विमान रखरखाव कंपनियां जब विमान का रखरखाव करती हैं, तो विमान के धड़ के प्रवेश पैनलों, हवाई उपकरणों, पुर्जों और सहायक उपकरणों की स्थापना के लिए बड़ी संख्या में धातु के पुर्जों की आवश्यकता होती है। उपयोग की जाने वाली धातु की कच्ची सामग्री आम तौर पर कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील होती है। हालांकि, स्टील के पुर्जों और कच्ची सामग्री में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की अत्यधिक मात्रा पुर्जों के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, स्टील के पुर्जों में बार-बार होने वाली हाइड्रोजन भंगुरता उनकी सेवा अवधि को कम कर देती है।
इसलिए, कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील धातु सामग्रियों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की मात्रा का सटीक मापन अत्यंत महत्वपूर्ण है। आधुनिक विमानन उद्योग और लौह एवं इस्पात उद्योग के तीव्र विकास के साथ, स्टील सामग्रियों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन जैसे गैसीय तत्वों के विश्लेषण ने विमान रखरखाव उद्यमों का ध्यान आकर्षित किया है।
एक उच्च विशिष्ट विश्लेषणात्मक तकनीक के रूप में, ऑक्सीजन-नाइट्रोजन-हाइड्रोजन विश्लेषण आमतौर पर विमान रखरखाव उद्यमों द्वारा पेशेवर ऑक्सीजन-नाइट्रोजन-हाइड्रोजन विश्लेषकों की मदद से किया जाता है, जो कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील धातु सामग्री में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की मात्रा को जल्दी और सटीक रूप से माप सकते हैं।
1. कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के खतरे
इस्पात में ऑक्सीजन विभिन्न ऑक्साइड कणों के रूप में मौजूद होता है और गैर-धात्विक कणों में संयोजित हो जाता है, जो धातु मैट्रिक्स की निरंतरता को बाधित करता है और इस प्रकार इस्पात के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करता है।
नाइट्रोजन के खतरों में स्टील के उम्र बढ़ने के प्रतिरोध को कम करना, इसकी ठंडी कार्यक्षमता और प्लास्टिक विरूपण क्षमता को कमजोर करना, वेल्डेड ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र में भंगुरता पैदा करना और स्टील की खींचने की क्षमता को खराब करना शामिल है।
हाइड्रोजन का नुकसान यह है कि स्टील में घुली हुई हाइड्रोजन, हाइड्रोजन अणुओं में एकत्रित हो जाती है, जिससे पदार्थ के यांत्रिक गुण भंगुर हो जाते हैं और तनाव संकेंद्रण होता है। जब तनाव स्टील की सामर्थ्य सीमा से अधिक हो जाता है, तो स्टील के अंदर छोटी दरारें बन जाती हैं, जिसे आमतौर पर "हाइड्रोजन भंगुरता" कहा जाता है।
यह देखा जा सकता है कि ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की अत्यधिक मात्रा कार्बन स्टील और मिश्र धातु इस्पात के पुर्जों के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करती है और इसे नियंत्रित करना आवश्यक है। इसलिए, इस्पात के पुर्जों, कार्बन स्टील और मिश्र धातु इस्पात सामग्री में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन की मात्रा का सटीक मापन करना आवश्यक है। अत्यधिक मात्रा वाले पुर्जों के लिए, हाइड्रोजन अपघर्षण को दूर करने और इस्पात के प्रदर्शन को बहाल करने के लिए, ताप द्वारा हाइड्रोजन निष्कासन जैसी ऊष्मा उपचार विधियों का उपयोग किया जा सकता है। इससे उच्च ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन मात्रा वाले दोषपूर्ण इस्पात पुर्जों को विमानों में स्थापित होने से रोका जा सकता है, जो अन्यथा विमान रखरखाव की गुणवत्ता और उड़ान सुरक्षा से समझौता कर सकते हैं।
2. परीक्षण सिद्धांत
विमानन रखरखाव उद्यमों द्वारा इस्पात, कच्चा लोहा और मिश्र धातु सामग्री में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाने वाला उपकरण एक ऑक्सीजन/नाइट्रोजन/हाइड्रोजन विश्लेषक (जैसे, ONH-2000) है, जो उच्च सटीकता और माप परिशुद्धता की विशेषता रखता है।
ऑक्सीजन/नाइट्रोजन/हाइड्रोजन विश्लेषक पल्स हीटिंग फ्यूजन – अक्रिय गैस संरक्षण अपचयन – ऊष्मीय चालकता और अवरक्त पहचान के सिद्धांत पर काम करता है। जब ऊपरी और निचले इलेक्ट्रोडों के बीच ग्रेफाइट क्रूसिबल से एक तीव्र विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो क्रूसिबल का तापमान तेजी से निर्दिष्ट मान तक बढ़ जाता है। अक्रिय वाहक गैस (हीलियम या नाइट्रोजन) के वातावरण में, धातु के नमूने में मौजूद ऑक्सीजन कार्बन मोनोऑक्साइड या कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित हो जाती है, जिसे हीलियम द्वारा अवशोषित किया जाता है और फिर अवरक्त डिटेक्टर द्वारा मापा जाता है। नाइट्रोजन और हाइड्रोजन आणविक रूप में मुक्त होते हैं, जिन्हें क्रमशः हीलियम और नाइट्रोजन द्वारा अवशोषित किया जाता है, और फिर मात्रात्मक विश्लेषण के लिए ऊष्मीय चालकता डिटेक्टर को भेजा जाता है।
इस प्रणाली में निम्न और उच्च ऑक्सीजन मापन के लिए दो स्वतंत्र अवरक्त पहचान कक्ष और हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन विश्लेषण के लिए एक तापीय चालकता पहचान कक्ष लगे हैं। पल्स फर्नेस को परिसंचारी जल द्वारा ठंडा किया जाता है, और उच्च-शक्ति पल्स फर्नेस की क्रूसिबल में नमूने को 2600℃ से अधिक तापमान तक गर्म किया जा सकता है। विश्लेषण प्रक्रिया के दौरान निम्न तापमान से उच्च तापमान में स्वचालित रूप से परिवर्तन किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, पल्स फर्नेस के उठाने वाले तंत्र के लिए संपीड़ित वायु की आवश्यकता होती है।
