پی ایف اے ہیٹر سپورٹ بریکٹ-ہیٹر کو ٹینکوں میں رکھنے یا معاون سامان رکھنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے-کبھی کبھار بلند درجہ حرارت پر مسلسل میکانی بوجھ برداشت کرتے ہیں۔ 180 ڈگری پر (PFA کی مسلسل استعمال کی حد 200 ڈگری کے قریب)، کریپ پھٹنا بھاری بھرکم بریکٹ کے لیے ناکامی کا غالب موڈ بن جاتا ہے۔ 5 MPa پر بھری ہوئی بریکٹ کے لیے (عام طور پر 10 کلو گرام کے ہیٹر کے لیے جو 50 mm² کراس-سیکشن سپورٹ سے لٹکتا ہے)، حقیقت پسندانہ کریپ رپچر لائف 500–2,000 گھنٹے ہے، PFA گریڈ، کرسٹلنیٹی، اور مینوفیکچرنگ کے معیار پر منحصر ہے۔ یہ عام ہیٹر سروس لائف (10,000–30,000 گھنٹے) سے کہیں کم ہے۔ لہذا، PFA بریکٹ کو 180 ڈگری پر 2 MPa سے زیادہ مستقل بوجھ کے لیے استعمال نہیں کیا جانا چاہیے۔ 2 MPa سے اوپر کے بوجھ کے لیے، PFA کوٹنگ کے ساتھ دھاتی بریکٹ یا علیحدہ دھاتی سپورٹ استعمال کریں۔ ذیل میں کریپ رچر ڈیٹا محفوظ ڈیزائن کے لیے رہنمائی فراہم کرتا ہے۔
180 ڈگری پر کریپ رپچر میکانزم
180 ڈگری پر، پی ایف اے اپنے شیشے کی منتقلی (Tg=-15 ڈگری) سے اوپر ہے لیکن اس کے پگھلنے والے نقطہ (305 ڈگری) سے نیچے ہے۔ پولیمر viscoelastic کریپ کی نمائش کرتا ہے: مسلسل بوجھ کے تحت، یہ مسلسل خراب ہوتا ہے۔ ابتدائی رینگنے کے مرحلے میں (پہلے 0-100 گھنٹے)، تناؤ میں کمی کی شرح سے اضافہ ہوتا ہے۔ ثانوی رینگنے میں (100-1,000 گھنٹے)، تناؤ کی شرح مستقل رہتی ہے۔ ترتیری رینگنے میں (1,000 گھنٹے سے زیادہ)، خلاء کی شکل میں تناؤ تیز ہو جاتا ہے اور مؤثر کراس- سیکشن کم ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے ٹوٹنا شروع ہو جاتا ہے۔ 180 ڈگری پر 5 MPa پر بھری ہوئی PFA بریکٹ کے لیے، ترتیری رینگنے تک پہنچنے کا عام وقت 200-500 گھنٹے ہے۔ ٹوٹنا 500-2,000 گھنٹے میں ہوتا ہے۔ ٹوٹنے والی زندگی لارسن-ملر پیرامیٹر کی پیروی کرتی ہے: LMP=T × (C + log t)، جہاں T درجہ حرارت (K) ہے، t ٹوٹنے کا وقت ہے (گھنٹے)، اور C ایک مادی مستقل ہے (PFA کے لیے ≈20)۔ دیے گئے LMP کے لیے، زیادہ درجہ حرارت زندگی کو تیزی سے کم کر دیتا ہے۔
پی ایف اے کی کرسٹل پن کریپ مزاحمت کو سختی سے متاثر کرتی ہے۔ اعلی-کرسٹلینٹی پی ایف اے (55–65%) میں کم-کرسٹلینٹی پی ایف اے (35–45%) سے 2–3× لمبی کریپ لائف ہے۔ اینیلڈ بریکٹ (4 گھنٹے کے لیے 200 ڈگری پر اینیلنگ کے بعد-) بھی لمبی زندگی دکھاتے ہیں (آرٹیکل #41 دیکھیں)۔ بریکٹ جیومیٹری اہمیت رکھتی ہے: تیز کونے تناؤ کو مرکوز کرتے ہیں اور ریڈیوسڈ ڈیزائن کے مقابلے میں زندگی کو 50-80% تک کم کرتے ہیں۔
تناؤ اور درجہ حرارت کے ذریعہ کریپ رپچر لائف
| درجہ حرارت (ڈگری) | تناؤ (MPa) | پی ایف اے گریڈ | کرسٹلنیٹی (%) | ٹوٹ پھوٹ کی زندگی (گھنٹے، عام) | فیلور موڈ |
|---|---|---|---|---|---|
| 180 | 2 | معیاری | 45 | 8,000–15,000 | ضرورت سے زیادہ انحراف (رینگنا) |
| 180 | 3 | معیاری | 45 | 3,000–6,000 | رینگنا پھٹ جانا |
| 180 | 4 | معیاری | 45 | 1,000–2,500 | باطل کی تشکیل کے ساتھ پھٹ جانا |
| 180 | 5 | معیاری | 45 | 500–1,500 | تیزی سے پھٹ جانا |
| 180 | 6 | معیاری | 45 | 200–500 | فوری جھکاؤ، پھٹ جانا |
| 180 | 5 | اعلی-کرسٹلنیٹی (اینیلڈ) | 60 | 1,200–2,500 | 2× لائف بمقابلہ معیاری |
| 180 | 5 | کم-کرسٹلنیٹی (بغیر بند) | 38 | 300–800 | 50% زندگی بمقابلہ معیاری |
| 160 | 5 | معیاری | 45 | 3,000–6,000 | کم درجہ حرارت زندگی کو بڑھاتا ہے۔ |
| 200 | 3 | معیاری | 45 | 500–1,500 | PFA کے لیے اوپری حد کے قریب |
| 150 | 5 | معیاری | 45 | 6,000–12,000 | وقفے وقفے سے بوجھ کے لیے قابل قبول |
محفوظ ڈیزائن کی سفارشات
For PFA support brackets at 180°C, the maximum sustained stress should not exceed 2 MPa for long-term service (>5,000 گھنٹے)۔ تناؤ کا حساب لگائیں بطور σ=F / A، جہاں F بوجھ (N) ہے اور A بریکٹ کا کم از کم کراس- سیکشنل ایریا ہے (mm²)۔ 50 N بوجھ (≈5 کلوگرام) کے لیے، مطلوبہ رقبہ A=F/σ=50 / 2=25 mm²۔ 5 ملی میٹر × 5 ملی میٹر (25 ملی میٹر²) کے کراس-سیکشن کے ساتھ ایک بریکٹ کم سے کم ہے۔ 100 N بوجھ (10 کلوگرام) کے لیے، کم از کم رقبہ 50 mm² (7 mm × 7 mm) ہے۔ یہ کم سے کم سائز ہیں؛ بڑے بریکٹ حفاظتی مارجن فراہم کرتے ہیں۔
180 ڈگری پر 2 MPa سے اوپر کے بوجھ کے لیے، کیمیائی حملے سے بچنے کے لیے دھاتی بریکٹ (سٹینلیس سٹیل، ٹائٹینیم، یا ہیسٹیلائے) PFA کوٹنگ یا آستین کے ساتھ استعمال کریں۔ دھاتی بریکٹ بوجھ اٹھاتا ہے۔ پی ایف اے کیمیائی مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ متبادل طور پر، ہیٹر سینٹر کے ذریعے دھاتی چھڑی کا استعمال کرتے ہوئے نیچے سے (کمپریشن) کے بجائے اوپر سے ہیٹر کو سپورٹ کریں۔ پی ایف اے تناؤ کی نسبت کمپریشن میں زیادہ مضبوط ہے۔ اسی تناؤ کے لیے کمپریسیو کریپ لائف ٹینسائل کریپ لائف سے 2–3× لمبی ہوتی ہے۔
زیادہ دباؤ پر کام کرنے والے موجودہ PFA بریکٹ کے لیے، ہر سال خرابی کا معائنہ کریں۔ بریکٹ کے اصل طول و عرض کی پیمائش کریں اور موجودہ سے موازنہ کریں۔ 2 ملی میٹر سے زیادہ کا مستقل انحراف یا کوئی بھی نظر آنے والا کریکنگ فوری طور پر متبادل کی ضمانت دیتا ہے۔ اگر بریکٹ خراب ہو گیا ہے لیکن پھٹا نہیں ہے، تو یہ کام کرنا جاری رکھ سکتا ہے لیکن کم صلاحیت پر۔ اہم ایپلی کیشنز کے لیے (ہیٹر ٹینک میں گر سکتا ہے)، کریکنگ سٹیٹس سے قطع نظر درست بریکٹ کو تبدیل کریں۔
فیلڈ کی مثال
ایک کیمیکل پلانٹ نے 180 ڈگری پر 15 کلوگرام ہیٹر (150 این لوڈ) کو سہارا دینے کے لیے پی ایف اے بریکٹ کا استعمال کیا۔ بریکٹ کراس-سیکشن 10 ملی میٹر × 8 ملی میٹر (80 ملی میٹر²) تھا، جو σ=150/80=1.9 MPa-محفوظ حد کے اندر دیتا ہے۔ 18 مہینوں (≈13,000 گھنٹے) کے بعد، بریکٹ نے 3 ملی میٹر کا انحراف دکھایا لیکن کوئی دراڑ نہیں۔ ہیٹر اب بھی سہارا تھا۔ 2.5 سال (18,000 گھنٹے) میں، انحراف 6 ملی میٹر تک پہنچ گیا، اور ہیٹر جھک رہا تھا۔ بریکٹ کو ایک طے شدہ شٹ ڈاؤن کے دوران تبدیل کیا گیا تھا۔ بریکٹ ناکام نہیں ہوا تھا لیکن اپنی مفید زندگی کے اختتام کے قریب تھا۔ پلانٹ نے غیر معینہ زندگی کی ضرورت کا حوالہ دیتے ہوئے مستقبل کی تنصیبات کے لیے دھاتی بریکٹ استعمال کرنے کے لیے اپنے ڈیزائن پر نظر ثانی کی۔
نتیجہ: PFA بریکٹ سٹریس کو 180 ڈگری پر 2 MPa تک محدود کریں۔
5 MPa اور 180 ڈگری پر لوڈ PFA ہیٹر سپورٹ بریکٹ کی حقیقت پسندانہ کریپچر لائف صرف 500–2,000 گھنٹے-زیادہ تر صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے ناکافی ہے۔ طویل-ٹرم سروس (5،000+ گھنٹے) کے لیے، تناؤ کو 2 MPa تک محدود رکھیں۔ 2 MPa سے اوپر کے بوجھ کے لیے، PFA کوٹنگ کے ساتھ دھاتی بریکٹ یا علیحدہ دھاتی سپورٹ استعمال کریں۔ اگر پی ایف اے بریکٹ کا استعمال کرنا ضروری ہے تو، ہائی-کرسٹلنیٹی، اینیلڈ پی ایف اے، تمام کونوں کے رداس کی وضاحت کریں، اور انحراف کے لیے سالانہ معائنہ کریں۔ PFA کیمیائی مزاحمت کے لیے ایک بہترین مواد ہے لیکن اعلی درجہ حرارت پر پائیدار بوجھ-برداشت کرنے کے لیے ناقص مواد ہے۔ پی ایف اے سے مت پوچھیں کہ دھات کو کیا کرنا چاہیے۔ جب شک ہو تو دھات کا استعمال کریں۔ ہیٹر کے ٹینک میں گرنے اور دیوار کے ساتھ شارٹ کرنے کی لاگت ایک مناسب میٹل سپورٹ بریکٹ کی لاگت سے کہیں زیادہ ہے۔ لوڈ کے لیے بریکٹ کو انجینئر کریں، نہ کہ کسی ایک -مادی حل کی سہولت کے لیے۔
