ስንጥቆች እየተደበቁ ነው? ለግራናይት ቴርሞ-ስትረስ ትንተና የ IR ኢሜጂንግ ይጠቀሙ

በ ZHHIMG®፣ የግራናይት ክፍሎችን በናኖሜትር ትክክለኛነት በማምረት ላይ እንሰራለን። ነገር ግን እውነተኛ ትክክለኛነት ከመጀመሪያው የማኑፋክቸሪንግ መቻቻል በላይ ይዘልቃል፤ የቁሳቁሱን የረጅም ጊዜ መዋቅራዊ ትክክለኛነት እና ዘላቂነት ያካትታል። ግራናይት፣ በትክክለኛ የማሽን መሠረቶች ወይም በትላልቅ ግንባታዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ቢውል፣ እንደ ማይክሮ-ስንጥቅ እና ባዶነት ላሉ ውስጣዊ ጉድለቶች የተጋለጠ ነው። እነዚህ ጉድለቶች፣ ከአካባቢ የሙቀት ጭንቀት ጋር ተዳምረው፣ የአንድን ክፍል ረጅም ዕድሜ እና ደህንነት በቀጥታ ይወስናሉ።

ይህ የላቀ፣ ወራሪ ያልሆነ ግምገማን ይጠይቃል። የሙቀት ኢንፍራሬድ (IR) ምስል ለግራናይት ወሳኝ የሆነ አጥፊ ያልሆነ የሙከራ (NDT) ዘዴ ሆኖ ብቅ ብሏል፣ ይህም ውስጣዊ ጤንነቱን ለመገምገም ፈጣን፣ ንክኪ የሌለው መንገድ ይሰጣል። ከቴርሞ-ጭንቀት ስርጭት ትንተና ጋር ተዳምሮ፣ ጉድለትን ከማግኘት ባሻገር በመዋቅራዊ መረጋጋት ላይ ያለውን ተጽእኖ በትክክል መረዳት እንችላለን።

የሙቀት እይታ ሳይንስ፡ የ IR ምስል መርሆዎች

የሙቀት IR ምስል የሚሠራው ከግራናይት ወለል የሚወጣውን የኢንፍራሬድ ኃይል በመያዝ እና ወደ የሙቀት ካርታ በመተርጎም ነው። ይህ የሙቀት ስርጭት በተዘዋዋሪ የቴርሞፊዚካል ባህሪያትን ያሳያል።

መርህ ቀላል ነው፡ የውስጥ ጉድለቶች እንደ የሙቀት ልዩነት ያገለግላሉ። ለምሳሌ ስንጥቅ ወይም ባዶነት የሙቀት ፍሰትን ያደናቅፋል፣ ይህም ከአካባቢው የድምፅ ቁሳቁስ የሙቀት ልዩነት እንዲፈጠር ያደርጋል። ስንጥቅ እንደ ቀዝቃዛ መስመር (የሙቀት ፍሰትን የሚያግድ) ሊመስል ይችላል፣ ነገር ግን በከፍተኛ ቀዳዳ ያለው ክልል፣ በሙቀት አቅም ልዩነት ምክንያት፣ አካባቢያዊ የሆነ ትኩስ ቦታ ሊያሳይ ይችላል።

እንደ አልትራሳውንድ ወይም ኤክስሬይ ምርመራ ካሉ ባህላዊ የኤንዲቲ ቴክኒኮች ጋር ሲነጻጸር፣ የ IR ምስል የተለያዩ ጥቅሞችን ይሰጣል፡

• ፈጣን፣ ሰፊ ቦታ ያለው ቅኝት፡- አንድ ምስል በርካታ ካሬ ሜትር የሚሸፍን ሲሆን ይህም እንደ ድልድይ ጨረሮች ወይም የማሽን አልጋዎች ያሉ ትላልቅ የግራናይት ክፍሎችን በፍጥነት ለማጣራት ተስማሚ ያደርገዋል።
• ንክኪ የሌለው እና የማያበላሽ፡- ዘዴው ምንም አይነት አካላዊ ትስስር ወይም የመገናኛ ዘዴ አያስፈልገውም፣ ይህም በንፁህ የክፍሉ ወለል ላይ ምንም አይነት ሁለተኛ ደረጃ ጉዳት እንዳይደርስ ያረጋግጣል።
• ተለዋዋጭ ክትትል፡- የሙቀት ለውጥ ሂደቶችን በእውነተኛ ጊዜ እንዲይዙ ያስችላል፣ ይህም የሙቀት ለውጥ ሂደቶች ሲፈጠሩ ሊከሰቱ የሚችሉ ጉድለቶችን ለመለየት አስፈላጊ ነው።

ዘዴውን መክፈት፡ የቴርሞ-ጭንቀት ቲዎሪ

የግራናይት ክፍሎች በአካባቢያዊ የሙቀት መለዋወጥ ወይም በውጫዊ ጭነቶች ምክንያት ውስጣዊ የሙቀት ጭንቀቶችን ያዳብራሉ። ይህ የሚመራው በቴርሞሌላስቲክነት መርሆዎች ነው፡

• የሙቀት መስፋፋት አለመጣጣም፡ ግራናይት የተዋሃደ ድንጋይ ነው። ውስጣዊ የማዕድን ደረጃዎች (እንደ ፌልድፓር እና ኳርትዝ ያሉ) የተለያዩ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንቶች አሏቸው። የሙቀት መጠኑ ሲቀየር፣ ይህ አለመጣጣም ወጥ ያልሆነ መስፋፋት ያስከትላል፣ ይህም የተጠናከረ የመለጠጥ ወይም የመጨመቂያ ውጥረት ዞኖችን ይፈጥራል።
• የጉድለት ገደብ ተጽእኖ፡- እንደ ስንጥቆች ወይም ቀዳዳዎች ያሉ ጉድለቶች በተፈጥሯቸው አካባቢያዊ ውጥረትን እንዲለቀቅ ይገድባሉ፣ ይህም በአቅራቢያው ባለው ቁሳቁስ ውስጥ ከፍተኛ የጭንቀት ክምችት ያስከትላል። ይህ ለስንጥቅ መስፋፋት እንደ ማፋጠኛ ሆኖ ያገለግላል።

እንደ ፋይኒት ኤለመንት ትንተና (FEA) ያሉ የቁጥር ማስመሰያዎች ይህንን አደጋ ለመለካት አስፈላጊ ናቸው። ለምሳሌ፣ በ20°ሴ (እንደ ተለመደው የቀን/የሌሊት ዑደት) ዑደታዊ የሙቀት መጠን ሲለዋወጥ፣ ቀጥ ያለ ስንጥቅ የያዘ የግራናይት ሰሌዳ 15 MPa የሚደርስ የወለል የመሸከም ጫና ሊያጋጥመው ይችላል። የግራናይት የመሸከም ጥንካሬ ብዙውን ጊዜ ከ10 MPa ያነሰ በመሆኑ፣ ይህ የጭንቀት ክምችት ስንጥቁ ከጊዜ ወደ ጊዜ እንዲያድግ ሊያደርግ ይችላል፣ ይህም ወደ መዋቅራዊ መበላሸት ሊያመራ ይችላል።

በተግባር የምህንድስና ጥናት፡- በጥበቃ ላይ የተደረገ የጉዳይ ጥናት

በቅርቡ በተደረገ የጥንታዊ ግራናይት አምድ ላይ በተካሄደ የመልሶ ማቋቋም ፕሮጀክት፣ የሙቀት IR ምስል በማዕከላዊው ክፍል ውስጥ ያልተጠበቀ የዓንጸባራቂ ቀዝቃዛ ባንድ በተሳካ ሁኔታ አግኝቷል። ቀጣይ ቁፋሮ ይህ ያልተለመደ ነገር ውስጣዊ አግድም ስንጥቅ መሆኑን አረጋግጧል።

ተጨማሪ የሙቀት-ውጥረት ሞዴሊንግ ተጀመረ። ማስመሰያው በበጋ ሙቀት ወቅት በፈነዳው ውስጥ ያለው ከፍተኛ የመሸከም ውጥረት 12 MPa ላይ መድረሱን እና የቁሳቁሱን ገደብ በአደገኛ ሁኔታ እንደሚያልፍ አሳይቷል። የሚያስፈልገው ማስተካከያ መዋቅሩን ለማረጋጋት ትክክለኛ የኤፖክሲ ሬዚን መርፌ ነበር። ከጥገና በኋላ የተደረገ የIR ፍተሻ በጣም ተመሳሳይ የሆነ የሙቀት መስክ መኖሩን አረጋግጧል፣ እና የጭንቀት ማስመሰል የሙቀት ጭንቀቱ ወደ ደህንነቱ የተጠበቀ ገደብ (ከ 5 MPa በታች) መቀነሱን አረጋግጧል።

የላቀ የጤና ክትትል አድማስ

የሙቀት IR ምስል፣ ከጠንካራ የጭንቀት ትንተና ጋር ተዳምሮ፣ ወሳኝ የሆኑ የግራናይት መሠረተ ልማቶችን ለመዋቅራዊ የጤና ክትትል (SHM) ውጤታማ እና አስተማማኝ የቴክኒክ መንገድ ይሰጣል።

የዚህ ዘዴ የወደፊት ሁኔታ ወደ ተሻሻለ አስተማማኝነት እና አውቶሜሽን ይመራል፡

1. ባለብዙ ሞዳል ውህደት፡- የ IR መረጃን ከአልትራሳውንድ ሙከራ ጋር በማጣመር የጉድለት ጥልቀት እና የመጠን ግምገማን የቁጥር ትክክለኛነት ለማሻሻል።
2. ብልህ ዲያግኖስቲክስ፡ የሙቀት መስኮችን ከተመሰሉ የጭንቀት መስኮች ጋር ለማዛመድ ጥልቅ የመማሪያ ስልተ ቀመሮችን ማዘጋጀት፣ ይህም ጉድለቶችን በራስ-ሰር መመደብ እና የተተነበዩ የአደጋ ግምገማን ያስችላል።
3. ተለዋዋጭ የአይኦቲ ሲስተሞች፡- በትላልቅ የግራናይት መዋቅሮች ውስጥ የሙቀት እና የሜካኒካል ሁኔታዎችን በእውነተኛ ጊዜ ለመከታተል የአይኦቲ ቴክኖሎጂን ከአይኦቲ ቴክኖሎጂ ጋር ማዋሃድ።

ይህ የላቀ ዘዴ ውስጣዊ ጉድለቶችን ወራሪ ባልሆነ መንገድ በመለየት እና ተያያዥ የሙቀት ጭንቀት ስጋቶችን በመለካት የክፍሎችን ዕድሜ በከፍተኛ ሁኔታ ያራዝማል፣ ለቅርስ ጥበቃ እና ለዋና ዋና የመሠረተ ልማት ደህንነት ሳይንሳዊ ማረጋገጫ ይሰጣል።