சுழலும் இயந்திரங்களில் அரிப்பை புரிந்துகொள்ளுதல்
Corrosion சுற்றுச்சூழலுடன் மின் வேதியியல் அல்லது இரசாயன வினைகள் மூலம் உலோக மேற்பரப்புகளின் படிப்படியான சிதைவு ஆகும், இது பொருள் இழப்பு, மேற்பரப்பு கரடுமுரடுத்தன்மை, pitting, மற்றும் இயந்திர கூறுகளின் பலவீனமடைதல் ஆகியவற்றை விளைவிக்கிறது. சுழலும் இயந்திரங்களில் இது தண்டுகள், பியரிங்கள், கியர்கள், உறைகள் மற்றும் கட்டமைப்பு கூறுகளை தாக்குகிறது, அழுத்த குவிப்புகளை உருவாக்குகிறது, அவை fatigue விரிசல்களை துவக்கலாம், மேற்பரப்புகளை கரடுமுரடாக்கி wear, மற்றும் — கடுமையான சந்தர்ப்பங்களில் — சுமை தாங்கும் பொருளின் இழப்பு மூலம் நேரடி கட்டமைப்பு சேதாரத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இது பெரும்பாலும் மெதுவான, நீண்ட கால சிதைவு வழிமுறையாக கருதப்படுகிறது, ஆனால் இது இயந்திர தோல்வியை கூர்மையாக துரிதப்படுத்தலாம், அதனால்தான் இது வேண்டுமென்றே பொருள் தேர்வு, பாதுகாப்பு பூச்சுகள், சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாடு மற்றும் அரிப்பு-தடுக்கப்பட்ட மசகு எண்ணெய்கள் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.
1. வரையறை: அரிப்பு என்றால் என்ன?
அடிப்படையில், அரிப்பு என்பது சுத்திகரிக்கப்பட்ட உலோகம் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட, மிகவும் நிலையான கலவைக்கு திரும்புவதாகும் — பொதுவாக ஒரு ஆக்சைடு, ஹைட்ராக்சைடு அல்லது உப்பு. பெரும்பாலான தொழில்துறை அரிப்பு electrochemical: இதற்கு ஒரு அனோடு (உலோகம் கரையும் இடம்), ஒரு கேத்தோடு (குறைப்பு வினை நிகழும் இடம்), அவற்றுக்கிடையே ஒரு உலோக பாதை, மற்றும் ஈரப்பதம், ஒடுக்கி அல்லது செயல்முறை திரவம் போன்ற ஒரு மின்பகுளி தேவைப்படுகிறது. இவற்றில் ஏதேனும் ஒன்றை நீக்கினால் வினை நிற்கிறது, இது கீழே உள்ள கிட்டத்தட்ட எல்லா தடுப்பு உத்திகளுக்கும் பின்னால் உள்ள கொள்கையாகும்.
அரிப்பு அரிதாகவே தனியாக செயல்படுகிறது. சுழலும் உபகரணங்களில் இது பொதுவாக இயந்திர சுமையுடன் இணைகிறது, எனவே நடைமுறை அபாயம் வெறும் சுவர் தடிமன் இழப்பு மட்டுமல்ல, ஆனால் அரிப்பு மற்ற தோல்வி முறைகளை — சோர்வு விரிசல், சேய்மை wear, பொருத்தம் இழப்பு மற்றும் மசகு எண்ணெய் சிதைவு. சில பத்தில் ஒரு மில்லிமீட்டர்களை பொதுவான துருவுக்கு இழக்கும் ஒரு தண்டு பாதிக்கப்படாமல் இருக்கலாம், ஆனால் ஒரு சாவி வழியில் ஒற்றை கூர்மையான அரிப்பு குழி கொண்ட அதே தண்டு பேரழிவுகரமாக தோல்வியடையலாம்.
2. இயந்திரங்களில் அரிப்பின் வகைகள்
Uniform (General) Corrosion
- Appearance: முழு திறந்த பகுதியிலும் சீரான மேற்பரப்பு தாக்குதல்.
- Example: பாதுகாப்பற்ற கார்பன்-எஃகு மேற்பரப்புகளின் துருப்பிடித்தல்.
- Rate: Predictable, quantified as material loss per year (mils per year, or mm/year).
- Effect: சுவர் தடிமனில் படிப்படியான குறைப்பு மற்றும் மேற்பரப்பு கரட்டுத்தன்மையில் பொதுவான அதிகரிப்பு.
- Risk: மிகவும் குறைவான ஆபத்தான வடிவம், ஏனெனில் முன்னேற்றம் தெரியும் மற்றும் கணிக்கக்கூடியது மேலும் அரிப்பு கொடுப்பனவு மூலம் வடிவமைக்கப்படலாம்.
Pitting Corrosion
- Appearance: Localised attack creating small cavities or pits.
- Mechanism: குறிப்பிட்ட புள்ளிகளில் பாதுகாப்பு செயலற்ற படலத்தின் சிதைவு, அங்கு ஒரு சிறிய அனோட் ஆழமான, கேந்திரீகரிக்கப்பட்ட உலோக இழப்பை இயக்குகிறது.
- Danger: ஒவ்வொரு குழியும் அழுத்த கேந்திரீகரிப்பாக செயல்படுகிறது, இது ஒரு fatigue crack — far more harmful than its small lost volume suggests.
- Common on: குளோரைடு சூழல்களில் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் மற்றும் அலுமினியம்.
- Detection: காட்சி ஆய்வு மற்றும் சுழலும் மின்னோட்ட சோதனை.
Crevice Corrosion
- Location: இடைவெளிகளில், திண்டுகளுக்கு அடியில் மற்றும் திரிக்கப்பட்ட இணைப்புகளில்.
- Mechanism: ஒரு இடைவெளியில் சிக்கிய நிலையான கரைசல் ஆக்சிஜன் குறைபாடு மற்றும் வேதியியல் ரீதியாக ஆக்ரோஷமான நிலையை அடைகிறது.
- மறைந்த தன்மை: Often invisible without disassembly.
- Common at: பிளாஞ்சுகள், O-வளையங்களுக்கு அடியில் மற்றும் திரி வேர்களில்.
Galvanic Corrosion
- Cause: மின்னாற்றலுடன் தொடர்பில் உள்ள இரண்டு வேறுபட்ட உலோகங்கள்.
- Example: நீர் மாசுபாட்டுடன் வெண்கல தாங்கியில் இயங்கும் ஒரு எஃகு தண்டு.
- Effect: அதிக அனோடிக் (மின்வேதியியல் செயல்திறன் கொண்ட) உலோகம் விருப்பமுறையே அரிக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் உன்னதமான உலோகம் பாதுகாக்கப்படுகிறது.
- Prevention: வேறுபட்ட உலோகங்களை மின்சாரத்திலிருந்து தனிமைப்படுத்துங்கள் அல்லது கால்வனிக் தொடரில் நெருக்கமாக அமைந்திருக்கும் பொருட்களைத் தேர்வு செய்யுங்கள்.
Stress Corrosion Cracking (SCC)
- Mechanism: தொடர்ச்சியான இழுவிசை அழுத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட அரிக்கும் சூழலுடன் இணைந்து விரிசல் வளர்ச்சியை இயக்குகிறது.
- Danger: பொருளின் மடங்கு வலிமைக்கு கீழே உள்ள அழுத்தங்களில் திடீர், உடையக்கூடிய தோற்றமுடைய தோல்வியை ஏற்படுத்தலாம்.
- Common combinations: குளோரைடுகளுடன் துருப்பிடிக்காத எஃகு; அம்மோனியாவுடன் பித்தளை.
- Prevention: பொருள் தேர்வு, அழுத்த நிவாரணம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாடு.
Fretting Corrosion
- Mechanism: அழுத்தப் பொருத்தங்கள் அல்லது திருகு இணைப்புகளில் நுண்-இயக்கம் மற்றும் அரிப்பு, அங்கு திரும்பத் திரும்ப நிகழும் சிறிய நழுவல் மேற்பரப்பை உரித்து மீண்டும் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்கிறது.
- Appearance: Reddish-brown iron-oxide (“cocoa”) or a fine black powder.
- Effect: குறுக்கீடு பொருத்தங்களை தளர்த்துகிறது மற்றும் இணைப்பு மேற்பரப்புகளை சேதப்படுத்துகிறது.
- Common at: தாங்கி-தண்டு இடைமுகங்கள் மற்றும் சுருக்கி பொருத்தங்கள் உட்படுத்தப்பட்ட vibration.
3. இயந்திர கூறுகளில் விளைவுகள்
Bearings
- Surface pitting initiates fatigue spalling பாதைகள் மற்றும் உருளும் தனிமங்களில்.
- அரிப்பு அவசரிப்பு தாங்கிக்குள் மூன்றாம் உடல் தேய்மான தூளாக மாறுகிறது.
- அரிப்பு விளைபொருட்கள் மசகு எண்ணெயை மாசுபடுத்தி எண்ணெய் படலத்தை சிதைக்கின்றன.
- தாங்கி ஆயுள் கடுமையாக குறைக்கப்படலாம் — 50–90% குறைப்புகள் சாத்தியம்.
Shafts
- அரிப்பு குழிகள் சோர்வு விரிசல் தொடக்க இடங்களாக செயல்படுகின்றன, இது ஒரு cracked rotor.
- பிரிவு இழப்பு பயனுள்ள விட்டம் மற்றும் வலிமையை குறைக்கிறது.
- மேற்பரப்பு கரட்டுத்தன்மை தாங்கி மற்றும் சீல் செயல்பாட்டை சிதைக்கிறது.
- அழுத்தப் பொருத்தங்களில் உரசல் பொருத்தப்பட்ட கூறுகளை தளர்த்துகிறது மற்றும் ரோட்டரின் சமநிலை நிலையை மாற்றுகிறது.
Gears
- Tooth-surface corrosion accelerates contact (pitting) fatigue.
- அதிகரித்த மேற்பரப்பு கரட்டுத்தன்மை சத்தம் மற்றும் பற்று இணைப்பு இழப்புகளை உயர்த்துகிறது.
- அரிந்த பக்கங்கள் மசகு எண்ணெயை மோசமாக தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன, இது தேய்மான சுழற்சியை மோசமாக்குகிறது.
- Tooth-root corrosion reduces bending strength — see also gear defects.
Structural Components
- பிரிவு இழப்பிலிருந்து குறைந்த சுமை தாங்கும் திறன்.
- Stress concentration at corrosion pits.
- சிதைந்த தோற்றம் மற்றும் குறைந்த ஒட்டுமொத்த நம்பகத்தன்மை.
- அடித்தள நங்கூர திருகு அரிப்பு இயந்திர looseness மற்றும் ஆதரவு விறைப்புத்தன்மையை மென்மையாக்குகிறது.
4. கண்டறிதல் முறைகள்
பார்வைக்கு ஆய்வு
- துரு, நிறமாற்றம் மற்றும் குழிகளை கவனமாக சோதிக்கவும்.
- அரிப்பு உற்பத்திப் பொருட்களை சோதிக்கவும் — வெள்ளை, பச்சை அல்லது சிவப்பு படிவுகள்.
- இறுக்கி பொருட்களில் துரு அல்லது சிதைவுக்காக ஆய்வு செய்யவும்.
- மூட்டுகளில் கசிவை கவனிக்கவும் — இது மறைந்த இடைவெளி அரிப்பின் அறிகுறியாகும்.
சிற்றலை பகுப்பாய்வு
அரிப்பு குறைந்த அதிர்வெண் அதிர்வுகளின் முதன்மை உருவாக்கி அல்ல vibration, ஆனால் அதன் இயந்திர விளைவுகள் ஒரு அதிர்வு திட்டத்திற்கு மிகவும் தெளிவாக தெரியும்:
- Corrosion-roughened surfaces raise broadband high-frequency vibration.
- குழிகள் உள்ளூர் இயந்திர குறைபாடுகளைப் போன்ற தாக்க அடையாளங்களை உருவாக்குகின்றன.
- இரண்டாம் நிலை விளைவுகளே மிகவும் முக்கியமானவை: அரிப்பால் தொடங்கிய விரிசல் பண்பியல்பு 2× harmonic விரிசல் அச்சின் வளர்ச்சி, மற்றும் அரிப்படைந்த தாங்கி இடங்கள் உதாரண bearing defect frequencies.
அறிகுறிகள் மெதுவாக தோன்றுவதால், கால இடைவெளியில் செய்யப்படும் trending ஒட்டுமொத்த அளவுகள் மற்றும் தாங்கி அதிர்வெண் பட்டைகளின் கண்காணிப்பு, அரிப்பால் ஏற்படும் சேதம் முடுக்கப்படுவதற்கு முன்பே கண்டுபிடிக்கும் நடைமுறை வழியாகும்.
Non-Destructive Testing
அரிப்பு சந்தேகிக்கப்படும்போது, அ-நாசகர ஆய்வு quantifies it directly:
- Ultrasonic testing: measures remaining wall thickness.
- எடி மின்னோட்டம்: மேற்பரப்பு அரிப்பு மற்றும் குழிகளை ஒரு eddy-current probe.
- காந்த துகள்: reveals corrosion-initiated surface cracks.
- Radiography: அணுக முடியாத பகுதிகளில் உள்நிலை அரிப்பை காட்டுகிறது.
Oil Analysis
Oil analysis இயந்திரவியல் தோல்வியடைவதற்கு முன்பே வேதியல்பை கண்டறிகிறது:
- Water-content detection (Karl Fischer test).
- அமிலங்கள் மற்றும் உப்புகள் போன்ற அரிப்பு மாசுக்கள்.
- Metal particles released by corrosion.
- அமிலத்தன்மை, அரிப்பை ஊக்குவிக்கும் நிலைகளை கண்டறிய pH சோதனை.
5. தடுப்பு மற்றும் கட்டுப்பாடு
பொருள் தேர்வு
- Corrosion-resistant alloys: கடுமையான சூழல்களுக்கு துருப்பிடிக்காத எஃகு, வெண்கலம் மற்றும் சிறப்பு கலவைகள்.
- பொருள் இணக்கத்தன்மை: கால்வனிக் இணைப்புகளை தவிர்க்கவும், அல்லது வேறுபட்ட உலோகங்களை தனிமைப்படுத்தவும்.
- Grade selection: குறிப்பிட்ட அரிப்பு சூழலுக்கு குறிப்பிட்ட கலவையை பொருத்தவும்.
Protective Coatings
- Paint: கட்டமைப்பு எஃகுக்கு தடை பாதுகாப்பு.
- Plating: முக்கியமான மேற்பரப்புகளுக்கு குரோமியம், நிக்கல் அல்லது துத்தநாகம்.
- Galvanising: வெளிப்புற அல்லது ஈரமான பயன்பாடுகளுக்கு துத்தநாக பூச்சு.
- Specialty coatings: கடுமையான நிலைகளுக்கு எபோக்சி, பீங்கான் அல்லது வெப்ப தெளிப்பு.
Lubrication
- துரு மற்றும் அரிப்பு தடுப்பான்களுடன் உருவாக்கப்பட்ட உயவுப் பொருட்களை பயன்படுத்தவும்.
- அமைப்பிலிருந்து ஈரப்பதம் மற்றும் மாசுக்களை விலக்கி வையுங்கள்.
- மேற்பரப்பை பாதுகாக்கும் தொடர்ச்சியான எண்ணெய் படலத்தை பராமரிக்கவும் — காண்க தாங்கி உயவு.
- திரட்டப்பட்ட நீர் மற்றும் அமிலங்களை நீக்க திட்டமிட்ட நேரத்தில் எண்ணெய் மாற்றவும்.
Environmental Control
- ஈரப்பதத்தை விலக்க பயனுள்ள சீல்.
- Dehumidification for enclosed equipment.
- Ventilation to prevent condensation.
- Enclosures for outdoor equipment.
- திரும்பத் திரும்ப நீராவி மாற்றங்களை தவிர்க்க வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு.
Design Practices
- அரிப்பு மறைந்திருந்து திரட்டக்கூடிய இடைவெளிகளை தவிர்க்கவும்.
- Provide drainage so moisture cannot pool.
- சுத்தம் செய்யவும் ஆய்வு செய்யவும் அணுகுமுறையுடன் வடிவமைக்கவும்.
- கேதோடிக் பாதுகாப்பு தேவையான இடங்களில் தியாக அனோடுகளை பயன்படுத்தவும்.
6. அரிப்பு மற்றும் சமநிலைப்படுத்தல் செயல்முறை
அரிப்பு சமநிலை தரத்தை அமைதியாக பலவீனப்படுத்துகிறது. ஒரு சுழலிஇன் ஒரு பக்கத்திலிருந்து இழந்த பொருள், அரிப்படைந்த இடங்களில் தயாரிப்பு குவிப்பு, அல்லது தேய்ந்து தளர்ந்த பொருத்தத்தில் நகரும் சமநிலை எடை அனைத்தும் நிறை விநியோகத்தை மாற்றி 1× அதிர்வை அதிகரிக்கின்றன unbalance பதில். இந்த காரணத்தினால், சேவையில் அரிப்புக்கு உள்ளான ஒரு ரோட்டரை சுத்தம் செய்த பிறகு அல்லது பழுதுபார்த்த பிறகு மீண்டும் சரிபார்க்க வேண்டும், நல்ல நிலையில் இருக்கும் என்று கருதாமல். கள வேலையில் இது அசெம்பிளி பிரிக்காமல், இரண்டு சேனல்கள் கொண்ட சிறிய கையடக்க அலைவு பகுப்பாய்வி மூலம் செய்யப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக Balanset-1A, இது இயந்திரத்தின் சொந்த தாங்கிகளில் 1× வீச்சு மற்றும் கட்டத்தை அளவிடுகிறது, புதிய கனமான புள்ளியை திருத்த உதவுகிறது, மற்றும் மீதமுள்ள ஏற்றத்தாழ்வு தகுந்த ISO 21940-11 தரத்திற்கு எதிராக சரிபார்க்கிறது. அந்த அலைவு சோதனையை NDT சுவர்-தடிமன் அளவீட்டுடன் இணைப்பது, அரிப்புக்கு உள்ளான ரோட்டரின் இயந்திர மற்றும் கட்டமைப்பு ஆரோக்கியம் இரண்டின் முழு படத்தையும் வழங்குகிறது.
அரிப்பு, முதன்மையாக ஒரு வேதியியல் செயல்முறையாக இருந்தாலும், சுழலும் இயந்திரங்களில் ஆழமான இயந்திர விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. சோர்வு விரிசல்களை தொடங்குவதிலும், தேய்மானத்தை துரிதப்படுத்துவதிலும், மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை உருவாக்குவதிலும் அதன் பங்கு — சரியான பொருள் தேர்வு, பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாடு மூலம் — தடுப்பை நீண்டகால நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பிற்கு அத்தியாவசியமாக்குகிறது.
