மனித பொறியியல் திறன்களின் உச்சமாக விளங்கும் கடலோர காற்றாலை துறையில், காற்று விசையாழி கோபுரங்கள், இயந்திர அறை தளங்கள் மற்றும் மின் அலமாரிகள் போன்ற எஃகு கட்டமைப்புகளின் தீ பாதுகாப்பு பில்லியன் கணக்கான சொத்துக்கள் மற்றும் பணியாளர்களின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கான மையமாகும். இங்கு பயன்படுத்தப்படும் விரிவாக்க வகை தீயணைப்பு பூச்சுகளின் செயல்திறன் மற்றும் ஆயுட்காலம் மையத்தின் உள்ளார்ந்த நிலைத்தன்மையைப் பொறுத்தது.சுடர் தடுப்பு - அம்மோனியம் பாலிபாஸ்பேட் (APP). மிகக் கடுமையான கடல் சூழல்களில் APPயின் திரட்டல் பட்டம் (N மதிப்பு) 1000க்கு மேல் ஏன் இருக்க வேண்டும் என்பதை இந்தக் கட்டுரை ஆராயும். இது தொழில்நுட்ப அளவுருக்களின் தேர்வு மட்டுமல்ல, மூலக்கூறு வேதியியல், பொருள் தோல்வி வழிமுறைகள் மற்றும் முழு வாழ்க்கைச் சுழற்சி பாதுகாப்புக் கருத்தாய்வுகளின் அடிப்படையிலான அவசியமான தேவையாகும்.
தீ-எதிர்ப்பு பொருட்களுக்கான "நான்கு மடங்கு இறுதி சோதனை"
கடலோர காற்றாலை மின் தளங்கள் சாதாரண தொழில்துறை சூழல்கள் அல்ல, அவற்றின் கடினத்தன்மை பல பரிமாணங்களில் இருந்து ஒருங்கிணைந்த தாக்குதல்களில் பிரதிபலிக்கிறது:
1. அதிக உப்பு தெளிப்பு அரிப்பு: கடல் காற்றில் சோடியம் குளோரைடு போன்ற உப்புத் துகள்கள் நிறைந்து, தொடர்ந்து உப்பு தெளிக்கும் சூழலை உருவாக்குகிறது. குளோரைடு அயனிகள் (Cl⁻) மிகவும் வலுவான ஊடுருவல் மற்றும் அரிக்கும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளன.
2. தொடர்ச்சியான அதிக ஈரப்பதம்: ஈரப்பதம் 80% க்கு மேல் நீண்ட காலமாக உள்ளது, 100% வரை கூட, நீர் ஊடுருவல் மற்றும் பொருள் நீராற்பகுப்புக்கு நிலையான உந்து சக்தியை வழங்குகிறது.
3. உலர் ஈரமான குளிர் சுழற்சி: சூரிய ஒளி, காற்று மற்றும் மழை, பகல் மற்றும் இரவு மற்றும் பருவகால மாற்றங்கள் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை மற்றும் கட்டமைப்பின் ஈரப்பதத்தில் கடுமையான ஏற்ற இறக்கங்களை ஏற்படுத்துகின்றன, இதன் விளைவாக அவ்வப்போது அழுத்தம் ஏற்படுகிறது.
4. நீண்ட கால இயந்திர அழுத்தம்: மின்விசிறியின் செயல்பாட்டினால் ஏற்படும் அதிர்வு மற்றும் காற்று மற்றும் அலைகளால் ஏற்படும் கட்டமைப்பு நுண்ணிய இயக்கம் ஆகியவை சிறந்த சோர்வு எதிர்ப்பு மற்றும் ஒட்டுதல் தக்கவைப்பு திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
இந்த சூழலில், தீயணைப்பு பூச்சுகளின் தோல்வி ஒரு அழகியல் பிரச்சினை மட்டுமல்ல, எஃகு கட்டமைப்புகள் தீயில் தங்கள் பாதுகாப்பு செயல்பாட்டை இழக்கும் ஒரு பெரிய பாதுகாப்பு அபாயமாகும்.
ஒருங்கிணைப்பு பட்டம் (N).APP, அதன் மூலக்கூறு சங்கிலியில் மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலகுகளின் சராசரி எண்ணிக்கை, அதன் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை நேரடியாக தீர்மானிக்கிறது.
குறைந்த பாலிமரைசேஷனின் சங்கிலி தோல்வி நுட்பம்APP(N ≈ 500 போன்றவை) கடல் சூழலில்:
· APP இன் ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட் செயல்பாடு அதன் நீண்ட சங்கிலி பாலிபாஸ்பேட் கட்டமைப்பை நம்பியிருக்கிறது, இது அதிக வெப்பநிலையில் கார்பன் உருவாவதை ஊக்குவிக்கிறது. ஈரப்பதமான மற்றும் வெப்பமான சூழல்களில், நீர் மூலக்கூறுகள் அவற்றின் மூலக்கூறு சங்கிலிகளில் உள்ள P-O-P பிணைப்புகளைத் தாக்கி, சங்கிலி உடைப்பு மற்றும் நீராற்பகுப்புக்கு வழிவகுக்கும்.
பாலிமரைசேஷனின் அளவு குறைவாக இருந்தால், மூலக்கூறு சங்கிலி குறைவாகவும், இறுதிக் குழுக்களின் விகிதம் அதிகமாகவும் இருக்கும். இறுதிக் குழு மிகவும் நிலையற்றது மற்றும் நீராற்பகுப்பு எதிர்வினைகளுக்கு அதிக தொடக்க புள்ளிகளை வழங்குகிறது. அதன் நீராற்பகுப்பு விகிதம் மாறிலி (k) கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது.
·சூத்திரத்தில், மூலக்கூறு எடை (Mw) மற்றும் நேரம் (t) குறைவதற்கு இடையே உள்ள உறவு தோராயமாக: ln (Mw) ∝ - k · t. குறைந்த N-மதிப்பு APP இன் k மதிப்பு பெரியது, இதன் விளைவாக குறுகிய காலத்தில் அதன் பயனுள்ள மூலக்கூறு எடையில் (மற்றும் வினையூக்க செயல்பாடு) கூர்மையான சரிவு ஏற்படுகிறது. நீராற்பகுப்பின் இறுதி தயாரிப்பு, அம்மோனியம் பாஸ்பேட், கரியை உருவாக்கும் வினையூக்க திறன் இல்லை.
ஈரப்பதம் உறிஞ்சுதல் மற்றும் அயனி இடம்பெயர்வு: குறைந்த மூலக்கூறு எடை APP வலுவான ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டியைக் கொண்டுள்ளது, ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சிய பிறகு தொகுதியில் விரிவடைகிறது மற்றும் பூச்சுகளின் ஒருங்கிணைந்த வலிமையை அழிக்கிறது. நீராற்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் நீரில் கரையக்கூடிய அம்மோனியம் பாஸ்பேட் உப்பு, பூச்சுகளின் மேற்பரப்பில் தண்ணீருடன் நகர்ந்து படிகமாக்குகிறது (உப்பு மழை), நீர் மற்றும் குளோரைடு அயனிகளின் ஊடுருவலை பெரிதும் துரிதப்படுத்தும் வெள்ளை சேனல்களை உருவாக்குகிறது.
சுய வினையூக்கி அரிப்பு சுழற்சி: கசிந்த அமில பாஸ்பேட் மற்றும் குளோரைடு அயனிகள் எஃகு மேற்பரப்பில் அதிக அரிக்கும் எலக்ட்ரோலைட்டை உருவாக்குகின்றன, இது அடி மூலக்கூறு அரிப்பைத் தூண்டுகிறது மற்றும் துரிதப்படுத்துகிறது. துரு தயாரிப்புகளின் தொகுதி விரிவாக்கம் (அசல் அளவை விட 6-7 மடங்கு வரை) உள்ளே இருந்து பூச்சு உடைக்கிறது, அதன் ஒருமைப்பாட்டை முற்றிலும் அழிக்கிறது.
·தீ எதிர்ப்பின் ஆரம்ப தோல்வி: மாதங்கள் அல்லது வருடங்கள் சேவை செய்த பிறகு, நீராற்பகுப்பு காரணமாக பூச்சிலுள்ள APP பகுதி அல்லது முழுமையாக தோல்வியடைந்திருக்கலாம். ஒரு உண்மையான தீ ஏற்படும் போது, பூச்சு ஒரு முழுமையான மற்றும் வலுவான விரிவாக்கப்பட்ட கார்பன் அடுக்கை உருவாக்க முடியாது, மேலும் தீ தடுப்பு நேரம் வடிவமைப்பு மதிப்பை விட மிகக் குறைவாக உள்ளது, இது பேரழிவு விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது.
உயர் திரட்டல்APP(வழக்கமாக N>1000 உடன் வகை II படிக APP ஐக் குறிப்பிடுகிறது) மூலக்கூறு கட்டமைப்பில் அதன் உள்ளார்ந்த நன்மைகள் மூலம் கடல்சார் சவால்களை முறையாக எதிர்கொள்கிறது:
குறைந்த இறுதிக் குழு செறிவு: நீண்ட மூலக்கூறு சங்கிலிகள் ஒரு யூனிட் வெகுஜனத்திற்கு நிலையற்ற இறுதிக் குழுக்களின் எண்ணிக்கையைக் கணிசமாகக் குறைக்கின்றன, இதன் மூலம் மூலத்திலிருந்து நீர்ப்பகுப்பு எதிர்வினைகளின் தொடக்கப் புள்ளியைக் குறைக்கிறது.
·அதிக படிகத்தன்மை மற்றும் அடர்த்தி: நீண்ட சங்கிலி மூலக்கூறுகள் மிகவும் எளிதாக வழக்கமான முறையில் அமைக்கப்பட்டு, அதிக படிகத்தன்மை மற்றும் அடர்த்தியான அமைப்புடன் துகள்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த அடர்த்தியான அமைப்பு மூலக்கூறு சங்கிலிகளில் "கவசம்" வைப்பது போன்றது, நீர் மூலக்கூறுகளின் தொடர்பு மற்றும் ஊடுருவலை உடல் ரீதியாக தடுக்கிறது.
·வெப்ப இயக்கவியல் நிலைத்தன்மை: நீண்ட சங்கிலி கட்டமைப்புகள் அதிக வெப்ப சிதைவு வெப்பநிலைகளைக் கொண்டுள்ளன (பொதுவாக>300°C), மற்றும் அவற்றின் இரசாயனப் பிணைப்புகள் அறை வெப்பநிலையில் ஒப்பீட்டளவில் அதிக வெப்ப இயக்கவியல் நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன.
மிகக் குறைந்த நீரில் கரையும் தன்மை: N>1000 கொண்ட APPகள் பொதுவாக அறை வெப்பநிலையில்<1 g/100ml நீர் கரைதிறனைக் கொண்டிருக்கும், குறைந்த முதல் நடுத்தர பாலிமரைசேஷன் டிகிரி (5-10 g/100ml வரை) கொண்ட தயாரிப்புகளை விட மிகக் குறைவு. இது நேரடியாக நீண்ட கால மூழ்கி அல்லது அதிக ஈரப்பதம் உள்ள சூழலில் பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் இழப்புக்கான பூச்சுகளின் எதிர்ப்பாக மொழிபெயர்க்கிறது.
சிறந்த உப்பு தெளிப்பு எதிர்ப்பு: நிலையான மூலக்கூறு அமைப்பு குளோரைடு அயனிகளுடன் சிக்கலான பக்க எதிர்வினைகளுக்கு ஆளாகாது, இது பூச்சுகளின் நடுநிலை தடுப்பு செயல்பாட்டை சிறப்பாக பராமரிக்கலாம் மற்றும் அரிப்பை தாமதப்படுத்தலாம்.
நீண்ட கால தீ தடுப்பு நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்தல்: ஆயிரக்கணக்கான மணிநேரங்களுக்கு கடல் சூழல்களில் (உப்பு தெளிப்பு ஈரமான வெப்ப சுழற்சிகள் போன்றவை) துரிதப்படுத்தப்பட்ட வயதானதை உருவகப்படுத்திய பிறகு, உயர் பாலிமரைசேஷன் டிகிரி APP பூச்சுகளின் தீ தடுப்பு சிதைவு வீதத்தை 10% க்குள் கட்டுப்படுத்த முடியும், அதே சமயம் குறைந்த பாலிமரைசேஷன் டிகிரி அமைப்புகளின் சிதைவு விகிதம் 5% ஐ விட அதிகமாக இருக்கலாம்.
பாலிமரைசேஷன் அளவை மறைமுகமாக வகைப்படுத்த இது மிகவும் நம்பகமான தொழில்துறை முறையாகும். N>1000 உடன் APP பொதுவாக 30 mPa · s சுழலும் பாகுத்தன்மையை அதன் 25 ° C இல் 1% அக்வஸ் கரைசலில் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் உயர்தர தயாரிப்புகள் 50 mPa · s ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். பாகுத்தன்மை மூலக்கூறு எடையுடன் நேர்மறையாக தொடர்புடையது.
·தெர்மோகிராவிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு (TGA): முக்கிய சிதைவு நிலைக்கு (<250°C) முன் ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சுவதால் பாலிமரைசேஷன் APP குறைந்த எடையை இழக்கிறது, மேலும் முக்கிய சிதைவு வெப்பநிலை அதிகமாகவும் அதிக செறிவுடனும் இருக்கும்.
·வேறுபட்ட ஸ்கேனிங் கலோரிமெட்ரி (DSC): அதன் உருகும் உச்சம் கூர்மையாகவும், அதன் படிகத்தன்மை அதிகமாகவும் உள்ளது.
· சப்ளையர்கள் APP பவுடரை வெறுமனே சோதிப்பதை விட, பூச்சு அமைப்பின் சோதனையை தாங்களாகவே நடத்த வேண்டும். முக்கிய சோதனைகள் அடங்கும்:
நடுநிலை உப்பு தெளிப்பு சோதனை (NSS): ≥ 3000 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு கொப்புளங்கள் அல்லது துருப்பிடிக்காது.
· மின்தேக்கி நீருக்கான நிலையான ஈரப்பதம் சோதனை: ≥ 4000 மணிநேரம்.
·வயதான பிறகு தீ தடுப்பு சோதனை: மேலே வயதான பிறகு, ஒரு நிலையான தீ சோதனை நடத்தப்பட வேண்டும், மேலும் தீ தடுப்பு வரம்பு குறைப்பு கடுமையான தரநிலைகளை (≤ 15% போன்றவை) பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்.
25 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான வடிவமைப்பு ஆயுட்காலம் கொண்ட கடலோர காற்றாலை சொத்துக்களுக்கு, அவற்றின் தீ பாதுகாப்பு அமைப்புகளின் தேர்வு ஆரம்ப கொள்முதல் செலவுகளைக் காட்டிலும் வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவுகள் மற்றும் அபாயங்களைக் குறைக்கும் கொள்கையின் அடிப்படையில் இருக்க வேண்டும்.
·N<1000 உடன் பயன்பாட்டைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது அதிக மறைமுகமான ஆபத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதாகும்: காற்றாலை விசையாழியின் சேவை வாழ்க்கையின் போது, பல விலையுயர்ந்த தீயில்லாத பூச்சு பராமரிப்பு அல்லது மறு பூச்சு தேவைப்படலாம், மேலும் தீ ஏற்பட்டால் நம்பகமான பாதுகாப்பை வழங்க முடியாமல் போகும் சாத்தியமான செலவு கணக்கிட முடியாதது.
· உயர் திரட்டலைத் தேர்ந்தெடுப்பதுAPPN>1000 என்பது மூலக்கூறு அறிவியலின் அடிப்படையில் உறுதியான உத்தரவாதங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதாகும். பொருள் வேதியியலின் வேர்களில் இருந்து தீயில்லாத பூச்சுகளில் நேரம் மற்றும் இயற்கை அரிப்பை எதிர்க்கும் ஆயுள் ஜீன்களை இது உட்செலுத்துகிறது, இது கண்ணுக்கு தெரியாத தீ தடுப்பு தடையானது சொத்துக்களின் முழு வாழ்க்கைச் சுழற்சி முழுவதும் எப்போதும் போல் வலுவாக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.
