घूर्णन मशीनरी में संक्षारण को समझना
जंग पर्यावरण के साथ विद्युत रासायनिक या रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से धातु की सतहों का क्रमिक क्षरण है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री की हानि, सतह खुरदरापन, पिटिंग, और यांत्रिक घटकों का कमजोर होना। घूर्णन मशीनरी में यह शाफ्ट, बेयरिंग, गियर, आवास और संरचनात्मक तत्वों पर हमला करता है, तनाव सांद्रता बनाता है जो थकान दरारें, खुरदरी सतहें जो तेजी से बढ़ती हैं घिसाव, और — गंभीर मामलों में — भार-वहन सामग्री के नुकसान के माध्यम से प्रत्यक्ष संरचनात्मक विफलता का कारण बनता है। इसे अक्सर एक धीमी, दीर्घकालीन ह्रास तंत्र के रूप में माना जाता है, फिर भी यह यांत्रिक विफलता को तेजी से तेज कर सकता है, यही कारण है कि इसे विवेकपूर्ण सामग्री चयन, सुरक्षात्मक कोटिंग, पर्यावरणीय नियंत्रण और जंग-अवरोधी स्नेहक के माध्यम से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
1. परिभाषा: जंग क्या है?
इसके मूल में, जंग एक परिष्कृत धातु का एक निम्न-ऊर्जा, अधिक स्थिर यौगिक — आमतौर पर एक ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड या नमक में वापसी है। अधिकांश औद्योगिक जंग विद्युत-रासायनिक: इसके लिए एक एनोड (जहां धातु घुलती है), एक कैथोड (जहां एक कमी प्रतिक्रिया होती है), उनके बीच एक धातु पथ, और एक इलेक्ट्रोलाइट जैसे नमी, संघनन या प्रक्रिया द्रव की आवश्यकता है। इनमें से किसी को भी हटाएं और प्रतिक्रिया रुक जाती है, जो नीचे दिए गए लगभग हर रोकथाम रणनीति के पीछे का सिद्धांत है।
जंग शायद ही कभी अकेले कार्य करता है। घूर्णन उपकरण में यह आमतौर पर यांत्रिक लोडिंग के साथ मिलता है, इसलिए व्यावहारिक खतरा केवल खोई हुई दीवार की मोटाई नहीं है, बल्कि यह तरीका है कि जंग अन्य विफलता मोड्स को बीज देता है और पोषण देता है — थकान दरार, घर्षण घिसाव, फिट का नुकसान, और स्नेहक टूटना। एक शाफ्ट जो सामान्य जंग से कुछ दहाई मिलीमीटर खो सकता है वह अप्रभावित हो सकता है, लेकिन एक ही शाफ्ट जिसमें एक कीवे पर एकल तीव्र संक्षारण गड्ढा हो सकता है विनाशकारी रूप से विफल हो सकता है।
2. मशीनरी में संक्षारण के प्रकार
एकसमान (सामान्य) जंग
- उपस्थिति: पूरे उजागर क्षेत्र में सम सतह का हमला।
- उदाहरण: अनुरक्षित कार्बन-स्टील सतहों का जंग लगना।
- दर: अनुमानित, प्रति वर्ष सामग्री हानि के रूप में मापा जाता है (प्रति वर्ष मिल, या मिमी/वर्ष)।
- प्रभाव: दीवार की मोटाई में क्रमिक कमी और सतह की खुरदरापन में सामान्य वृद्धि।
- जोखिम: सबसे कम खतरनाक रूप, क्योंकि प्रगति दृश्यमान और अनुमानित है और संक्षारण भत्ते के साथ डिजाइन किया जा सकता है।
पिटिंग जंग
- उपस्थिति: छोटी गुहाओं या गड्ढों का निर्माण करते हुए स्थानीयकृत हमला।
- तंत्र: सुरक्षात्मक निष्क्रिय फिल्म का विशिष्ट बिंदुओं पर विघटन, जहाँ एक छोटा एनोड गहरा, केंद्रित धातु नुकसान चलाता है।
- खतरा: प्रत्येक गड्ढा एक तनाव केंद्रण के रूप में कार्य करता है जो एक को शुरू कर सकता है थकान दरार — अपनी छोटी खोई हुई मात्रा के सुझाव से कहीं अधिक हानिकारक।
- आम तौर पर पाया जाता है: क्लोराइड-असर वाले वातावरण में स्टेनलेस स्टील्स और एल्यूमिनियम।
- पता लगाना: दृश्य निरीक्षण और एड़ी-वर्तमान परीक्षण।
दरार जंग
- जगह: अंतराल में, गैसकेट के नीचे और थ्रेडेड कनेक्शन में।
- तंत्र: एक पट्टी में फंसा हुआ ठहरा हुआ समाधान ऑक्सीजन-अवक्षय और रासायनिक रूप से आक्रामक हो जाता है।
- छिपी हुई प्रकृति: अक्सर विघटन के बिना अदृश्य रहता है।
- में सामान्य: फ्लैंज, ओ-रिंग के नीचे, और थ्रेड जड़ों पर।
गैल्वेनिक जंग
- कारण: विद्युत संपर्क में दो असमान धातु एक इलेक्ट्रोलाइट के साथ मौजूद।
- उदाहरण: एक कांस्य असर में चलने वाला एक स्टील शाफ्ट पानी संदूषण के साथ।
- प्रभाव: अधिक एनोडिक (विद्युत-रासायनिक सक्रिय) धातु वरीयता के साथ संक्षारित होता है जबकि उच्चतर धातु संरक्षित होता है।
- रोकथाम: असमान धातुओं को विद्युत रूप से अलग करें, या ऐसी सामग्री चुनें जो गैल्वेनिक श्रृंखला में निकट बैठे हों।
तनाव क्षरण दरार (SCC)
- तंत्र: एक विशिष्ट संक्षारक वातावरण के साथ मिलकर निरंतर तन्य तनाव क्रैक वृद्धि को चलाता है।
- खतरा: सामग्री की उपज शक्ति से अच्छी तरह से नीचे के तनाव पर अचानक, भंगुर दिखने वाली विफलता का कारण बन सकता है।
- सामान्य संयोजन: क्लोराइड के साथ स्टेनलेस स्टील; अमोनिया के साथ पीतल।
- रोकथाम: सामग्री का चयन, तनाव राहत, और पर्यावरणीय नियंत्रण।
घर्षण जंग
- तंत्र: सूक्ष्म गति और संक्षारण प्रेस फिट्स या बोल्ट किए गए जोड़ों पर, जहां दोहराए जाने वाले छोटे फिसलन और सतह को पुनः ऑक्सीकृत करते हैं।
- उपस्थिति: लाल-भूरा आयरन ऑक्साइड (“कोकोआ”) या एक बारीक काला पाउडर।
- प्रभाव: हस्तक्षेप फिट्स को ढीला करता है और मेटिंग सतहों को नुकसान पहुंचाता है।
- में सामान्य: असर-से-शाफ्ट इंटरफेस और श्रिंक फिट्स के अधीन कंपन.
3. मशीनरी घटकों पर प्रभाव
बीयरिंग
- सतह गड्ढे नुकसान शुरू करते हैं स्पॉलिंग रेसवे और रोलिंग तत्वों पर।
- संक्षारण मलबा असर के अंदर एक तीसरा-निकाय अपघर्षक बन जाता है।
- संक्षारण उत्पाद स्नेहक को दूषित करते हैं और तेल की फिल्म को गिरवी रखते हैं।
- असर जीवन में नाटकीय रूप से कमी हो सकती है — 50–90% की कमी संभव है।
शाफ्ट
- संक्षारण गड्ढों से थकान-दरार प्रारंभिकता साइटें अभिनय करते हैं, इसका पूर्वसूचक क्रैक्ड रोटर.
- खंड हानि प्रभावी व्यास और ताकत को कम करती है।
- सतह खुरदरापन असर और सील संचालन को बिगड़ता है।
- प्रेस फिट्स पर फ्रेटिंग माउंट किए गए घटकों को ढीला करता है और रोटर’s संतुलन स्थिति को स्थानांतरित करता है।
गियर्स
- दांत-सतह क्षरण संपर्क (गड्ढे) नुकसान को तेज करता है।
- बढ़ी हुई सतह खुरदरापन शोर और मेशिंग नुकसान को बढ़ाती है।
- संक्षारित फ्लैंक्स स्नेहक को खराब तरीके से रखते हैं, पहनने के चक्र को बिगड़ते हैं।
- दांत-मूल क्षरण झुकने वाली शक्ति को कम करता है — यह भी देखें गियर दोष.
सरंचनात्मक घटक
- खंड हानि से भार वहन क्षमता में कमी।
- क्षरण गड्ढों पर तनाव एकाग्रता।
- बिगड़ी हुई उपस्थिति और कम समग्र विश्वसनीयता।
- नींव एंकर-बोल्ट संक्षारण जो यांत्रिक ढील और समर्थन कठोरता को नरम करता है।
4. पता लगाने के तरीके
दृश्य निरीक्षण
- जंग, रंग परिवर्तन और गड्ढों के लिए देखें।
- संक्षारण उत्पादों के लिए जांचें — सफेद, हरी या लाल जमा।
- संक्षारण या ख़राबी के लिए फास्टनर्स का निरीक्षण करें।
- जोड़ों पर रिसाव के लिए देखें, जो छिपे हुए दरार संक्षारण का संकेत है।
कंपन विश्लेषण
संक्षारण कम-आवृत्ति का प्राथमिक जनरेटर नहीं है कंपन, लेकिन इसके यांत्रिक परिणाम कंपन कार्यक्रम के लिए बहुत दृश्यमान हैं:
- क्षरण-खुरदरी सतहें ब्रॉडबैंड उच्च-आवृत्ति कंपन को बढ़ाती हैं।
- गड्ढे स्थानीयकृत यांत्रिक दोषों के समान प्रभाव हस्ताक्षर बनाते हैं।
- माध्यमिक प्रभाव सबसे महत्वपूर्ण हैं: संक्षारण-प्रारंभिक दरार विशेषता उत्पन्न करता है 2× हार्मोनिक दरार वाली शाफ्ट की वृद्धि, और संक्षारित बीयरिंग क्लासिक दिखाते हैं बेयरिंग दोष आवृत्तियाँ।
चूंकि लक्षण धीरे-धीरे उभरते हैं, आवधिक ट्रेंडिंग कुल स्तरों और बीयरिंग-आवृत्ति बैंड का संक्षारण-संचालित क्षति को गति बढ़ने से पहले पकड़ने का व्यावहारिक तरीका है।
गैर विनाशकारी परीक्षण
जब संक्षारण संदेहास्पद हो, गैर-विनाशकारी परीक्षण इसे सीधे निर्धारित करता है:
- पराध्वनिक परीक्षण: शेष दीवार मोटाई को मापता है।
- एड़ी करंट: सतह संक्षारण और गड्ढों का पता लगाता है एडी-करंट प्रोब.
- चुंबकीय कणों: क्षरण-शुरुआत सतह दरारों को प्रकट करता है।
- रेडियोग्राफी: दुर्गम क्षेत्रों में आंतरिक संक्षारण दिखाता है।
तेल विश्लेषण
तेल विश्लेषण यांत्रिकी विफल होने से पहले रसायन विज्ञान को पकड़ता है:
- जल-सामग्री पहचान (कार्ल फिशर परीक्षण)।
- संक्षारक प्रदूषक जैसे एसिड और लवण।
- क्षरण द्वारा जारी धातु कणs।
- अम्लीय, संक्षारण-प्रवर्तक स्थितियों को चिह्नित करने के लिए pH परीक्षण।
५. रोकथाम और नियंत्रण
सामग्री चयन
- क्षरण-प्रतिरोधी मिश्र धातु: स्टेनलेस स्टील, कांस्य, कठोर वातावरण के लिए विशेष मिश्र धातु
- सामग्री संगतता: गैल्वेनिक जोड़े से बचें, या असमान धातुओं को अलग करें।
- ग्रेड चयन: विशिष्ट मिश्र धातु को विशिष्ट संक्षारक वातावरण के साथ मिलाएं।
सुरक्षात्मक लेप
- पेंट: संरचनात्मक स्टील के लिए अवरोध सुरक्षा।
- प्लेटिंग: महत्वपूर्ण सतहों के लिए क्रोम, निकेल या जस्ता।
- गैल्वेनाइजिंग: बाहरी या गीले अनुप्रयोगों के लिए जस्ता कोटिंग।
- विशेष कोटिंग्स: गंभीर परिस्थितियों के लिए एपॉक्सी, सिरेमिक, थर्मल स्प्रे
स्नेहन
- जंग और संक्षारण अवरोधकों के साथ तैयार किए गए स्नेहकों का उपयोग करें।
- प्रणाली से नमी और दूषित पदार्थों को बाहर करें।
- एक सतत तेल फिल्म बनाए रखें जो सतह की सुरक्षा करती है — देखें बेयरिंग का चिकनाईकरण.
- जमा हुए पानी और एसिड को हटाने के लिए निर्धारित समय पर तेल बदलें।
पर्यावरण नियंत्रण
- नमी को बाहर करने के लिए प्रभावी सीलिंग।
- संलग्न उपकरण के लिए आर्द्रता हटाना।
- संघनन को रोकने के लिए वायु संचार।
- बाहरी उपकरण के लिए आवरण।
- बार-बार संघनन चक्र से बचने के लिए तापमान नियंत्रण।
डिज़ाइन प्रथाएँ
- उन कोनों से बचें जहां संक्षारण छिप सकता है और केंद्रित हो सकता है।
- जल निकास प्रदान करें ताकि नमी जमा न हो सके।
- सफाई और निरीक्षण के लिए पहुंच के लिए डिजाइन करें।
- उन स्थानों पर बलिदान एनोड का उपयोग करें जहां कैथोडिक सुरक्षा उपयुक्त है।
6. संक्षारण और संतुलन कार्यप्रवाह
संक्षारण चुपचाप संतुलन गुणवत्ता को कमजोर करता है। रोटर के एक तरफ से खोया हुआ सामग्री रोटर, संक्षारित पैचों पर उत्पाद निर्माण, या एक संतुलन वजन जो एक घिसे हुए, ढीले फिट पर क्रीप करता है, सभी द्रव्यमान वितरण को बदल देते हैं और 1× को बढ़ाते हैं असंतुलित होना प्रतिक्रिया। इस कारण से, एक रोटर जो सेवा में संक्षारित हो रहा था, को सफाई या मरम्मत के बाद फिर से जांचा जाना चाहिए, न कि अच्छा माना जाना चाहिए। क्षेत्र में यह विघटन के बिना एक पोर्टेबल दो-चैनल विश्लेषक जैसे का उपयोग करके किया जाता है Balanset-1A, जो मशीन के अपने बीयरिंग में 1× आयाम और चरण को मापता है, आपको नया भारी बिंदु सही करने देता है, और सत्यापित करता है अवशिष्ट असंतुलन उपयुक्त ISO 21940-11 ग्रेड के विरुद्ध। उस कंपन जांच को NDT दीवार-मोटाई माप के साथ जोड़ने से एक संक्षारित रोटर के यांत्रिक और संरचनात्मक स्वास्थ्य दोनों की पूर्ण तस्वीर मिलती है।
संक्षारण, हालांकि मुख्य रूप से एक रासायनिक प्रक्रिया है, घूमने वाली मशीनरी में गहरे यांत्रिक परिणाम रखता है। थकान दरारें शुरू करने, पहनने में तेजी लाने और सतह के दोषों को बनाने में इसकी भूमिका यह है कि रोकथाम — ध्वनि सामग्री चयन, सुरक्षात्मक उपायों और पर्यावरणीय नियंत्रण के माध्यम से — दीर्घकालिक विश्वसनीयता और सुरक्षा के लिए आवश्यक है।
