হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংসের বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করা হয়েছে

হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংস বৈশিষ্ট্যগুলির একটি নির্দিষ্ট এবং চাহিদাপূর্ণ সেট দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় যা অন্য যেকোন শিল্প প্রয়োগে ব্যবহৃত ফোরজি থেকে তাদের আলাদা করে। ছয়টি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল: উচ্চতর যান্ত্রিক শক্তি, চমৎকার ক্লান্তি প্রতিরোধ, উচ্চ গহ্বর এবং ক্ষয় প্রতিরোধ, বৃহৎ অংশের মাপ জুড়ে সুনির্দিষ্ট মাত্রিক অখণ্ডতা, ধারাবাহিকভাবে পুরুত্বের বৈশিষ্ট্য এবং অবিচ্ছিন্ন জলের সংস্পর্শে দীর্ঘমেয়াদী জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা। এই বৈশিষ্ট্যগুলির প্রত্যেকটি হল অপারেটিং হাইড্রো টারবাইনের অভ্যন্তরে উপস্থিত চরম জলবাহী, যান্ত্রিক এবং পরিবেশগত অবস্থার প্রত্যক্ষ প্রতিক্রিয়া — এমন পরিস্থিতি যা অন্য কোনও উত্পাদন প্রক্রিয়া বা উপাদান নির্বাচন পদ্ধতি সঠিকভাবে নির্দিষ্ট এবং উত্পাদিত ফোরজিংসের মতো নির্ভরযোগ্যভাবে মোকাবেলা করতে পারে না।

নীচের বিভাগগুলি প্রতিটি বৈশিষ্ট্যকে বিশদভাবে পরীক্ষা করে, সমর্থনকারী ডেটা এবং ব্যবহারিক প্রেক্ষাপট সহ ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি বাস্তব-বিশ্ব টারবাইনের কার্যকারিতা এবং দীর্ঘায়ুতে অনুবাদ করে।

বড় ক্রস-বিভাগ জুড়ে উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি

যেকোন হাইড্রো টারবাইন ফোরজিং এর সবচেয়ে মৌলিক বৈশিষ্ট্য হল এর ফলন, ক্র্যাকিং বা স্থায়ীভাবে বিকৃত না হয়ে খুব উচ্চ যান্ত্রিক লোড বহন করার ক্ষমতা। টারবাইনের প্রধান শ্যাফ্ট, রানার হাব, এবং গাইড ভ্যান বাহককে একই সাথে টর্শন, বাঁকানো, জলবাহী চাপ এবং কেন্দ্রাতিগ শক্তিকে প্রতিরোধ করতে হবে — প্রায়শই উপাদানের নকশার সীমার কাছে যাওয়ার সংমিশ্রণে।

প্রসার্য এবং ফলন শক্তি প্রয়োজনীয়তা

খাদ ইস্পাত টারবাইন খাদ forgings সাধারণত সঙ্গে নির্দিষ্ট করা হয় সর্বনিম্ন ফলন শক্তি 550 থেকে 750 MPa এবং 700 থেকে 900 MPa এর প্রসার্য শক্তি, খাদ গ্রেড এবং পরিষেবার অবস্থার উপর নির্ভর করে। মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল রানার ফোরজিংস (CA6NM গ্রেড) এখানে নির্দিষ্ট করা হয়েছে সর্বনিম্ন 550 MPa ফলন শক্তি এবং 755 MPa প্রসার্য শক্তি সম্পূর্ণরূপে তাপ-চিকিত্সা অবস্থায়। এই শক্তির স্তরগুলি অবশ্যই ফোরজিংয়ের পৃষ্ঠে নয় বরং সমগ্র ক্রস-সেকশন জুড়ে সমানভাবে অর্জন করা উচিত এবং যাচাই করা উচিত - একটি টারবাইন শ্যাফ্টের কেন্দ্র সহ 1,000 থেকে 2,000 মিমি ব্যাস .

এই ধরনের বড় ক্রস-সেকশনে ইউনিফর্ম থ্রু-সেকশন বৈশিষ্ট্য অর্জন করা টারবাইন ফোরজিং উৎপাদনের সবচেয়ে প্রযুক্তিগতভাবে চ্যালেঞ্জিং দিকগুলির মধ্যে একটি। একটি 1,500 মিমি ব্যাস শ্যাফ্টের কেন্দ্রে নিভে যাওয়ার হার পৃষ্ঠের তুলনায় নাটকীয়ভাবে ধীর, যার ফলে একটি মোটা মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং সম্ভাব্যভাবে কম শক্তি হয় যদি খাদটি বিভাগ আকারের জন্য সঠিকভাবে নির্বাচিত না হয়। এই কারণেই টারবাইন শ্যাফ্ট ফোরজিংস প্রায় সবসময়ই ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম বা ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম-ভ্যানেডিয়াম অ্যালয় স্টিল থেকে তৈরি করা হয়, এমনকি সেকশনের গভীরে ধীরগতির শীতল হারেও প্রয়োজনীয় মাইক্রোস্ট্রাকচার অর্জনের জন্য পর্যাপ্ত দৃঢ়তা রয়েছে।

দৃঢ়তা এবং প্রভাব প্রতিরোধের

উচ্চ স্ট্যাটিক শক্তি একাই অপর্যাপ্ত — একটি টারবাইন ফোরজিংকে অবশ্যই ভাঙ্গা ছাড়াই শক্তি শোষণ করতে হবে যখন জলের হাতুড়ি ইভেন্ট, লোড প্রত্যাখ্যান ট্রানজিয়েন্ট, বা গ্রিড ফল্ট অবস্থা থেকে আকস্মিক লোডের শিকার হয়। এর জন্য উচ্চ ফ্র্যাকচার শক্ততা প্রয়োজন, যা Charpy V-notch প্রভাব শক্তি দ্বারা পরিমাপ করা হয়। টারবাইন শ্যাফ্ট ফোরজিংসের জন্য সাধারণ স্পেসিফিকেশনের জন্য 0°C তাপমাত্রায় 40 থেকে 70 J এর Charpy প্রভাব শক্তি প্রয়োজন , ফরজিং শস্য প্রবাহের সাপেক্ষে সবচেয়ে প্রতিকূল দিকে ভিত্তিক নমুনার উপর পরীক্ষা করা হয়েছে। পেল্টন রানার বালতি ফোর্জিংসের জন্য উচ্চ-বেগ জলের জেট প্রভাবের সংস্পর্শে আসে, এমনকি উচ্চতর শক্ততার মানগুলি পৃষ্ঠের প্রভাবের ক্ষতি থেকে ফাটল বিস্তারকে প্রতিরোধ করার জন্য নির্দিষ্ট করা হয়।

চক্রীয় লোডিং অধীনে অসামান্য ক্লান্তি প্রতিরোধ

ক্লান্তি — চক্রাকার চাপের অধীনে ফাটলগুলির প্রগতিশীল বিকাশ এবং প্রচার — টারবাইনের উপাদানগুলি ঘোরানোর প্রাথমিক ব্যর্থতার মোড। একটি হাইড্রো টারবাইন যা দিনে একবার শুরু হয় এবং থামে 40 বছরের পরিষেবা জীবনে প্রায় 15,000 লোড চক্র , প্রতিটি চক্র সাবজেক্টিং শাফ্ট, রানার হাব, এবং গাইড ভ্যান উল্লেখযোগ্য স্ট্রেস রিভার্সাল কান্ডের সাথে. এই লো-সাইকেল ক্লান্তি লোডগুলির উপর চাপিয়ে দেওয়া হল হাইড্রোলিক ঘূর্ণি শেডিং, রটার-স্টেটর মিথস্ক্রিয়া এবং ড্রাফ্ট টিউব সার্জিং থেকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন যা 5 থেকে 50 Hz ফ্রিকোয়েন্সিতে পৌঁছতে পারে — অপারেশনের বছরে লক্ষ লক্ষ হাই-সাইকেল ক্লান্তি ইভেন্টগুলি জমা করে।

ক্লান্তি জীবনে শস্য গঠন ভূমিকা

ফোরজিং প্রক্রিয়া সরাসরি ইস্পাতের শস্য কাঠামোকে পরিমার্জন এবং সারিবদ্ধ করে ক্লান্তির জীবনকে বাড়িয়ে তোলে। হট ফরজিং এর সময় নিয়ন্ত্রিত বিকৃতি মূল পিন্ড থেকে মোটা ডেনড্রাইটিক দৃঢ়ীকরণ কাঠামোকে ভেঙে দেয়, তাদের প্রতিস্থাপন করে একটি সূক্ষ্ম, সুষম দানা কাঠামো দিয়ে। নকল উপাদানগুলি ধারাবাহিকভাবে ক্লান্তি সহনশীলতার সীমা প্রদর্শন করে 30 থেকে 60% বেশি একই রচনার কাস্ট সমতুল্য , কারণ পরিমার্জিত শস্যের কাঠামো ক্রমবর্ধমান ক্লান্তি ফাটলগুলিকে বিচ্যুত করতে এবং আটকানোর জন্য আরও শস্যের সীমানা প্রদান করে এবং কারণ ফোরজিং অভ্যন্তরীণ ছিদ্র এবং অন্তর্ভুক্তি ক্লাস্টারগুলিকে দূর করে যা কাস্টিংগুলিতে ক্লান্তি ফাটল সূচনা সাইট হিসাবে কাজ করে।

সারফেস ফিনিশ এবং স্ট্রেস কনসেনট্রেশন কন্ট্রোল

এমনকি একটি ধাতববিদ্যার দিক থেকে চমৎকার ফোর্জিংয়ে, ক্লান্তি ফাটলগুলি প্রায় সবসময়ই পৃষ্ঠের চাপের ঘনত্বে শুরু হয় — কীওয়ে, ফিলেট রেডিআই, সিল গ্রুভস এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা শিখর। তাই টারবাইন ফোরজিং স্পেসিফিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে সারফেস ফিনিশের জন্য কঠোর প্রয়োজনীয়তা (সাধারণত গুরুত্বপূর্ণ বিভাগে Ra ≤ 1.6 µm) এবং ন্যূনতম ফিলেট রেডিআই (প্রায়শই 30 থেকে 80 মিমি শ্যাফ্ট শোল্ডার ট্রানজিশনে, কম গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনে 5 থেকে 10 মিমি তুলনায়)। এই জ্যামিতিক প্রয়োজনীয়তাগুলি কেবলমাত্র অর্জনযোগ্য কারণ উচ্চ-মানের ফোরজিংসের উচ্চতর মেশিনিবিলিটি যন্ত্র-প্ররোচিত পৃষ্ঠের ক্ষতির প্রবর্তন ছাড়াই নির্ভুলতা মেশিনিংকে শক্ত সহনশীলতার অনুমতি দেয়।

Cavitation ক্ষয় প্রতিরোধ: জলবাহী ধ্বংস থেকে পৃষ্ঠ রক্ষা

ক্যাভিটেশন ক্ষয় হল হাইড্রো টারবাইন উপাদানগুলির জন্য সুনির্দিষ্ট সবচেয়ে স্বতন্ত্র এবং চ্যালেঞ্জিং অবক্ষয় প্রক্রিয়া। এটি ঘটে যখন নিম্ন স্থানীয় জলের চাপের কারণে জল বাষ্প হয়ে যায় এবং বুদবুদ তৈরি করে, যা উচ্চ-চাপ অঞ্চলে যাওয়ার সময় হিংসাত্মকভাবে ভেঙে পড়ে - স্থানীয় চাপের স্পন্দন অতিক্রম করে 1 জিপিএ যা শারীরিকভাবে ধাতব পৃষ্ঠকে এমন হারে ক্ষয় করে যা গুরুতর ক্ষেত্রে প্রতি বছর মিলিমিটার উপাদান অপসারণ করতে পারে।

কেন মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল হাইড্রোলিক উপাদানগুলির জন্য মানক

গহ্বরের ক্ষয় প্রতিরোধের উপাদানের কঠোরতা, ফলন শক্তি এবং পরিশ্রম-শক্তকরণ ক্ষমতার সাথে দৃঢ়ভাবে সম্পর্কযুক্ত - বৈশিষ্ট্য যা সবই ফোরজিং প্রক্রিয়া এবং মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল গ্রেড নির্বাচনের দ্বারা উন্নত করা হয়। সর্বাধিক ব্যবহৃত গ্রেড, CA6NM (13% Cr, 4% Ni, 0.5% Mo), এর সংমিশ্রণ অফার করে ক্যাভিটেশন ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা কার্বন স্টিলের চেয়ে প্রায় 3 থেকে 5 গুণ বেশি স্ট্যান্ডার্ডাইজড ভাইব্রেটরি ক্যাভিটেশন পরীক্ষায়, তাজা এবং হালকা লবণাক্ত পানিতে ক্রমাগত অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় জারা প্রতিরোধেরও প্রদান করে।

নকল CA6NM উপাদানগুলি তাদের ক্রস-সেকশন জুড়ে একটি অভিন্ন, সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত মার্টেনসিটিক মাইক্রোস্ট্রাকচার থেকে উপকৃত হয়। একই খাদের ঢালাই উপাদানগুলি মোটা দানার আকার, ডেনড্রাইটিক বিভাজন এবং স্থানীয় রচনার ভিন্নতা প্রদর্শন করতে পারে যা নির্দিষ্ট অঞ্চলে ক্যাভিটেশন প্রতিরোধকে কমিয়ে দেয় - ঠিক সেই অঞ্চল যেখানে ক্যাভিটেশন আক্রমণ সবচেয়ে তীব্র হয়, যেমন তাদের পিছনের প্রান্তের কাছে রানার ব্লেডের সাকশন ফেস।

পলল-লাডেন জলে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পরিধান প্রতিরোধের

অনেক হাইড্রো টারবাইন, বিশেষ করে এশিয়া, দক্ষিণ আমেরিকা এবং পার্বত্য অঞ্চলে, উল্লেখযোগ্য পলি ভার বহনকারী নদীতে কাজ করে — মহস স্কেলে 7 থেকে 8 এর কঠোরতার মান সহ কোয়ার্টজ এবং ফেল্ডস্পার কণা। এই কণাগুলি কণার ঘনত্ব, কণার আকার, প্রবাহের বেগ এবং টারবাইন উপাদানের কঠোরতার সমানুপাতিক হারে টারবাইন রানার ব্লেড, গাইড ভ্যান পৃষ্ঠ এবং সিল মুখগুলিকে বাদ দেয়। 250 থেকে 350 HB পৃষ্ঠের কঠোরতা সহ নকল স্টেইনলেস স্টিলের উপাদান ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পরিধান প্রতিরোধ করুন নরম কার্বন ইস্পাত বিকল্পগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল, ফিল্ড পরীক্ষায় পরিধানের হার সাধারণত 40 থেকে 60% কম সমতুল্য পলল ঘনত্ব এবং প্রবাহ বেগ এ.

বিশাল উপাদান জুড়ে মাত্রিক অখণ্ডতা এবং যথার্থতা

হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংস কোন শিল্পে উত্পাদিত বৃহত্তম নির্ভুল যান্ত্রিক উপাদানগুলির মধ্যে একটি। একটি বড় ফ্রান্সিস টারবাইন জন্য একটি প্রধান খাদ forging হতে পারে দৈর্ঘ্যে 4 থেকে 8 মিটার, ব্যাস 1,000 থেকে 2,000 মিমি, এবং ওজন 50 থেকে 150 টন . একটি খুব বড় নদী ইনস্টলেশনের জন্য একটি কাপলান টারবাইন হাব ফোরজিং 200 টন ছাড়িয়ে যেতে পারে। এই স্কেলগুলিতে, সঠিক ইনস্টলেশন এবং অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় মাত্রিক নির্ভুলতা এবং জ্যামিতিক সহনশীলতা বজায় রাখা একটি উল্লেখযোগ্য ইঞ্জিনিয়ারিং এবং উত্পাদন চ্যালেঞ্জ।

সরলতা এবং বৃত্তাকার প্রয়োজনীয়তা

টারবাইন প্রধান শ্যাফ্ট সরাসরি ভিতরে হতে হবে দৈর্ঘ্যের প্রতি মিটারে 0.1 থেকে 0.2 মিমি চূড়ান্ত মেশিনিং পরে, খাদ ধনুক দ্বারা সৃষ্ট কম্পন এড়াতে. জার্নাল সারফেসগুলির গোলাকারতা - যেখানে শ্যাফ্ট গাইড বিয়ারিংগুলিতে চলে - সাধারণত এর মধ্যে নির্দিষ্ট করা হয় 0.02 থেকে 0.05 মিমি মোট সূচক রানআউট। 50 টন ওজনের একটি উপাদানে এই সহনশীলতাগুলি অর্জনের জন্য ফোরজিং নিজেই অবশিষ্ট স্ট্রেস-প্ররোচিত বিকৃতি থেকে মুক্ত হওয়া প্রয়োজন, যে তাপ চিকিত্সা একটি নিয়ন্ত্রিত পদ্ধতিতে করা উচিত যা অসমমিতিক তাপীয় চাপ প্রবর্তন করে না, এবং যে ফোরজিং স্টক ভাতা মেশিনের পৃষ্ঠের ডিকারবুরাইজেশন বা স্কেল সাবফেক্ট ছাড়াই কোনও সারফেস ডিকারবুরাইজেশন বা স্কেল দূর করার জন্য যথেষ্ট।

অবশিষ্ট স্ট্রেস ম্যানেজমেন্ট

বড় ফোরজিংস ফোরজিং অপারেশন এবং পরবর্তী তাপ চিকিত্সা উভয়ের সময় উল্লেখযোগ্য অবশিষ্ট স্ট্রেস জমা করে — বিশেষ করে নিভে যাওয়ার সময়, যেখানে দ্রুত পৃষ্ঠের শীতল একটি প্রসার্য কোরের উপর একটি সংকোচনশীল পৃষ্ঠ স্তর তৈরি করে। যদি এই অবশিষ্ট চাপগুলি মেশিন করার আগে উপশম না করা হয়, তবে রুক্ষ মেশিনিংয়ের সময় উপাদান অপসারণের ফলে ফোরজিং বিকৃত হতে পারে, মাত্রিক নির্ভুলতা ধ্বংস করতে পারে যা পুনরায় মেশিন না করে পুনরুদ্ধার করা যায় না। 550°C থেকে 650°C তাপমাত্রায় প্রতি 25 মিমি সেকশন পুরুত্বে কয়েক ঘন্টার জন্য একটি চূড়ান্ত চাপ-মুক্তি তাপ চিকিত্সা তাই ভাল-উত্পাদিত টারবাইন ফোরজিংসের একটি আদর্শ বৈশিষ্ট্য, এবং এর সমাপ্তি অবশ্যই উপাদান সার্টিফিকেশন ডকুমেন্টেশনে যাচাই করা উচিত।

মাধ্যমে-বেধ সম্পত্তি অভিন্নতা

হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংসের সবচেয়ে প্রযুক্তিগতভাবে দাবি করা বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত পৃষ্ঠ থেকে উপাদানের কেন্দ্র পর্যন্ত অভিন্ন হওয়া আবশ্যক — একটি শর্ত যা থ্রু-থিকনেস প্রোপার্টি ইউনিফর্মিটি বা হার্ডনেবিলিটি পর্যাপ্ততা নামে পরিচিত।

এই বৈশিষ্ট্যটি সবচেয়ে বড় ক্রস-সেকশনের কেন্দ্র সহ ফরজিংয়ের মধ্যে একাধিক স্থান থেকে পরীক্ষার নমুনাগুলি কেটে যাচাই করা হয়। স্পেসিফিকেশনের জন্য সাধারণত প্রয়োজন হয় যে কেন্দ্র-অব-সেকশনের প্রসার্য বৈশিষ্ট্যের চেয়ে বেশি পড়ে না 10 থেকে 15% পৃষ্ঠের মানগুলির নীচে , এবং কেন্দ্রে চার্পি প্রভাব শক্তি পৃষ্ঠের নমুনার মতো একই পরম সর্বনিম্ন পূরণ করে। 1,500 মিমি ব্যাসের একটি শ্যাফ্টের জন্য, কেন্দ্রটি যে কোনও পৃষ্ঠ থেকে প্রায় 750 মিমি - এমন একটি গভীরতা যেখানে নিভানোর সময় শীতল করার হার পৃষ্ঠের শীতল হারের এক-দশমাংশেরও কম হতে পারে, যা কঠোরতাকে একটি কঠোর খাদ নকশার প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে।

এই কারণেই ধাতু পছন্দ করে 34CrNiMo6 এবং 30CrNiMo8 — যথাক্রমে 1.4% এবং 1.8-2.2% নিকেল বিষয়বস্তু সহ — বৃহত্তম টারবাইন শ্যাফ্ট ফোরজিংসের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছে। নিকেল সংযোজন ক্রমাগত কুলিং ট্রান্সফরমেশন (CCT) ডায়াগ্রামকে দীর্ঘ সময়ের জন্য স্থানান্তরিত করে, যার ফলে বৃহৎ ফোরজিংসের গভীর অংশগুলি শক্তির প্রয়োজনীয়তাগুলি মেটাতে নিভে যাওয়ার সময় পর্যাপ্ত মার্টেনসাইট বা বেনাইট বিকাশ করতে পারে।

অবিচ্ছিন্ন জলের যোগাযোগে জারা প্রতিরোধের

হাইড্রো টারবাইনের উপাদানগুলি প্রবাহিত জলের সাথে অবিচ্ছিন্ন যোগাযোগে কাজ করে — কখনও কখনও রক্ষণাবেক্ষণ বন্ধের মধ্যে বছরের পর বছর ধরে। এটি ফোরজিং উপকরণের জারা প্রতিরোধের উপর নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা রাখে, যা নির্দিষ্ট ইনস্টলেশনের জল রসায়নের উপর নির্ভর করে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়।

মিঠা পানি এবং হালকা ক্ষয়কারী পরিবেশ

কাছাকাছি-নিরপেক্ষ pH মিঠা পানি সহ নদী বা জলাধারে কাজ করা বেশিরভাগ অভ্যন্তরীণ হাইড্রো স্টেশনগুলির জন্য, মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টীল ফোরজিংস (CA6NM / 13Cr4Ni) রানার এবং গাইড ভ্যানেসের মতো হাইড্রোলিকভাবে লোড হওয়া উপাদানগুলির জন্য পর্যাপ্ত ক্ষয় প্রতিরোধের ব্যবস্থা করে। এই পরিবেশে স্ট্রাকচারাল উপাদানের (শাফট, ফ্ল্যাঞ্জ, কভার) জন্য ব্যবহৃত কার্বন স্টিলের ফোরজিংস অন্তর্নিহিত খাদ জারা প্রতিরোধের পরিবর্তে পেইন্ট আবরণ এবং ক্যাথোডিক সুরক্ষা ব্যবস্থা দ্বারা সুরক্ষিত। CA6NM স্টেইনলেস স্টিলের প্যাসিভ ক্রোমিয়াম অক্সাইড ফিল্ম পিএইচ 6 থেকে 9 এর সাথে জলে তার অখণ্ডতা বজায় রাখে — কার্যত সমস্ত প্রাকৃতিক স্বাদুপানির হাইড্রো ইনস্টলেশনের সম্মুখীন হওয়া পরিসীমাকে কভার করে।

আক্রমনাত্মক জল রসায়ন অ্যাপ্লিকেশন

অম্লীয় ভূগর্ভস্থ জল সহ অঞ্চলগুলিতে চালিত পাম্পযুক্ত স্টোরেজ স্কিমে, লোনা জলের সাথে জোয়ারের বা নদীর স্রোত স্থাপনে, বা শিল্প জলের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে প্রক্রিয়া জলে দ্রবীভূত রাসায়নিক রয়েছে, স্ট্যান্ডার্ড CA6NM স্টেইনলেস স্টিল অপর্যাপ্ত হতে পারে। এই অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্য ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল (2205 / S31803, 22% Cr এবং 5% Ni সহ) বা সুপার-ডুপ্লেক্স গ্রেড (25% Cr) এর মতো উচ্চ-সংকর গ্রেডের ফোরজিংস প্রয়োজন, যা ক্ষয় প্রতিরোধের সূচক (PREN = Cr 3.3Mo16Mo16) অফার করে। 35 থেকে 43 , CA6NM এর জন্য প্রায় 25 এর তুলনায়। ডুপ্লেক্স গ্রেডের ফোরজিবিলিটি গ্রহণযোগ্য তবে সিগমা ফেজ গঠন থেকে ক্ষয়ক্ষতি এড়াতে ফোরজিং তাপমাত্রা এবং হ্রাস অনুপাতের সতর্ক নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

ফাটল জারা এবং গ্যালভানিক সামঞ্জস্য

টারবাইন ফোরজিং স্পেসিফিকেশনে প্রায়শই উপেক্ষিত একটি বৈশিষ্ট্য হল ভিন্ন ধাতুর মধ্যে ইন্টারফেসে বা নকল উপাদানের মিলনের মধ্যে আঁটসাঁট জয়েন্টগুলিতে ফাটলের ক্ষয় হওয়ার ঝুঁকি। কাপলান রানার্সের ব্লেড-টু-হাব ইন্টারফেস, গাইড ভেন স্টেম-টু-বুশিং ইন্টারফেস এবং বোল্ট হোল সারফেস সবই সম্ভাব্য ফাটল ক্ষয়কারী স্থান। ডিজাইনের মানগুলির জন্য সাধারণত প্রয়োজন হয় যে মিলন উপকরণগুলির একটি গ্যালভানিক সম্ভাব্য পার্থক্য 50 mV এর কম থাকে পরিষেবা জলের রসায়নে, এবং যে পৃষ্ঠের চিকিত্সা বা সিল্যান্টগুলি ফাটল জ্যামিতিতে জল প্রবেশ রোধ করতে ইন্টারফেসে প্রয়োগ করা হয়।

অভ্যন্তরীণ পরিচ্ছন্নতা এবং ত্রুটি থেকে মুক্তি

প্রিমিয়াম হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংসের একটি সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য হ'ল অভ্যন্তরীণ পরিচ্ছন্নতার অসাধারণ স্তরের প্রয়োজন - শুধুমাত্র অতিস্বনক পরীক্ষার দ্বারা সনাক্তযোগ্য স্থূল ত্রুটিগুলি থেকে মুক্তি নয়, তবে মাইক্রোস্কোপিক নন-মেটালিক অন্তর্ভুক্তি জনসংখ্যার নিয়ন্ত্রণ যা উচ্চ-চক্র ব্যবস্থায় ক্লান্তি কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে।

ইস্পাত পরিচ্ছন্নতা এবং অ ধাতব অন্তর্ভুক্তি

অ-ধাতু অন্তর্ভুক্তি — অক্সাইড, সালফাইড, এবং সিলিকেট গলিত এবং দৃঢ়করণের সময় ইস্পাতে আটকে থাকে — চাপ ঘনীভূতকারী হিসাবে কাজ করে যা চক্রীয় লোডিংয়ের অধীনে ক্লান্তি ফাটল শুরু করে। ASTM E45 ইনক্লুশন রেটিং সিস্টেম পাতলা এবং ভারী উভয় সিরিজের জন্য 0 (পরিচ্ছন্ন) থেকে 3 (সবচেয়ে গুরুতর) স্কেলে অন্তর্ভুক্তিগুলিকে গ্রেড করে। প্রিমিয়াম টারবাইন শ্যাফ্ট ফোরজিংসের জন্য সাধারণত সব ধরনের অন্তর্ভুক্তির জন্য সর্বোচ্চ 1.5 পাতলা এবং 1.0 ভারী ইনক্লুশন রেটিং প্রয়োজন হয় — রেটিংগুলি যা শুধুমাত্র ভ্যাকুয়াম ডিগ্যাসিং বা ল্যাডেল রিফাইনিং এর মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে এবং তারপরে ক্যালসিয়াম ট্রিটমেন্টের মাধ্যমে ইনক্লুশন মরফোলজিকে প্রসারিত স্ট্রিংগার থেকে গোলাকার, কম ক্ষতিকারক স্পেরয়েডগুলিতে পরিবর্তন করা যায়।

হাইড্রোজেন কন্টেন্ট আলাদাভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, সাধারণত নিচের প্রয়োজনীয়তা সহ ভ্যাকুয়াম ডিগ্যাসিংয়ের পরে 1.5 পিপিএম , হাইড্রোজেন-প্ররোচিত ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করতে (এটিকে ফ্লেকিং বা সাদা দাগও বলা হয়) যা বড়, ধীরে ধীরে শীতল ফোরজিংসে ঘটতে পারে যদি দ্রবীভূত হাইড্রোজেন শস্যের সীমানা এবং অন্তর্ভুক্তি ইন্টারফেসে আণবিক হাইড্রোজেন গ্যাস হিসাবে অবক্ষয় হয়।

অতিস্বনক গ্রহণযোগ্যতা মান

ফিনিশড টারবাইন ফোরজিংসের অভ্যন্তরীণ গুণমান সম্পূর্ণ ভলিউমেট্রিক আল্ট্রাসোনিক টেস্টিং (UT) দ্বারা EN 10228-3 (অ্যালয় স্টিল শ্যাফ্ট ফোরজিংসের জন্য) বা ASTM A388-এর মতো আন্তর্জাতিক কোডগুলিতে উল্লেখিত মানগুলির দ্বারা যাচাই করা হয়। এই মানগুলি সর্বাধিক অনুমোদনযোগ্য সমতুল্য ত্রুটি আকারের পরিপ্রেক্ষিতে গ্রহণযোগ্যতার স্তরকে সংজ্ঞায়িত করে — সাধারণত একটি ফ্ল্যাট-বটম হোল (FBH) ব্যাস হিসাবে প্রকাশ করা হয়। ক্রিটিক্যাল টারবাইন শ্যাফ্ট ফোরজিংস সাধারণত EN 10228-3-এর মানের শ্রেণী 3 বা আরও ভাল মানের জন্য গৃহীত হয় , 3 মিমি এফবিএইচ সমতুল্য ব্যাসের বেশি কোনো ইঙ্গিতের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ নয়, কোনো সংজ্ঞায়িত রেফারেন্স এলাকার মধ্যে ক্লাস্টারযুক্ত ইঙ্গিতগুলিতে অতিরিক্ত সীমাবদ্ধতা সহ। সর্বাধিক চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, 2 মিমি এফবিএইচ সীমা নির্দিষ্ট করা হয়েছে — একটি প্রয়োজনীয়তা যা কার্যত ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ রিমেল্টেড (ESR) বা ভ্যাকুয়াম আর্ক রিমেল্টেড (VAR) ইনগট স্টককে বাধ্যতামূলক করে৷

ওয়েল্ডেবিলিটি: মেরামত এবং ফ্যাব্রিকেশন সক্ষম করা

হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংসের একটি গুরুত্বপূর্ণ কিন্তু প্রায়শই কম মূল্যায়ন করা বৈশিষ্ট্য হল ওয়েল্ডেবিলিটি — তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে (HAZ) যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের ক্র্যাকিং, ক্ষত বা অগ্রহণযোগ্য ক্ষতি ছাড়াই ঢালাই করার ফোরজিং উপাদানের ক্ষমতা।

দুটি প্রাথমিক কারণে ওয়েল্ডেবিলিটি গুরুত্বপূর্ণ। প্রথমত, অনেক টারবাইন রানার উপাদানগুলি নকল এবং ঢালাই করা উপাদানগুলির সংমিশ্রণ হিসাবে তৈরি করা হয় - উদাহরণস্বরূপ, একটি ফ্রান্সিস টারবাইন রানার যেখানে মুকুট এবং ব্যান্ড আলাদাভাবে নকল করা হয় এবং তারপরে কাস্ট বা নকল ব্লেডে ঢালাই করা হয়। দ্বিতীয়ত, রানার ব্লেডের ক্যাভিটেশন ক্ষয়ের ক্ষতি ক্ষয়প্রাপ্ত এলাকায় জোড় ধাতু জমা করে এবং মূল প্রোফাইলে পিষে মেরামত করা হয় - একটি রক্ষণাবেক্ষণ পদ্ধতি যা একটি টারবাইনের পরিষেবা জীবনে একাধিকবার পুনরাবৃত্তি হতে পারে।

CA6NM স্টেইনলেস স্টীল বিশেষভাবে অন্যান্য মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস গ্রেডের তুলনায় ভাল ওয়েল্ডেবিলিটির জন্য টারবাইন শিল্পে মূল্যবান। সাধারণত একটি কার্বন সমতুল্য সঙ্গে কার্বন 0.06% এর কম , অনেক অ্যাপ্লিকেশানে পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট (PWHT) প্রয়োজন ছাড়াই ম্যাচিং বা ওভার-অ্যালোয়েড ফিলার মেটাল দিয়ে ঢালাই করা যেতে পারে — যদিও HAZ-এ সর্বাধিক শক্ততা নিশ্চিত করার জন্য অত্যন্ত সংযত জয়েন্ট এবং পুরু অংশগুলির জন্য 580°C থেকে 620°C তাপমাত্রায় PWHT সুপারিশ করা হয়।

তুলনামূলক বৈশিষ্ট্যযুক্ত বৈশিষ্ট্য: হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংস বনাম বিকল্প উত্পাদন রুট

নিম্নোক্ত সারণীটি সমতুল্য হাইড্রো টারবাইন উপাদানগুলির জন্য নকল, কাস্ট এবং বানোয়াট (ঝালাই প্লেট) পদ্ধতির মধ্যে মূল বৈশিষ্ট্যগুলির একটি সরাসরি তুলনা প্রদান করে:

নকল, কাস্ট এবং বানোয়াট হাইড্রো টারবাইন উপাদানগুলির মধ্যে মূল বৈশিষ্ট্যগুলির তুলনা
চারিত্রিক	ফরজিং	কাস্টিং	ঢালাই ফ্যাব্রিকেশন
ফলন শক্তি (সাধারণ)	550 – 750 MPa	380 - 550 MPa	350 - 500 MPa
ক্লান্তি সহ্য করার সীমা	সর্বোচ্চ	30-50% কম	ঢালাই মানের দ্বারা সীমিত
অভ্যন্তরীণ ত্রুটির ঝুঁকি	খুব কম (ফরজিং দ্বারা শূন্যতা বন্ধ)	উচ্চতর (সংকোচন ছিদ্র)	জয়েন্টগুলোতে ঢালাই ত্রুটির ঝুঁকি
শস্য গঠন	সূক্ষ্ম, সারিবদ্ধ, নিয়ন্ত্রিত	মোটা, এলোমেলো, ডেনড্রাইটিক	প্লেট শস্য জোড় গঠন
cavitation প্রতিরোধের	সর্বোচ্চ for stainless grades	মাঝারি (কম্পোজিশনের ভিন্নতা)	ভাল (প্লেট) / পরিবর্তনশীল (ঢালাই)
সম্পত্তি অভিন্নতা (ক্রস-সেকশন)	চমৎকার	দরিদ্র থেকে মাঝারি	প্লেট ভাল, welds এ হ্রাস
মাত্রিক নির্ভুলতা	উচ্চ (আঁট সহ্য করার জন্য মেশিনযোগ্য)	মাঝারি (ঠান্ডা করার সময় বিকৃতি)	মাঝারি (ঢালাই বিকৃতি)
সেবা জীবন (সাধারণ)	30-50 বছর	20 - 35 বছর	15 - 30 বছর

ট্রেসেবিলিটি এবং ডকুমেন্টেশন: একটি বৈশিষ্ট্য যা গুণমানের নিশ্চয়তাকে সংজ্ঞায়িত করে

নিম্ন-গ্রেডের বিকল্পগুলি থেকে প্রিমিয়াম হাইড্রো টারবাইন ফোরজিংসকে আলাদা করে এমন একটি বৈশিষ্ট্য হল ব্যাপক ডকুমেন্টেশন ট্রেইল যা কাঁচামাল থেকে ইনস্টল করা অবস্থা পর্যন্ত প্রতিটি উপাদানের সাথে থাকে। এই ট্রেসেবিলিটি নিছক একটি আমলাতান্ত্রিক প্রয়োজনীয়তা নয় - এটি একটি প্রযুক্তিগতভাবে অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য যা টারবাইনের পরিষেবা জীবন জুড়ে অবস্থা পর্যবেক্ষণ, অবশিষ্ট জীবন মূল্যায়ন এবং প্রমাণ-ভিত্তিক রক্ষণাবেক্ষণের সিদ্ধান্তগুলিকে সক্ষম করে।

একটি প্রিমিয়াম টারবাইন শ্যাফ্ট ফরজিংয়ের জন্য ডকুমেন্টেশন প্যাকেজ সাধারণত অন্তর্ভুক্ত করে:

তাপ শংসাপত্র: স্পেসিফিকেশন সীমার তুলনায় প্রকৃত মান সহ সমস্ত নির্দিষ্ট অ্যালোয়িং উপাদান এবং অবশিষ্ট উপাদান সহ ইস্পাত তাপের সম্পূর্ণ রাসায়নিক বিশ্লেষণ।
ইনগট এবং ফরজিং প্রক্রিয়া রেকর্ড: ইনগট ওয়েট, টিমিং টেম্পারেচার, ইনগট রিডাকশন রেশিও, প্রতিটি ফোরজিং হিটের শুরুতে এবং শেষে ফোরজিং টেম্পারেচার এবং মোট রিডাকশন রেশিও অর্জিত হয়েছে।
তাপ চিকিত্সা রেকর্ড: ফার্নেস ক্রমাঙ্কন রেকর্ড এবং থার্মোকল অবস্থান সহ সমস্ত তাপ চিকিত্সা পর্যায়ের জন্য সময়-তাপমাত্রার চার্ট (স্বাভাবিককরণ, নিভে যাওয়া, টেম্পারিং, স্ট্রেস রিলিফ)।
যান্ত্রিক পরীক্ষার শংসাপত্র: প্রসার্য, ফলন, প্রসারণ, ক্ষেত্রফল হ্রাস, চার্পি প্রভাব শক্তি, এবং নমুনাগুলির মধ্যে নির্দিষ্ট স্থানে নেওয়া নমুনা থেকে কঠোরতা ফলাফল, নমুনা অভিযোজন এবং নমুনা অবস্থান চিত্র সহ।
অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষার রিপোর্ট: অতিস্বনক পরীক্ষার স্ক্যান রেকর্ড কভারেজ মানচিত্র এবং কোনো ইঙ্গিত অবস্থান দেখাচ্ছে; চৌম্বকীয় কণা পরিদর্শন রিপোর্ট সমস্ত সমালোচনামূলক পৃষ্ঠ কভার; সমস্ত নির্দিষ্ট চেক পয়েন্টে প্রকৃত পরিমাপের সাথে মাত্রিক পরিদর্শন প্রতিবেদন।
তৃতীয় পক্ষের পরিদর্শন প্রকাশের শংসাপত্র: একটি স্বাধীন পরিদর্শন কর্তৃপক্ষের দ্বারা নিশ্চিতকরণ যে সমস্ত পরীক্ষা প্রত্যক্ষ করা হয়েছিল এবং সমস্ত ফলাফল স্পেসিফিকেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

টারবাইনের বয়স বাড়ার সাথে সাথে এই ডকুমেন্টেশনটি ক্রমবর্ধমান মূল্যবান হয়ে ওঠে। ইনস্টলেশনের 20 বা 30 বছর পরে একটি নির্ধারিত পরিদর্শনের সময় যখন একটি ফাটল বা অসঙ্গতি সনাক্ত করা হয়, তখন মূল উপাদান শংসাপত্রগুলি ইঞ্জিনিয়ারদেরকে নির্দিষ্ট ফোরিংয়ের প্রকৃত উপাদান বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে ফ্র্যাকচার মেকানিক্স গণনা চালানোর অনুমতি দেয় — ন্যূনতম স্পেসিফিকেশন মানগুলি ধরে নেওয়ার পরিবর্তে — সম্ভাব্যভাবে বছরের পর বছর নিরাপদ অপারেটিং সময়কাল বাড়ানো এবং একটি পরিকল্পিত আউটেজ উইন্ডো পর্যন্ত ব্যয়বহুল উপাদান প্রতিস্থাপন স্থগিত করা।

উপাদান টাইপ দ্বারা বৈশিষ্ট্য: একটি ব্যবহারিক রেফারেন্স

যে নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ তা উপাদানের ধরন এবং টারবাইন ডিজাইনের দ্বারা পরিবর্তিত হয়। নীচের সারণীটি সর্বাধিক নকল টারবাইন উপাদানগুলির জন্য অগ্রাধিকার বৈশিষ্ট্যগুলিকে সংক্ষিপ্ত করে:

প্রধান হাইড্রো টারবাইন নকল উপাদানগুলির জন্য অগ্রাধিকার বৈশিষ্ট্য এবং মূল স্পেসিফিকেশন পরামিতি
কম্পোনেন্ট	সবচেয়ে সমালোচনামূলক বৈশিষ্ট্য	দ্বিতীয় অগ্রাধিকার	কী স্পেসিফিকেশন প্যারামিটার
প্রধান খাদ	ক্লান্তি প্রতিরোধের	মাধ্যমে-বেধ অভিন্নতা	চার্পি ইমপ্যাক্ট ≥ 55 J 0°C (মাঝে)
ফ্রান্সিস রানার মুকুট/ব্যান্ড	Cavitation ক্ষয় প্রতিরোধের	ফলক সংযুক্তি জন্য weldability	CA6NM, C ≤ 0.06%, PWHT ঐচ্ছিক
পেল্টন রানার বালতি	প্রভাব বলিষ্ঠতা ক্ষয় প্রতিরোধের	পৃষ্ঠের কঠোরতা অভিন্নতা	16Cr5Ni, কঠোরতা 285–340 HB
কাপলান ব্লেড পিভট খাদ	সম্মিলিত ক্লান্তি জারা প্রতিরোধের	মাত্রিক নির্ভুলতা	42CrMo4 বা ডুপ্লেক্স SS, Ra ≤ 0.8 µm
গাইড ভ্যান স্টেম / ট্রনিওন	পরিধান এবং জারা প্রতিরোধের	টর্সিনাল শক্তি	ডুপ্লেক্স SS 2205, ফলন ≥ 450 MPa
হেড কভার / নীচের রিং flanges	অভ্যন্তরীণ পরিচ্ছন্নতা (ইউটি গুণমান)	মেশিনিং পরে মাত্রিক স্থায়িত্ব	EN 10228-3 ক্লাস 3, চাপ উপশম
অগ্রভাগ বডি / সুই ভালভ	উচ্চ বেগে ক্ষয় প্রতিরোধের	চাপ-ধারণকারী অখণ্ডতা	মার্টেনসিটিক এসএস, কঠোরতা ≥ 300 এইচবি

কীভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি বর্ধিত পরিষেবা জীবনে অনুবাদ করে৷

উপরে বর্ণিত বৈশিষ্ট্যের সংগ্রহ — উচ্চ শক্তি, ক্লান্তি প্রতিরোধ, ক্যাভিটেশন প্রতিরোধ, মাত্রিক অখণ্ডতা, অভ্যন্তরীণ পরিচ্ছন্নতা, জোড়যোগ্যতা এবং সম্পূর্ণ ডকুমেন্টেশন — শুধুমাত্র বিচ্ছিন্নতার মধ্যে একটি ভাল উপাদান তৈরি করে না। এই বৈশিষ্ট্যগুলি মিথস্ক্রিয়া এবং যৌগিক টারবাইন ইনস্টলেশন তৈরি করে যা নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে 30 থেকে 50 বছর , রক্ষণাবেক্ষণের খরচ এবং ডাউনটাইম অনেক নীচে যা নিম্ন-গ্রেডের উপাদানগুলির সাথে অর্জন করা যায়।

উদাহরণস্বরূপ: উচ্চতর ক্লান্তি প্রতিরোধের একটি প্রধান শ্যাফ্ট কম ঘন ঘন পরিদর্শন প্রয়োজন, বিভ্রাট ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস। উচ্চ ক্যাভিটেশন প্রতিরোধের সাথে একজন রানারকে কম ঘন ঘন জোড় মেরামতের প্রয়োজন, মেরামতের খরচ এবং সংশ্লিষ্ট ডাউনটাইম হ্রাস করা। সম্পূর্ণ উপাদান ডকুমেন্টেশন শর্ত-ভিত্তিক রক্ষণাবেক্ষণ সময়সূচী অনুমোদন করে, উভয় অকাল প্রতিস্থাপন (অপব্যয়) এবং নিরাপদ সীমার বাইরে কাজ (বিপজ্জনক) এড়িয়ে যায়। প্রতিটি বৈশিষ্ট্য স্বতন্ত্রভাবে অবদান রাখে এবং একসাথে তারা একটি প্রোপালশন এবং জেনারেটিং সিস্টেম তৈরি করে যার মোট জীবনকালের খরচ - সমস্ত মূলধন, রক্ষণাবেক্ষণ, মেরামত এবং ডাউনটাইম খরচের জন্য হিসাব - নিম্ন-নির্দিষ্ট উপাদানগুলি থেকে নির্মিত একটি সমতুল্য ইনস্টলেশনের তুলনায় যথেষ্ট কম, যদিও উচ্চ-মানের ফোরজিংসের অগ্রিম খরচ হতে পারে। 30 থেকে 80% বেশি বাজেট বিকল্পের চেয়ে।