प्लाज्मा थर्मल रिएक्टर में सिरेमिक विघटन का त्रिआयामी विश्लेषण

प्लाज्मा रीसाइक्लिंग संयंत्र में भयावह विफलता आंतरिक सिरेमिक कोटिंग के अलग होने से शुरू हुई। थर्मल स्प्रे (प्लाज्मा स्प्रे) के माध्यम से लगाई गई सुरक्षात्मक परत धातु के सब्सट्रेट से अलग हो गई, जिससे रिएक्टर का बाहरी आवरण प्लाज्मा आर्क के सीधे संपर्क में आने से पिघल गया। बाद के विश्लेषण में चक्रीय थकान और अनुप्रयोग त्रुटि के बीच मूल कारण निर्धारित करने के लिए एब्लेशन घटना के 3D पुनर्निर्माण की आवश्यकता थी।

SimScale और GOM Inspect 🔥 के माध्यम से विभेदक निदान

इंजीनियरिंग टीम ने रिएक्टर की शेष ज्यामिति को स्कैन करने के लिए GOM Inspect का उपयोग किया, जिससे एब्लेटेड क्षेत्र का एक पॉइंट क्लाउड बनाया गया। इस वास्तविक मॉडल को थर्मल तनाव के परिमित तत्व विश्लेषण (FEM) सिमुलेशन को चलाने के लिए SimScale में आयात किया गया था। दो परिदृश्यों की तुलना की गई: एक कोटिंग जिसमें 1200°C के थर्मल चक्रों के अधीन पूर्ण आसंजन था, और दूसरा एक दोषपूर्ण इंटरफ़ेस के साथ जो खराब प्लाज्मा स्प्रे अनुप्रयोग का अनुकरण करता था। परिणामों से पता चला कि विफलता क्षेत्र खराब आसंजन मॉडल में तनाव एकाग्रता के साथ मेल खाता है, जिससे शुद्ध थकान को प्राथमिक कारण के रूप में खारिज कर दिया गया।

थर्मल कोटिंग निरीक्षण ⚠️ से सबक

अनुकरण और वास्तविक एब्लेशन के बीच सहसंबंध ने दिखाया कि अलगाव क्रमिक दरार के कारण नहीं था, बल्कि सिरेमिक-धातु इंटरफ़ेस पर अचानक डिलेमिनेशन के कारण था। यह संचालन से पहले 3D गैर-विनाशकारी परीक्षण के साथ प्लाज्मा स्प्रे प्रक्रियाओं को मान्य करने की आवश्यकता को पुष्ट करता है। अत्यधिक थर्मल थकान वातावरण में, GOM के साथ डिजिटल निरीक्षण और SimScale में पूर्व सिमुलेशन वैकल्पिक नहीं हैं; आवरण के पिघलने से बचने का यही एकमात्र तरीका है।

थर्मल तनाव चक्रों के तहत भयावह अलगाव के सटीक बिंदु की भविष्यवाणी करने के लिए थर्मल प्लाज्मा रिएक्टर के सिरेमिक अस्तर में उप-मिलीमीटर दरार प्रसार को 3D में कैसे मॉडल किया जा सकता है?

(पी.एस.: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी तरह ही होती है।)