बोगी हर्थ फर्नेस एक विशाल ताप प्रणाली है। तापमान में अंतर होना अपरिहार्य है, लेकिन इसे नियंत्रित किया जा सकता है। तापमान एकरूपता सर्वेक्षण (टीयूएस) वह परीक्षण है जो यह प्रमाणित करता है कि प्रबंधन कारगर है।
मोंटे इंटेलिजेंस भट्टी के चालू होने के दौरान टीयूएस परीक्षण करता है और भट्टी के पूरे जीवनकाल में समय-समय पर पुनः परीक्षण की अनुशंसा करता है। यह लेख एएमएस 2750एफ के अंतर्गत टीयूएस आवश्यकताओं की व्याख्या करता है, जो एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और सामान्य ताप उपचार में थर्मल प्रोसेसिंग उपकरणों के लिए सबसे व्यापक रूप से संदर्भित मानक है।
AMS 2750F तापमान एकरूपता सहनशीलता के आधार पर भट्टियों को वर्गीकृत करता है। श्रेणी 1 में ±3°C की एकरूपता आवश्यक है — यह सबसे सख्त सहनशीलता है, जिसका उपयोग टरबाइन डिस्क और संरचनात्मक फोर्जिंग जैसे महत्वपूर्ण एयरोस्पेस घटकों के लिए किया जाता है। श्रेणी 2 में ±6°C की आवश्यकता होती है — यह अधिकांश एयरोस्पेस ऊष्मा उपचार के लिए मानक है। श्रेणी 3 में ±8°C की आवश्यकता होती है। श्रेणी 4 में ±10°C की आवश्यकता होती है। श्रेणी 5 में ±14°C की आवश्यकता होती है। श्रेणी 6 में ±28°C की आवश्यकता होती है — यह सबसे ढीली सहनशीलता है, जिसका उपयोग तनाव कम करने और गैर-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
बोगी हर्थ फर्नेस के लिए, क्लास 2 (±6°C) प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण है, लेकिन संभव है। इस प्रकार की फर्नेस के लिए क्लास 1 (±3°C) प्राप्त करना बेहद मुश्किल है, क्योंकि इसमें भौतिक पैमाने की जटिलताएँ शामिल होती हैं - 10 मीटर लंबे फर्नेस चैंबर में बर्नर की स्थिति, फ्लू गैस प्रवाह पैटर्न और दरवाजे से ऊष्मा हानि के कारण स्वाभाविक रूप से तापमान में अंतर होता है। बोगी हर्थ पर क्लास 1 TUS के लिए आमतौर पर गैस बर्नर के बजाय बहुत ही सटीक ज़ोन नियंत्रण वाले इलेक्ट्रिक हीटिंग तत्वों की आवश्यकता होती है।
AMS 2750F के अंतर्गत TUS प्रक्रिया के लिए भट्टी के कार्य क्षेत्र में जगह-जगह थर्मोकपल लगाने की आवश्यकता होती है। कार्य क्षेत्र वह आयतन है जिसके भीतर निर्दिष्ट तापीय उपचार प्राप्त करने के लिए सामग्री रखी जानी चाहिए - इसमें दीवारों, दरवाज़े और पिछली दीवार के पास के क्षेत्र शामिल नहीं हैं जहाँ तापमान एकसमान होने की संभावना कम होती है। बोगी हर्थ भट्टी के लिए, कार्य क्षेत्र को आमतौर पर उस आयतन के रूप में परिभाषित किया जाता है जो दीवारों, छत और दरवाज़े से कम से कम 300 मिमी और हर्थ की सतह से कम से कम 150 मिमी दूर हो।
आवश्यक TUS थर्मोकपलों की संख्या कार्यक्षेत्र के आयतन पर निर्भर करती है। 0.085 घन मीटर (3 घन फीट) तक के आयतन के लिए 9 थर्मोकपलों की आवश्यकता होती है - एक आयताकार ग्रिड के प्रत्येक कोने पर और एक केंद्र में। 0.085 से 6.4 घन मीटर के बीच के आयतन के लिए, यह संख्या बढ़कर 4x4x4 ग्रिड या 15-40 थर्मोकपल हो जाती है, जो आयतन अनुपात पर निर्भर करती है। 30-50 घन मीटर के कार्यक्षेत्र वाले बड़े बोगी हर्थ फर्नेस के लिए, मानक के अनुसार एक ऐसे ग्रिड की आवश्यकता होती है जिसमें पर्याप्त थर्मोकपल हों ताकि कोई भी दो आसन्न माप बिंदु 0.6 मीटर से अधिक दूर न हों।
थर्मोकपल सरणी को एक परीक्षण फ्रेम पर लगाया जाता है - यह एक हल्का ढांचा होता है, जो आमतौर पर स्टेनलेस स्टील की ट्यूबिंग से बना होता है, और भट्टी में वायु प्रवाह या ऊष्मा स्थानांतरण को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किए बिना थर्मोकपलों को उनके निर्दिष्ट स्थानों पर रखता है। परीक्षण फ्रेम को बोगी कार पर रखा जाता है, और सर्वेक्षण के लिए कार को भट्टी के अंदर ले जाया जाता है।
यह सर्वेक्षण भट्टी के न्यूनतम और अधिकतम परिचालन तापमान पर किया जाता है, और आमतौर पर एक या अधिक मध्यवर्ती तापमानों पर भी किया जाता है। 500-1100°C रेटिंग वाली भट्टी के लिए, सर्वेक्षण 500°C, 800°C और 1100°C पर किया जाएगा - तीन पूर्ण सर्वेक्षण चक्र। प्रत्येक तापमान पर, भट्टी के स्थिर हो जाने के बाद (सभी सर्वेक्षण थर्मोकपल 30 मिनट के लिए निर्धारित बिंदु के ±3°C के भीतर हों), कम से कम 30 मिनट के लिए डेटा एकत्र किया जाता है।
स्वीकृति मानदंड यह है कि संपूर्ण डेटा संग्रहण अवधि के दौरान सभी सर्वेक्षण थर्मोकपल निर्दिष्ट एकरूपता सहनशीलता बैंड के भीतर ही रहें। यदि कोई थर्मोकपल सहनशीलता से बाहर चला जाता है, तो उस तापमान पर सर्वेक्षण विफल हो जाता है। विफल सर्वेक्षणों के लिए भट्टी नियंत्रणों (आमतौर पर नियंत्रक में ज़ोन तापमान ऑफ़सेट) को समायोजित करना और पुनः परीक्षण करना आवश्यक होता है।
तापमान में एकरूपता लाने के लिए ज़ोन तापमान ऑफ़सेट समायोजन मुख्य उपाय है। यदि TUS से पता चलता है कि भट्टी का अगला भाग (दरवाजे के पास) निर्धारित तापमान से 8°C ठंडा है, जबकि पिछला भाग निर्धारित तापमान पर है, तो फ्रंट ज़ोन कंट्रोलर को +8°C ऑफ़सेट के साथ प्रोग्राम किया जा सकता है। समायोजन के बाद, सुधार की पुष्टि करने के लिए TUS को दोबारा चलाया जाता है। अधिकांश भट्टियाँ उचित ज़ोन ऑफ़सेट ट्यूनिंग के साथ क्लास 2 एकरूपता प्राप्त कर सकती हैं, भले ही प्रारंभिक सर्वेक्षण में ±10°C या इससे भी अधिक का अंतर दिखे।
सर्वेक्षण का अंतराल भट्टी के प्रकार और कार्य की गंभीरता पर निर्भर करता है। एयरोस्पेस घटकों को संसाधित करने वाली क्लास 2 भट्टियों के लिए, AMS 2750F के अनुसार TUS को हर 6 महीने में दोहराना आवश्यक है। वाणिज्यिक ताप उपचार करने वाली क्लास 4 भट्टियों के लिए, वार्षिक सर्वेक्षण सामान्य है। भट्टी में कोई भी बड़ा बदलाव — बर्नर बदलना, नियंत्रण प्रणाली का उन्नयन, दुर्दम्य पदार्थ की पुनः लाइनिंग — होने पर पुनः योग्यता सर्वेक्षण आवश्यक हो जाता है।
TUS और SAT (सिस्टम एक्यूरेसी टेस्ट) के बीच संबंध को लेकर अक्सर भ्रम की स्थिति रहती है। TUS कार्य क्षेत्र में तापमान के वितरण को मापता है। SAT कैलिब्रेटेड संदर्भ के सापेक्ष फर्नेस कंट्रोल और रिकॉर्डिंग थर्मोकपल की सटीकता को मापता है। AMS 2750 के अनुपालन के लिए दोनों परीक्षण आवश्यक हैं, लेकिन इनके उद्देश्य अलग-अलग हैं। एक फर्नेस SAT में उत्तीर्ण हो सकती है (कंट्रोल थर्मोकपल सटीक रीडिंग देता है) लेकिन TUS में विफल हो सकती है (कार्य क्षेत्र के कुछ हिस्से कंट्रोल बिंदु के सापेक्ष बहुत गर्म या बहुत ठंडे हों)।
टीयूएस का एक अनिवार्य हिस्सा दस्तावेज़ीकरण है। सर्वेक्षण रिपोर्ट में भट्टी की पहचान, परीक्षण तिथि, परीक्षण तापमान, थर्मोकपल की स्थिति दर्शाने वाला आरेख, संपूर्ण डेटा संग्रह अवधि के दौरान सभी थर्मोकपलों का कच्चा तापमान डेटा, परिकलित तापमान एकरूपता और उत्तीर्ण/अनुत्तीर्ण परिणाम शामिल होना चाहिए। यह रिपोर्ट भट्टी के गुणवत्ता रिकॉर्ड का हिस्सा बन जाती है और ग्राहक ऑडिट और एनएडीकैप मान्यता के दौरान इसकी समीक्षा की जाती है।
मोंटे इंटेलिजेंस भट्टी के चालू होने के दौरान प्रारंभिक थर्मोकपल सर्वे (TUS) प्रदान करता है और आवधिक पुनर्सर्वेक्षण सेवाएं भी उपलब्ध कराता है। हम थर्मोकपल माउंटिंग हार्डवेयर, डेटा अधिग्रहण प्रणाली और रिपोर्टिंग सॉफ्टवेयर भी आपूर्ति करते हैं।
TUS सेवाओं या फर्नेस कमीशनिंग सहायता के लिए, helenxu@cnlymonte.com पर संपर्क करें।
