ایک سب سٹیشن پر بہیر کے ہائی وولٹج ڈسکنیکٹرز میں سپورٹ بریکٹ کے کریکنگ کا تجزیہ
سپری کارکرد اور موثویت معدنیات سب سٹیشنز میں موجود تجهیزات برقاً شبکے کی سلامتی اور استحکام پر مستقیماً اثر ڈالتی ہے۔ زیادہ تر سب سٹیشن کی تجهیزات مختلف مواد جیسے خالص کانسی، کاربن سٹیل، اور سٹینلیس سٹیل سے بنائی گئی دھاتی حصوں پر مشتمل ہوتی ہیں۔ طویل عرصے تک کام کرتے ہوئے ان دھاتی مواد کی کارکردگی کم ہونے کی وجہ سے تجهیزات کی خرابی ہوتی ہے، جس سے سب سٹیشنز کی سلامت اور مستقل کارکردگی کے لیے قابل ذکر خطرات پیدا ہوتے ہیں۔
بیرونی بلند وولٹیج کیٹ سوئچ کی مناسب کارکردگی نہ صرف سب سٹیشن کی برقاً فراہمی کی موثویت، سلامتی، اور استحکام کے لیے بلکہ اس کی خرابی سے پورے برقاً شبکے کی گرنے کا خطرہ بھی ہوتا ہے۔ اس لیے، سب سٹیشنز میں عام تجهیزات کی خرابیوں کی بنیادی وجوہات کا مثبت طور پر تجزیہ کرنا اور مخصوص حفاظتی اقدامات کا تجویز کرنا بہت اہم ہے۔
1. بیرونی بلند وولٹیج کیٹ سوئچ کا تعارف
ایک معین 330 kV سب سٹیشن کی بیرونی بلند وولٹیج کیٹ سوئچ کے گذشتہ دور کے بلند وولٹیج سوئچ گیری کے پلانٹ سے تیار کردہ GW4 سیریز کے پروڈکٹ ہیں۔ ان کا ڈبل کالم کا افقی ڈھانچہ ہے جس میں دائیں اور بائیں کی متوازنی ہے اور یہ بنیاد، سپورٹ بریکٹ، آنسوں، اور مرکزی کنڈکٹر اسمبلی پر مشتمل ہیں۔ مرکزی کنڈکٹر اسمبلی میں مسلبہ کنکشن، ٹرمینل کلیمپس، کنڈکٹر راڈ، کنٹاکٹس، کنٹاکٹ فنگرز، اسپرنگ، اور برساتی شیلڈ شامل ہیں۔
سپتمبر 2017 میں، معمولی صيانت کے دوران اوپریٹرز نے دریافت کیا کہ ان میں سے کچھ بیرونی کیٹ سوئچ کے سپورٹ بریکٹ میں مختلف درجات کی پٹڑیاں تھیں، جس کے ساتھ شدید زدآوری بھی تھی۔ یہ دستی کارکردگی کے دوران ایک سیریوس خطرہ پیش کرتا تھا۔ اس کے بعد پٹڑی کی شکل کا ماکرو سکوپی جائزہ لیا گیا۔ اس کے علاوہ، کلیمپ کی طرف سے اور ٹرمینل کی طرف سے سپورٹ بریکٹ کے مجمع کثافتوں کا مائکرو سکوپی میٹلیگرافک تجزیہ کیا گیا۔ علاوہ ازیں، ایک سپیکٹرو میٹر کا استعمال کرتے ہوئے سپورٹ بریکٹ، کنڈکٹر راڈ، اور متعلقہ کثافتوں کی کیمیائی ترکیب کا جامع تجزیہ کیا گیا۔
2. سپورٹ بریکٹ کی پٹڑی کے جائزے کے نتائج
2.1 ماکرو سکوپی شکل
کیٹ سوئچ کے سپورٹ بریکٹ کی سطح کی کوٹنگ کھلتی گئی تھی، جس سے شدید زدآوری ظاہر ہوئی تھی۔ بریکٹ اور کنڈکٹر راڈ کے درمیان واضح طور پر زدآوری کے پیداوار دیکھے گئے تھے۔ پٹڑیوں کی شکل کشیدگی کی خصوصیات کو ظاہر کرتی تھی، جس کے فریکچر سرفاخ پر چیورن ("ہیرنگ بون") کی طرح کی پٹیاں دیکھنے میں آئیں۔ پٹڑی کی اصل اور پھیلاؤ کے علاقے کالا یا گہرا گرا دکھائی دیتے تھے۔
ڈیفلیکشن کی میزاج کے مطابق ٹرمینل بورڈ کی طرف 3.0 ملی میٹر اور کلیمپ کی طرف 2.0 ملی میٹر کی تبدیلی دیکھی گئی، جس سے بریکٹ کی بنیادی ڈسٹورشن کی تصدیق ہوئی۔
2.2 مائکرو سکوپی شکل
مائکرو سکوپی میٹلیگرافک تجزیہ نے کلیمپ کی طرف سے 1.1-3.3 ملی میٹر اور ٹرمینل بورڈ کی طرف سے 3.2-3.5 ملی میٹر کے کثافتوں کی مجموعی معلومات کا ظہور کیا۔
2.3 سپیکٹرل تجزیہ
سپورٹ بریکٹ، کنڈکٹر راڈ، اور کثافتوں کا سپیکٹرو میٹرک تجزیہ نے مندرجہ ذیل کلیدی نتائج ظاہر کیے (جدول 1 دیکھیں):
سپورٹ بریکٹ میں 94.3% الومینیم تھا، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ یہ کاسٹ الومینیم آلائی سے بنایا گیا تھا۔
کنڈکٹر راڈ میں 92.7% کانسی تھی، ساتھ ہی ٹریس عنصر بھی تھے، جس سے یہ کانسی آلائی ٹیوب کی تصدیق ہوتی ہے۔
کثافتوں میں بھی 94.3% الومینیم تھا۔
غیر محفوظ فضائی شرائط میں، الومینیم (بریکٹ سے) اور کانسی (کنڈکٹر راڈ سے) کیلنکی کپل بناتے ہیں، جس سے الیکٹروکیمیکل (کیلنکی) زدآوری کی ریکشن شروع ہوجاتی ہے۔ اس عمل میں الومینیم-آئن-ریچ کی زدآوری کے پیداوار پیدا ہوتے ہیں—جو مادہ کی تخریب اور آخر کار پٹڑی کا اہم کثافتی عامل بتایا گیا ہے۔
| نمونہ نام | عنصر کا محتوا | |||||
| ال | زین | منگنز | کپر | فیروز | سیلیکون | |
| اینسلیٹر کا سپورٹ | 94.3 | 0.33 | 0.39 | 2.64 | 0.76 | -- |
| کانڈکٹو رڈ | 6.12 | 0.26 | < 0.017 | 92.66 | < 0.028 | 0.936 |
| مسمم عنصر | 94.3 | 0.34 | 0.28 | 2.51 | 0.61 | 1.13 |
3. وجہ کا تجزیہ اور حفاظتی اقدامات
3.1 سپورٹ بریکٹ کے دراڑ کی وجوہات کا تجزیہ
عام طور پر، دھاتی مواد کی ناکامی دو قسم کے عوامل کی وجہ سے ہوتی ہے:
اندرونی عوامل: مواد کی معیار اور تیاری کے عمل سے متعلق؛
بیرونی عوامل: میکانی لوڈنگ، وقت، درجہ حرارت اور ماحولیاتی ذرائع جیسے استعمال کی شرائط سے متعلق۔
3.1.1 اندرونی عوامل کا تجزیہ
برقی وسائل کے منصوبوں میں، دھاتی اجزاء عام طور پر تعیناتی سے قبل مواد کی تشکیل اور متوقع خدمت کی عمر سمیت سخت معیاری جانچ کے مراحل سے گزرتے ہیں۔ فیلڈ کے تجربات سے ظاہر ہوتا ہے کہ کھلے میدان میں واقع ہائی والیج ڈس کنکٹرز سخت ماحولیاتی حالات میں کام کرتے ہیں، اور ان کی قابل اعتمادی بیشتر بیرونی استعمال کی شرائط پر منحصر ہوتی ہے، نہ کہ ذاتی مواد کی خرابیوں پر۔ لہٰذا، اس ڈس کنکٹر کے سپورٹ بریکٹ میں دیکھی گئی دراڑ کا سبب خراب مواد کی معیار نہیں بلکہ بنیادی طور پر ماحولیاتی نمائش ہے۔
3.1.2 بیرونی عوامل کا تجزیہ
330 کلو وولٹ سب اسٹیشن شمال مغربی خطے میں واقع ہے جہاں عام طور پر نیم خشک معتدل آب و ہوا ہوتی ہے—جو خشک ہوا، زیادہ دھوپ، اور روزانہ اور سالانہ درجہ حرارت میں زبردست تبدیلی کی علامت ہے۔ سردیاں لمبی اور سرد ہوتی ہیں اور بارش کم ہوتی ہے، جبکہ گرمیاں مختصر مگر گرم ہوتی ہیں۔
اس ڈس کنکٹر کا الومینیم کمپوزٹ سپورٹ بریکٹ مسلسل اس سخت ماحولیاتی کیفیت میں نمائش کا شکار رہا ہے، جس میں تیز ہوائیں، حرارتی چکر، برف کا جمع ہونا، اور موقع بہ موقع بارش شامل ہیں—جو تناؤ والی کرپن (SCC) کے لیے بہت زیادہ موزوں حالات ہیں۔
SCC سے مراد کسی دباؤ والے دھاتی حصے کا کھرچنے والے ماحول میں ناگہانی توڑنا ہے۔ اس کے وقوع کے لیے دو بنیادی شرائط درکار ہوتی ہیں: کھینچاؤ والی کشیدگی (Tensile stress) اور ایک مخصوص کھرچنے والا میڈیم۔
اس معاملے میں:
کشیدگی بریکٹ کے نچلے درمیانی لکیر کے دونوں جانب نیچے کی طرف اور درمیان میں اوپر کی طرف موجود ہے، جس کی وجہ سے کشیدگی کی تقسیم غیر مساوی ہوتی ہے۔
اس غیر مساوی لوڈنگ کی وجہ سے دھات میں پلاسٹک سٹرین اور ڈس لوکیشن سلیپ پیدا ہوتی ہے، جو SCC کے آغاز، پھیلنے اور آخرکار ٹوٹنے کو تیز کرتی ہے۔
بریکٹ ریزہ دار الومینیم کمپوزٹ سے بنایا گیا ہے۔ نمی اور ہوا میں معلق دھول کے ذرات کی موجودگی میں جو محلول آلودگی پیدا کرتے ہیں، گیلوانک اور دراڑ والی کرپن آسانی سے ہوتی ہے—خصوصاً کلیمپ والی طرف دراڑ میں، جہاں پانی یا برف جمع ہو سکتا ہے۔
کشیدگی اور کرپن کا مشترکہ اثر بالآخر دراڑ کا باعث بنا۔
کائناتی طور پر، SCC کی ٹوٹنے والی سطح عام طور پر کالے یا سیاہ سیاہ دراڑ کے آغاز اور پھیلنے کے علاقوں کو ظاہر کرتی ہے جو کرپن کی وجہ سے ہوتے ہیں، جبکہ اچانک ناگہانی ٹوٹنے والے علاقوں میں ردیال (radial) پیٹرن یا چیورون ("herringbone") نشانات دیکھے جاتے ہیں—جو بالکل ڈس کنکٹر بریکٹ کی دیکھی گئی ٹوٹنے کی شکل سے ملتے جلتے ہیں۔ اس سے مضبوطی سے تصدیق ہوتی ہے کہ ناکامی کا طریقہ کار تناؤ والی کرپن تھا۔
3.2 بریکٹ کی دراڑ کے خلاف حفاظتی اقدامات
چونکہ سب اسٹیشنز میں ڈس کنکٹرز سب سے زیادہ تعداد میں موجود سامان ہیں، اس لیے کھلے ماحول میں طویل مدتی استعمال کے دوران انہیں خطرات کا سامنا ہوتا ہے—خصوصاً بغیر عملے والے سب اسٹیشنز کی بڑھتی ہوئی تعیناتی کے ساتھ، جہاں زیادہ قابل اعتمادی کی ضرورت ہوتی ہے۔ درج ذیل چار حفاظتی حکمت عملیاں پیش کی جاتی ہیں:
3.2.1 تحفظاتی خانے نصب کریں
چونکہ کھلے میدان میں ڈس کنکٹرز براہ راست ماحولیاتی حالات کے سامنے ہوتے ہیں—اور خاص طور پر انتہائی آب و ہوا (مثلاً، پہاڑی سردی، شدید گرمی، ساحلی نمکینت یا برف باری کے علاقوں) میں زیادہ متاثر ہوتے ہیں—تو علیحدگی کے شیلڈز یا تحفظاتی خانے نصب کر کے ایک کنٹرول شدہ مائیکرو ماحول بنایا جا سکتا ہے، جو کرپن کو نمایاں حد تک کم کر سکتا ہے۔
3.2.2 معمول کی جانچ پڑتال کو بہتر بنائیں
چونکہ غیر مساوی کشیدگی کی تقسیم اور سخت ماحولیاتی حالات کے امتزاج نے SCC کو متحرک کیا، آپریٹرز کو نظری اور میکانی جانچ پڑتال کو اہم اجزاء—خاص طور پر بنیادی سپورٹس اور کلیمپنگ ڈھانچوں—پر شدید کرنا چاہیے تاکہ تبدیلی کی ابتدائی علامات، کرپن یا دراڑ کا پتہ چل سکے اور ثانوی نقصان یا حفاظتی واقعات کو روکا جا سکے۔
3.2.3 کرپن کی نگرانی کو مضبوط کریں
سب اسٹیشن کے سامان کی حالت کی نگرانی صرف وقفے کی مؤثریت بہتر بنانے کا ہی موثر ذریعہ نہیں بلکہ تمام عمر رسیدہ اثاثوں کے انتظام کا بنیادی ستون بھی ہے۔ جدید کرپن کا پتہ لگانے اور حقیقی وقت میں نگرانی کی ٹیکنالوجی کو فعال طور پر نافذ کرنا چاہیے تاکہ کھلے میدان میں ڈس کنکٹرز اور ان کے ساتھ لگے سامان کا دورہ وار، ہدف یافتہ جائزہ لیا جا سکے۔
3.2.4 اعلیٰ کارکردگی والی کرپن مزاحمتی کوٹنگز لاگو کریں
اعلیٰ معیار والی کرپن مزاحمتی کوٹنگز لاگو کرنا سب اسٹیشن کے سامان پر کرپن کو روکنے کا ایک مؤثر ترین طریقہ ہے۔ ڈس کنکٹر کے سپورٹ بریکٹس پر، ایسی کوٹنگز جو آکسیجن، نمی، اور آئنی آلودگی کی نفوذ کے خلاف بہترین مزاحمت رکھتی ہوں، دھاتی سطح کو کھرچنے والے عناصر سے موثر طریقے سے الگ کر سکتی ہیں۔ ایسی کوٹنگز مضبوط جسمانی رکاوٹ کا تحفظ فراہم کرتی ہیں، جو ماحولیاتی تباہی کے خلاف قابل اعتماد پہلی لکیرِ دفاع قائم کرتی ہیں۔
4. نتیجہ
سپورٹ بریکٹ، موصل سلاخ، اور 330 کلو وولٹ سب اسٹیشن کے کھلے میدان میں واقع ہائی والیج ڈس کنکٹر سے حاصل شدہ آلودگی کے جامع ٹیسٹنگ اور تجزیے کی بنیاد پر درج ذیل نتائج اخذ کیے گئے ہیں:
(1) سپورٹ بریکٹ میں دراڑ کی بنیادی وجہ تناؤ والی کرپن (SCC) ہے۔ بریکٹ کی بنیاد پر غیر مساوی کشیدگی، اور کلیمپ والی طرف دراڑ میں مسلسل بدلتی ہوئی موسمی حالات کے تحت دراڑ والی کرپن کا امتزاج، مواد کی خرابی کو تیز کرتا ہے اور آخرکار ٹوٹنے کا باعث بنتا ہے۔
(2) موصى بها التدابير الوقائية تشمل تركيب أغطية عازلة، وتطبيق طبقات واقية عالية الأداء، وتعزيز عمليات الفحص الروتينية، وتنفيذ رصد منهجي للتآكل. بالنسبة للمواقع المحددة، يجب وضع استراتيجية شاملة لتخفيف التآكل تناسب الموقع لضمان التشغيل الآمن والاستقرار والموثوقية للمعدات في محطة التحويل.
