو رجیم دیں۔ ڈی ایم سی ڈیوٹی میں چار گنا زیادہ تھکاوٹ کی زندگی، جب ری بوائلر کی ناکامی کے نتیجے میں کالم اسٹاپیج کی لاگت $20,000–50,000 فی دن ہوتی ہے، ویلڈڈ جوڑوں کے لیے پریمیم کا جواز پیش کرتی ہے (مکینیکل سے زیادہ 10–15%)۔ ابتدائی آپریشن کے 500 گھنٹے بعد (سوجن کے بعد) اور پھر اس کے بعد ہر سال مکینیکل جوڑوں کے ساتھ موجودہ ری بوائلرز کو ریٹارک کریں۔ ویلڈڈ جوڑوں کے ساتھ 1.5 ملی میٹر کی دیواریں اور ہائی وائبریشن والے سسٹمز کے لیے اضافی سپورٹ پلیٹس کی وضاحت کریں (دو-فیز فلو سمولیشن سے متوقع)۔