Tiknoolajiyada alxanka laysarka, sababtoo ah cufnaanta tamarta sare, kulaylka yar iyo astaamaha aan taabashada lahayn, ayaa noqotay mid ka mid ah hababka ugu muhiimsan ee wax soo saarka saxda ah ee casriga ah. Si kastaba ha ahaatee, dhibaatooyinka sida oksaydhka, daloolada iyo gubashada walxaha ay keento taabashada barkadda dhalaalaysa ee jawiga inta lagu jiro alxanka ayaa si weyn u xaddidaya sifooyinka farsamada iyo cimriga adeegga ee tolmada alxanka. Maadaama ay tahay dhexdhexaadka udub-dhexaadka ah ee lagu xakameynayo deegaanka alxanka, xulashada nooca, heerka socodka iyo qaabka afuufidda ee gaaska ilaalinta waxay u baahan tahay in lagu daro astaamaha walxaha (sida dhaqdhaqaaqa kiimikada, socodka kulaylka) iyo dhumucda saxanka.
Noocyada gaasaska gaashaanka
Shaqada ugu muhiimsan ee gaasaska gaashaanka waxay ku jirtaa go'doominta oksijiinta, nidaaminta dhaqanka barkadda dhalaalaysa, iyo hagaajinta hufnaanta isku xidhka tamarta. Iyada oo ku saleysan sifooyinkooda kiimikada, gaasaska gaashaanka waxaa loo kala saari karaa gaasaska aan firfircoonayn (argon, helium) iyo gaasaska firfircoon (nitrogen, kaarboon laba ogsaydh). Gaasaska aan firfircoonayn waxay leeyihiin xasillooni kiimiko oo sareysa waxayna si wax ku ool ah uga hortagi karaan oksaydhka barkadda dhalaalaysa, laakiin kala duwanaanshaha muhiimka ah ee sifooyinka jirka kulaylka ayaa si weyn u saameeya saameynta alxanka. Tusaale ahaan, argon (Ar) wuxuu leeyahay cufnaan sare (1.784 kg/m³) wuxuuna samayn karaa dahaar deggan, laakiin conductivity-giisa kulaylka hooseeya (0.0177 W/m·K) wuxuu horseedaa qaboojin gaabis ah oo barkadda dhalaalaysa iyo gelinta alxanka gacmeed. Taas bedelkeeda, helium (He) wuxuu leeyahay conductivity kuleyl ah oo siddeed laab ka sarreeya (0.1513 W/m·K) marka loo eego argon wuxuuna dedejin karaa qaboojinta barkadda dhalaalaysa wuxuuna kordhin karaa gelinta alxanka, laakiin cufnaantiisa hoose (0.1785 kg/m³) waxay ka dhigaysaa mid u nugul inuu baxsado, taasoo u baahan heer socod sare si loo ilaaliyo saameynta ilaalinta. Gaasaska firfircoon sida nitrogen (N₂) waxay kor u qaadi karaan xoogga alxanka iyada oo loo marayo xoojinta xalka adag xaaladaha qaarkood, laakiin isticmaalka xad-dhaafka ah wuxuu sababi karaa daloolo ama roobab marxalado jajaban. Tusaale ahaan, marka alxanka birta aan lahayn ee laba-jibbaaran, faafinta nitrogen ee barkadda dhalaalaysa waxay carqaladeyn kartaa dheelitirka wejiga ferrite/austenite, taasoo keenta hoos u dhac ku yimaada iska caabbinta daxalka.
Jaantuska 1. Alxanka laysarka ee birta aan miridhku lahayn ee 304L (kor): Difaaca gaaska Ar; (hoose): Difaaca gaaska N2
Marka laga eego dhinaca habka habka, tamarta ionization-ka sare ee helium (24.6 eV) waxay xakamayn kartaa saamaynta ilaalinta balaasmaha waxayna kor u qaadi kartaa nuugista tamarta laysarka, taasoo kordhinaysa qoto-dheeraanta gelinta. Dhanka kale, tamarta ionization-ka hoose ee argon (15.8 eV) waxay u nugul tahay inay soo saarto daruuraha balaasmaha, taas oo u baahan in diiradda la saaro ama la beddelo garaaca si loo yareeyo faragelinta. Intaa waxaa dheer, falcelinta kiimikada ee u dhaxaysa gaasaska firfircoon iyo barkadda dhalaalaysa (sida nitrogen-ka oo la falgala Cr ee birta) waxay beddeli kartaa halabuurka alxanka, xulasho taxaddar lehna waa lagama maarmaan iyadoo lagu saleynayo sifooyinka agabka.
Tusaalooyinka codsiga agabka:
• Bir: Alxanka khafiifka ah (<3 mm), argon wuxuu hubin karaa dhammaystirka dusha sare, iyadoo dhumucdiisu tahay lakab oksaydh oo ah 0.5 μm oo keliya tolmo bir ah oo kaarboon yar leh oo 1.5 mm ah; saxannada qaro weyn (>10 mm), waxaa loo baahan yahay in lagu daro xaddi yar oo helium (He) ah si loo kordhiyo qoto dheer ee gelitaanka.
• Bir aan miridh lahayn: Ilaalinta Argon waxay ka hortagi kartaa luminta curiyayaasha Cr, iyadoo maadada Cr ay tahay 18.2% oo ku jirta tolmo bir ah oo 3 mm dhumucdeedu tahay 304 oo aan miridh lahayn oo u dhow 18.5% birta salka ah; birta aan miridh lahayn ee duplex, waxaa loo baahan yahay isku darka Ar-N₂ (N₂ ≤ 5%) si loo dheellitiro saamiga. Daraasaduhu waxay muujiyeen in marka la isticmaalayo isku darka Ar-2% N₂ ee birta aan miridh lahayn ee 2205 ee dhumucdeedu tahay 8 mm, saamiga ferrite/austenite waa mid deggan 48:52, oo leh xoog jiidis ah oo ah 780 MPa, kaas oo ka sarreeya ilaalinta argon saafi ah (720 MPa).
• Daloolada Aluminium: Saxan khafiif ah (<3 mm): Muujinta sare ee daloolada Aluminium waxay horseedaa heer nuugis tamar oo hooseeya, helium-na, oo leh tamar ionization sare (24.6 eV), ayaa xasilin kara balaasmaha. Cilmi-baaristu waxay muujinaysaa in marka daloolada Aluminium ee 6061 ee dhumucdiisu tahay 2 mm ay ku ilaaliso helium, qoto-dheeraanta gelinta waxay gaartaa 1.8 mm, taasoo kordhaysa 25% marka la barbar dhigo argon, heerka daloolkuna wuxuu ka hooseeyaa 1%. Daloolada qaro weyn (>5 mm): Daloolada qaro weyn ee aluminium waxay u baahan yihiin tamar sare, isku darka helium-argon (He:Ar = 3:1) wuxuu dheellitiri karaa qoto-dheeraanta gelinta iyo kharashka labadaba. Tusaale ahaan, marka la alxamo saxannada 5083 ee dhumucdoodu tahay 8 mm, qoto-dheeraanta gelinta waxay gaartaa 6.2 mm iyadoo la ilaalinayo gaaska isku dhafan, taasoo kordhaysa 35% marka la barbar dhigo gaaska argon ee saafiga ah, kharashka alxankana waxaa la dhimayaa 20%.
Fiiro gaar ah: Qoraalkii asalka ahaa wuxuu ka kooban yahay khaladaad iyo iswaafaqla'aan. Turjumaadda la bixiyay waxay ku salaysan tahay nooca saxda ah iyo kan isku xiran ee qoraalka.
Saamaynta heerka socodka gaaska argon
Heerka socodka gaaska argon wuxuu si toos ah u saameeyaa awoodda daboolida gaaska iyo dhaqdhaqaaqa dareeraha ee barkadda dhalaalaysa. Marka heerka socodka uusan ku filnayn, lakabka gaaska si buuxda uma go'doomin karo hawada, geeska barkadda dhalaalaysana wuxuu u nugul yahay oksaydheynta iyo sameynta daloolada gaaska; marka heerka socodka uu aad u sarreeyo, waxay sababi kartaa jahwareer, kaas oo dhaqi kara dusha sare ee barkadda dhalaalaysa oo horseedi kara niyad-jabka alxanka ama kala-baxa. Sida laga soo xigtay tirada Reynolds ee farsamooyinka dareeraha (Re = ρvD/μ), kororka heerka socodka ayaa kordhin doona xawaaraha socodka gaaska. Marka Re > 2300, socodka laminar wuxuu isu beddelaa socod qasan, kaas oo burburin doona xasilloonida barkadda dhalaalaysa. Sidaa darteed, go'aaminta heerka socodka muhiimka ah waxay u baahan tahay in lagu falanqeeyo tijaabooyin ama jilitaanno tirooyin ah (sida CFD).
Jaantuska 2. Saamaynta Heerarka Socodka Gaaska ee Kala Duwan ee Tolmada Alxanka
Hagaajinta socodka waa in la hagaajiyaa iyadoo la isku darayo isku-xidhka kulaylka iyo dhumucda saxanka:
• Birta iyo birta aan miridhku lahayn: Taarikada birta khafiifka ah (1-2 mm), heerka socodka ayaa la doorbidaa 10-15 L/daqiiqo. Taarikada dhumucda leh (>6 mm), waa in la kordhiyaa ilaa 18-22 L/daqiiqo si loo xakameeyo oksaydhka dabada. Tusaale ahaan, marka heerka socodka ee birta aan miridhku lahayn ee 316L dhumucdiisu tahay 20 L/daqiiqo, isku-dhafka adkaanta HAZ waxaa lagu hagaajiyaa 30%.
• Daawaha aluminiumka: Daawaha kulaylka sare wuxuu u baahan yahay heer socod sare si loo dheereeyo waqtiga ilaalinta. Daawaha aluminiumka 7075 ee dhumucdiisu tahay 3 mm, heerka daloolku waa kan ugu hooseeya (0.3%) marka heerka socodku yahay 25-30 L/daqiiqo. Si kastaba ha ahaatee, saxannada aadka u qaro weyn (>10 mm), waxaa lagama maarmaan ah in lagu daro afuufid isku dhafan si looga fogaado jahwareerka.
Saamaynta qaabka gaaska afuufaya
Habka gaaska afuufaya wuxuu si toos ah u saameeyaa qaabka socodka barkadda dhalaalaysa iyo saameynta xakamaynta cilladaha isagoo xakameynaya jihada iyo qaybinta socodka gaaska. Habka gaaska afuufaya wuxuu nidaamiyaa socodka barkadda dhalaalaysa isagoo beddelaya heerka xiisadda dusha sare iyo socodka Marangoni (socodka Marangoni). Afuufada dhinac u socota waxay kicin kartaa barkadda dhalaalaysa inay ku socoto jiho gaar ah, taasoo yaraynaysa daloolada iyo ku darista wasakhda; afuufada isku dhafan waxay hagaajin kartaa isku-dhafka sameynta alxanka iyadoo la dheellitirayo qaybinta tamarta iyada oo loo marayo socodka gaaska jihooyin badan leh.
Hababka ugu muhiimsan ee loo afuufi karo waxaa ka mid ah:
• Afuufidda Coaxial: Socodka gaaska waxaa si isku xiran loogu soo saaraa laambadda laysarka, iyadoo si siman u daboolaysa barkadda dhalaalaysa, oo ku habboon alxanka xawaaraha sare leh. Faa'iidadu waa xasilloonida habka sare, laakiin socodka gaaska ayaa laga yaabaa inuu farageliyo diiradda laysarka. Tusaale ahaan, marka la isticmaalayo afuufidda coaxial ee xaashida birta galvanized ee baabuurta (1.2 mm), xawaaraha alxanka waxaa la kordhin karaa ilaa 40 mm/s, heerka kala firdhintana waa ka yar yahay 0.1.
• Afuufidda dhinaca: Socodka gaaska waxaa laga soo saaraa dhinaca barkadda dhalaalaysa, taas oo loo isticmaali karo in si jiho ah looga saaro balaasmaha ama wasakhda hoose, oo ku habboon alxanka qoto dheer ee gelinta. Tusaale ahaan, marka lagu afuufiyo birta Q345 ee dhumucdeedu tahay 12 mm xagal 30° ah, gelinta alxanka ayaa korodha 18%, heerka daloolka hoosena wuxuu hoos uga dhacaa 4% ilaa 0.8%.
• Afuufidda isku-dhafan: Isku darka afuufidda isku-xidhka iyo dhinacyada, waxay isku mar xakamayn kartaa oksaydhka iyo faragelinta balaasmaha. Tusaale ahaan, dahaarka aluminiumka 6061 ee dhumucdiisu tahay 3 mm oo leh naqshad laba-jibbaaran, heerka daloolka ayaa laga dhimayaa 2.5% ilaa 0.4%, xoogga jiidistana wuxuu gaarayaa 95% walxaha salka ah.
Saamaynta gaaska gaashaanka ku leh tayada alxanka ayaa asal ahaan ka soo jeeda nidaaminta wareejinta tamarta, heerkulka barkadda dhalaalaysa, iyo falcelinta kiimikada:
1. Wareejinta Tamarta: Wareejinta kulaylka sare ee helium waxay dardar gelisaa qaboojinta barkadda dhalaalaysa, taasoo yaraynaysa ballaca aagga ay kulaylka saameysay (HAZ); wareejinta kulaylka hoose ee argon waxay dheereysaa wakhtiga jiritaanka barkadda dhalaalaysa, taas oo faa'iido u leh sameynta dusha sare ee saxannada khafiifka ah.
2. Xasiloonida barkadda la shubay: Socodka gaaska wuxuu saameeyaa socodka barkadda la dhalaaliyay iyada oo loo marayo xoogga xiirashada, heerka socodka ku habboonna wuxuu xakameyn karaa kala firdhinta; heerka socodka xad-dhaafka ah wuxuu sababi doonaa qallooc, taasoo horseedaysa cillado alxan.
3. Ilaalinta Kiimikada: Gaasaska aan firfircoonayn waxay go'doomiyaan oksijiinta waxayna ka hortagaan oksaydhka walxaha isku-dhafka ah (sida Cr, Al); gaasaska firfircoon (sida N₂) waxay beddelaan sifooyinka alxanka iyada oo loo marayo xoojinta xalka adag ama sameynta isku-dhafka, laakiin uruurinta waxay u baahan tahay in si sax ah loo xakameeyo.
Waqtiga boostada: Abriil-09-2025
