ری ایکٹرز کی سروس لائف کا تجزیہ

ریٹیڈ لوڈ کے تحت ری ایکٹر کے طویل مدتی عام آپریشن کا وقت ری ایکٹر کی سروس لائف ہے۔ ری ایکٹر کی سروس لائف کا تعین مواد سے ہوتا ہے۔ ری ایکٹر بنانے کے لیے استعمال ہونے والے مواد کی دو اہم اقسام ہیں: دھاتی مواد اور موصلیت کا مواد۔ دھاتی مواد اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحم ہوتے ہیں، جب کہ موصلیت کا مواد آہستہ آہستہ اعلی درجہ حرارت، برقی میدانوں، اور مقناطیسی شعبوں کے تحت اپنی اصل مکینیکل اور موصلیت کی خصوصیات کھو دیتا ہے، جیسے ٹوٹنے والا بننا، میکانکی طاقت کو کم کرنا، اور برقی خرابی۔ یہ بتدریج عمل موصلیت کے مواد کی عمر بڑھنا ہے۔ درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، موصلیت کے مواد کی مکینیکل اور موصلیت کی خصوصیات اتنی ہی تیزی سے کمزور ہوتی ہیں۔ موصلیت کے مواد کی نمی جتنی زیادہ ہوگی، ان کی عمر اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ ری ایکٹر میں موصلیت کا مواد ری ایکٹر کے آپریشن سے پیدا ہونے والے بوجھ اور ارد گرد کے ماحول کے اثرات کو برداشت کرنا چاہیے۔ ان بوجھوں کی کل مقدار، طاقت اور دورانیہ موصلیت کے مواد کی سروس لائف کا تعین کرتی ہے۔
ان بوجھوں میں تھرمل، مکینیکل اور برقی خصوصیات کے ساتھ ساتھ درجہ حرارت، کیمیائی آلودگی، گردوغبار اور ارد گرد کے ماحول سے نکلنے والی مختلف تابکاری شامل ہیں۔ تھرمل اثرات کی وجہ سے، کیمیائی تبدیلیاں ہو سکتی ہیں، جیسے کہ زنجیر کا ٹوٹنا، علیحدگی کا رد عمل، اور موصل مواد کی سالماتی ساخت میں کراس لنکنگ رد عمل۔ دوسری طرف، مکینیکل کمپریشن کی ناکامی دھاتی تاروں اور ملحقہ موصلیت کے مواد کے درمیان تھرمل ایکسپینشن گتانک میں نمایاں فرق کی وجہ سے ہوتی ہے۔
ری ایکٹر کے آپریشن سے پیدا ہونے والے متبادل مقناطیسی فیلڈ کی وجہ سے پیدا ہونے والے مکینیکل بوجھ میں دباؤ، تناؤ، کھینچنا، کمپن وغیرہ شامل ہیں۔ جب مکینیکل دباؤ اہم قدر سے زیادہ ہو تو موصلیت کا مواد ٹوٹ جائے گا۔ سب سے اہم عوامل جو ارد گرد کے ماحول میں ری ایکٹر کو نقصان پہنچا سکتے ہیں وہ ہیں اعلی درجہ حرارت اور نمی؛ اس کے بعد مضبوط روشنی کی نمائش، دھول، ٹھیک ریت، دھواں، وغیرہ ہیں؛ اس کے علاوہ، حیاتیات جیسے سانچوں اور بیکٹیریا کے ساتھ ساتھ کچھ جانوروں جیسے دیمک کا حملہ بھی ہوتا ہے۔ خاص طور پر بیرونی حالات میں، الٹرا وایلیٹ تابکاری نامیاتی پولیمر موصلیت کے مواد کی عمر بڑھنے کو تیز کر سکتی ہے۔
جب ری ایکٹر کام میں ہوتا ہے، تو اس کی سروس لائف اوپر بیان کیے گئے مختلف بوجھ اور ماحول سے متاثر ہوتی ہے، جن میں تھرمل بوجھ اور ماحولیات کا سب سے زیادہ اثر ہوتا ہے۔ کیونکہ، کافی مکینیکل اور برقی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہوئے، ری ایکٹر وائنڈنگ کے تھرمل استحکام کے درجہ حرارت میں اضافے کو اس کی کارکردگی کے اہم ترین اشاریوں میں سے ایک سمجھا جاتا ہے۔ لہذا، مختلف درجہ حرارت مزاحمتی سطحوں کے ساتھ موصلیت کا مواد استعمال کرنے والے ری ایکٹرز کے لیے کام کرنے والے درجہ حرارت میں اضافے کی حدیں IEC اور متعلقہ قومی معیارات میں بیان کی گئی ہیں، جیسا کہ جدول میں دکھایا گیا ہے۔ جب درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے تو، ری ایکٹر کے آپریشن کے دوران گرمی کے بہاؤ کی شدت بڑھ جاتی ہے اور ناہموار ہوتی ہے، اور اس کے اوسط درجہ حرارت اور سب سے زیادہ گرم مقام کے درجہ حرارت کے درمیان فرق بھی بڑھ جاتا ہے۔
جب ایک ری ایکٹر کام کر رہا ہوتا ہے، تو اس کا وائنڈنگ تھرمل میڈیم اور حرارت کے منبع دونوں کے طور پر کام کرتا ہے، اور اس کا درجہ حرارت عام طور پر خلا میں ایک مخصوص منحنی تقسیم کے بعد ہوتا ہے۔ اس طرح، گرم ترین نقطہ درجہ حرارت میں اضافے اور اوسط درجہ حرارت میں اضافے کے درمیان فرق ہے۔ ری ایکٹر وائنڈنگ کے درجہ حرارت میں اضافے کی حد اس کے گرم ترین نقطہ درجہ حرارت میں اضافے پر مبنی ہے، اور اوسط درجہ حرارت میں اضافہ ڈیزائن کی معقولیت اور معاشی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے ایک اہم اشارہ ہے۔ اوسط درجہ حرارت میں اضافے اور گرم ترین نقطہ درجہ حرارت میں اضافے کے درمیان ایک خاص باقاعدگی ہے۔ ری ایکٹر وائنڈنگ موصلیت کی حرارتی زندگی اور موصلیت کو پہنچنے والے نقصان کا تعین وائنڈنگ کے گرم ترین پوائنٹ درجہ حرارت میں اضافے سے ہوتا ہے۔ یہ اوسط درجہ حرارت میں اضافے سے طے نہیں ہوتا ہے۔ خشک قسم کے ایئر کور ری ایکٹرز کی سروس لائف کا حساب مونٹسنگے کے لائف لا کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔ مندرجہ بالا فارمولے میں، T موصلیت کے مواد کی خدمت زندگی ہے؛ A ایک مستقل ہے (ری ایکٹر میں استعمال ہونے والے موصلیت کے مواد کے درجہ حرارت کی مزاحمت کی سطح کی بنیاد پر مقرر کیا جاتا ہے)؛ θ ایک مستقل ہے، تقریباً 0.88؛ θ موصلیت کے مواد کا اصل کام کرنے والا درجہ حرارت ہے۔ مونٹیسنگر کے لائف ٹائم قانون کے سیمی لوگارتھم θ=f (lnT) کے لیے، ایک سیدھی لکیر حاصل کی جاتی ہے جس میں ایک دشاتمک مستقل (-1/ ) ہوتا ہے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ یہ سمیٹنے کی زندگی بھر (سمیٹنے والی گرمی کی مزاحمت کی سطح A، B، اور H) اور وائنڈنگ کے کام کرنے والے درجہ حرارت کے درمیان فعال رشتہ ہے۔
ہر موصلیت کا مواد ایک مقررہ درجہ حرارت کی تبدیلی کی قدر رکھتا ہے۔ ایک مخصوص شماریاتی مدت کے دوران، اگر ری ایکٹر وائنڈنگ کا گرم ترین نقطہ درجہ حرارت استعمال شدہ موصلیت کے مواد کے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت درجہ حرارت سے کم ہے، تو موصلیت کا مواد آہستہ آہستہ بوڑھا ہو جائے گا اور اس کی عمر بڑھ جائے گی۔ اس کے برعکس، موصلیت کی عمر میں تیزی آتی ہے اور عمر کم ہو جاتی ہے۔ ری ایکٹر کی پوری عمر کے لیے، اس موصلیت کی عمر کو بڑھانا یا کم کرنا عمر بھر کا معاوضہ بناتا ہے۔ درجہ حرارت کی تبدیلی کی قدر جو ہر موصلیت کے مواد کی عمر کو نصف یا دوگنا کم کر دیتی ہے وہ طے شدہ اور غیر تبدیل شدہ ہے۔ درجہ حرارت کی تبدیلی کی قدر کلاس A کے لیے 8 ڈگری، کلاس B کے لیے 8-10 ڈگری، اور کلاس H کے لیے 12 ڈگری ہے۔ A-سطح کی Δ θ=8 ڈگری کی وجہ سے۔ لہذا، مونٹیسوری لائف ٹائم قانون کو 8 ڈگری قانون کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، اور ایچ کلاس کو عام طور پر 12 ڈگری قانون کہا جاتا ہے۔
خلاصہ میں، ہر موصلیت کا مواد اس کی اپنی زیادہ سے زیادہ موصلیت درجہ حرارت رواداری ہے. جب ری ایکٹر وائنڈنگ کا گرم ترین نقطہ درجہ حرارت مطلق زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت سے بڑھ جاتا ہے، تو موصلیت کا مواد تیزی سے کاربنائز ہو جائے گا اور اپنی موصلیت اور مکینیکل خصوصیات کو کھو دے گا۔ لہذا، اگر ری ایکٹر کثرت سے اوورلوڈ کے تحت کام کرتا ہے، تو یہ ضروری ہے کہ آرڈر دینے کے دوران مینوفیکچرر سے مشورہ کریں اور ری ایکٹر کی ضروری آپریٹنگ لائف کو یقینی بنانے کے لیے ڈیزائن کے دوران اکثر اوورلوڈ کی ورکنگ حالت پر غور کریں۔