কোন কার্বন স্টিল প্লেট রেলওয়ে প্রকৌশলের স্পেসিফিকেশন পূরণ করে?

রেলওয়ে কাঠামোগত সামগ্রীর জন্য প্রধান কার্বন স্টিল প্লেট গ্রেড

ASTM A572, EN S355JR এবং IS 2062 E350: রোলিং স্টক এবং ট্র্যাক অবকাঠামোর জন্য পারফরম্যান্স মাপকাঠি

ASTM A572 গ্রেড 50, EN S355JR এবং IS 2062 E350 মানদণ্ড অনুসরণকারী কার্বন ইস্পাতের প্লেটগুলি শক্তি, নমনীয়তা এবং যোগ করার দক্ষতার মধ্যে সঠিক ভারসাম্য রাখার কারণে বিশ্বজুড়ে রেলপথ নির্মাণের জন্য আদর্শ উপাদান হয়ে উঠেছে। এই ইস্পাতগুলি সবগুলিই কমপক্ষে 345-355 MPa প্রান্তিক প্রসার্য শক্তির মৌলিক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, যার অর্থ এগুলি লাখ লাখ বার কাঁপা সেতু বা 200 কিলোনিউটনের বেশি টান সহ্য করা রেলগাড়ির মতো চাপের মুখে ভালোভাবে টিকে থাকে। EN S355JR সংস্করণটি বিশেষত ট্র্যাক বরাবর বাইরে থাকা অংশগুলির জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ জারা এবং আবহাওয়াজনিত ক্ষতি প্রতিরোধের ক্ষেত্রে প্রাধান্য পায়। Infrastructure Materials Review-এর গত বছর প্রকাশিত সদ্য প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, এই উপাদানগুলি ভিজা অবস্থাতেও প্রতি বছর 0.1 মিলিমিটারের কম পুরুত্ব হারায়। বিশেষত ভারতীয় রেলপথের ক্ষেত্রে, ভাঙা ছাড়াই প্রসারিত হওয়ার ক্ষমতার কারণে IS 2062 E350 গ্রেডটি গুরুত্বপূর্ণ প্রমাণিত হয়েছে, যা দক্ষিণে হিমাঙ্কের নিচে রাত থেকে উত্তরাঞ্চলে 50 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা পৌঁছানোর মতো তাপমাত্রার পরিবর্তন সত্ত্বেও এর অখণ্ডতা বজায় রাখে। 2020 এর পরে তৈরি ফ্রেট ওয়াগনের প্রায় 87% এই আদর্শীকৃত প্লেট ব্যবহার করে, এবং শিল্প তথ্য অনুযায়ী এই পদ্ধতি কঠোর মানদণ্ড অনুসরণ না করা পুরানো পদ্ধতির তুলনায় ধাতব ক্লান্তির কারণে ঘটা বিচ্ছিন্নতা প্রায় 42% কমিয়ে দেয়।

রেল প্রয়োগে কার্বন ইস্পাতের পাতের জন্য ন্যূনতম উৎপাদন শক্তি 350 MPa এবং -20°C চার্পি আঘাতের দৃঢ়তা কেন বাধ্যতামূলক

রেলপথ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত কাঠামোগত কার্বন ইস্পাতের পাতের ক্ষেত্রে, প্রায় 350 MPa সর্বনিম্ন উৎপাদন শক্তি এবং -20 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় চার্পি ভি-নট আঘাত দৃঢ়তা অন্তত 27 জুল হওয়া অপরিহার্য। এই মানগুলি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এগুলি ইস্পাতকে চরম চাপের অধীনে, যেমন প্রতিদিন লাইনে দেখা যাওয়া 300 টন অক্ষভারের মতো অবস্থায় স্থায়ীভাবে বিকৃত হওয়া থেকে রোধ করে। আবার শীতকালীন প্রভাবগুলি নিয়েও ভাবা দরকার। ইস্পাতকে ভেঙে না পড়েই হঠাৎ আঘাত সহ্য করতে হয়, তাই শূন্যের নিচে আঘাত প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। কেন? কারণ NTSB-এর গত বছরের তথ্য অনুযায়ী, শীতল জলবায়ুতে ঘটা রেল দুর্ঘটনার প্রায় 78 শতাংশ ক্ষেত্রে ভঙ্গুর ফাটল সমস্যা তৈরি করে। যখন ট্রেন জরুরি ব্রেক চালায়, ট্র্যাক জয়েন্টগুলিতে বল তাদের নকশার তিন গুণ পর্যন্ত বেড়ে যেতে পারে। এই মানগুলি মেনে চলা হয় না এমন পাতগুলিতে ছোট ছোট ফাটল তৈরি হতে শুরু করে যা অত্যন্ত দ্রুত ছড়িয়ে পড়ে, কখনও কখনও প্রায় 15 মিটার প্রতি সেকেন্ড গতিতে পৌঁছায়। ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়াগুলিও ঝুঁকি তৈরি করে কারণ ওয়েল্ডিংয়ের সময় তাপ চিকিত্সা ভিত্তি উপাদানের দৃঢ়তা প্রায় 30% কমিয়ে দিতে পারে। এজন্যই বগি ফ্রেম বা কাপলিং মেকানিজমের মতো সেইসব অংশগুলির ক্ষেত্রে চার্পি পরীক্ষার শক্তিশালী প্রাথমিক ফলাফল অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে ব্যর্থতা মারাত্মক হবে। এই সমস্ত মানগুলি একসাথে কাজ করে বহু বছর ধরে পুনরাবৃত্ত চাপ চক্রের মধ্যে ভাঙন প্রসার্যতা হার 18% এর উপরে রাখতে সাহায্য করে, যার ফলে রেল অবকাঠামো চার দশকেরও বেশি সময় টিকে পুনর্স্থাপনের আগে প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয় না।

প্রধান রেলওয়ে মানগুলির আওতায় অনুগমনের প্রয়োজনীয়তা

ইউআইসি 864-2 এবং আরইএমএ অধ্যায় 30: কার্বন স্টিল প্লেটের জন্য আল্ট্রাসোনিক পরীক্ষা, মাত্রার সহনশীলতা এবং ওয়েল্ডেবিলিটির নির্দেশ

রেল অবকাঠামোতে ব্যবহৃত কাঠামোগত কার্বন ইস্পাতের পাতগুলি বিভিন্ন অঞ্চলে নির্দিষ্ট মানদণ্ড মেনে চলা আবশ্যিক। ইউরোপে, UIC 864-2 এর সাথে সম্মতি আবশ্যিক, যেখানে উত্তর আমেরিকার প্রকল্পগুলি AREMA অধ্যায় 30 নির্দেশিকা অনুসরণ করে। এই নিয়মগুলি ঘন পাতের জন্য পূর্ণাঙ্গ আল্ট্রাসোনিক পরীক্ষার দাবি করে। ASTM E2375-2023 মানদণ্ড অনুযায়ী, পরীক্ষাটি প্রায় 99.7% সমস্যা ধরা পড়েছে বলে গবেষণায় দেখা গেছে, যা প্রায় সমস্ত অধঃপৃষ্ঠীয় সমস্যা খুঁজে পাওয়ার ক্ষেত্রে এটিকে কার্যকর প্রমাণিত করেছে। সমতলতাও গুরুত্বপূর্ণ। EN 10029:2021 মান পাতের সমতলতা থেকে বিচ্যুতির কঠোর সীমা নির্ধারণ করে, যা প্রতি মিটারে 3 মিমি এর বেশি হওয়া যাবে না। যোগ বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ নির্দেশক রয়েছে। যোগ কাজের সময় শীতল ফাটল রোধ করতে কার্বন সমতুল্য মান 0.45% ছাড়িয়ে যাবে না। রেলপথ যৌগ, যেখানে ট্রেনগুলি প্রায়শই অতিক্রম করে বা ভারী ভার বহনকারী সেতুর গার্ডারগুলির মতো রেল ব্যবস্থার চাপযুক্ত বিন্দুগুলিতে এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।

BS EN 10025-2 বনাম DIN 17100: বগি এবং আন্ডারফ্রেম কার্বন স্টিল প্লেটের জন্য বিচ্ছিন্ন টেনসাইল এলোঙ্গেশন এবং থ্রু-থিকনেস (Z) বৈশিষ্ট্যের প্রয়োজনীয়তা

ইউরোপীয় মানদণ্ডের মধ্যে উপকরণের মান অর্থপূর্ণভাবে ভিন্ন:

• BS EN 10025-2 s355JR-এর জন্য ন্যূনতম 22% টেনসাইল এলোঙ্গেশন অনুমোদন করে, যা UIC কর্মক্ষমতার মূল রেখার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বগি অ্যাসেম্বলিগুলির খরচ-কার্যকর উৎপাদনকে সমর্থন করে।
• ডিআইএন 17100 ন্যূনতম 24% এলোঙ্গেশন প্রয়োজন যোগফল আন্ডারফ্রেম উপাদানগুলির জন্য থ্রু-থিকনেস টেনসাইল পরীক্ষায় ক্ষেত্রফলের 25% হ্রাস নিশ্চিত করে এমন Z25 সার্টিফিকেশন।

পার্থক্যটি মূলত কী বিষয়টি প্রতিটি অঞ্চল নিরাপত্তার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে করে তার উপর নির্ভর করে। জার্মানদের প্রবণতা হল উপকরণগুলি সময়ের সাথে সাথে পুনরাবৃত্ত চাপের বিরুদ্ধে কীভাবে টিকে থাকে তা নিয়ে, এবং উপকরণের ক্লান্তি সম্পর্কে গত বছর DB AG-এর গবেষণাতে এটি স্পষ্টভাবে দেখানো হয়েছে। অন্যদিকে, ব্রিটিশ মানগুলি বিভিন্ন উপাদান কীভাবে ব্যবস্থাগুলির মধ্যে নিরবচ্ছিন্নভাবে কাজ করতে পারে তা নিশ্চিত করার চারপাশে ঘোরে। গুরুত্বপূর্ণ অবকাঠামো প্রকল্পের জন্য যখন এটি আসলেই গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে, শীর্ষ উৎপাদকরা DIN Z-বৈশিষ্ট্য মান নির্বাচন করে। TÜV রাইনল্যান্ড-এর পরীক্ষাগুলি দেখায় যে প্রত্যয়িত প্লেটগুলি প্রত্যয়িত না হওয়া সাধারণ প্লেটগুলির তুলনায় স্তরগুলি আলাদা হওয়ার ঝুঁকিকে প্রায় দুই তৃতীয়াংশ কমিয়ে দেয়, তাই এই পছন্দটি যুক্তিযুক্ত।

ভারতীয় রেলওয়ে—নির্দিষ্ট অনুমোদন এবং প্রযুক্তিগত নির্দেশাবলী

আইআরএস: এম-১৯৮৫ (সংশোধিত ২০২৩) এবং Z35 প্রত্যয়ন: কারণ ওয়েল্ড কার্বন স্টিল প্লেট আন্ডারফ্রেমের জন্য মোট বেধের মধ্যে ঘনিষ্ঠতা অপরিহার্য

ভারতীয় রেলওয়ে চলমান যানগুলিতে ব্যবহৃত সমস্ত কাঠামোগত কার্বন ইস্পাতের পাতের জন্য IRS: M-1985 (2023 সংস্করণ) প্রয়োগ করেছে, যাতে Z35 শংসাপত্রের প্রয়োজন হয়। এর অর্থ হল উপাদানটির মধ্য-বেধ টেনসাইল শক্তি পরীক্ষার সময় কমপক্ষে 35% ক্ষেত্রফল হ্রাস দেখানো আবশ্যিক। এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ? ভালো কথা, এই ধরনের নমনীয়তা ওয়েল্ড করা ফ্রেমের জয়েন্টগুলিতে স্তরীভবন ফাটল (lamellar tearing) ঘটা থেকে রোধ করতে সাহায্য করে। এই জয়েন্টগুলি বেশ কঠোর পরিস্থিতির মুখোমুখি হয়, ট্রেনগুলি যখন একে অপরের সাথে যুক্ত হয় বা খারাপ লাইনের উপর দিয়ে যায় তখন 7 থেকে 10 G-বল পর্যন্ত আঘাতের সম্মুখীন হয়। যখন উপাদানগুলি এই মানদণ্ড পূরণ করে না, তখন ছোট ছোট ফাটল ওয়েল্ডের স্থানে তৈরি হতে শুরু করে এবং ধ্রুবক চাপের অধীনে দ্রুত ছড়িয়ে পড়তে পারে। Z35 মান নিশ্চিত করে যে যেকোনো ধাতু সম্পূর্ণরূপে ভাঙার আগে বাঁক এবং বিকৃত হবে, যাতে নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষার সময় পরিদর্শকদের সমস্যাগুলি খুঁজে পেতে সুযোগ থাকে। গুরুত্বপূর্ণ কার্বন ইস্পাতের প্রতিটি ব্যাচ শতভাগ আল্ট্রাসোনিক পরীক্ষার মাধ্যমে পরীক্ষা করা হয় এবং যে কোনো কিছু যা পাশ করে না, নিরীক্ষণের সময় বাতিল করে দেওয়া হয়। যা একসময় কেবল আরেকটি প্রযুক্তিগত বিবরণ হিসাবে বিবেচিত হত, আজ তা নিরাপত্তা আলোচনার কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে, ডিজাইন থেকে শুরু করে কী কেনা হবে এবং সর্বত্র মান নিয়ন্ত্রণ কীভাবে কাজ করবে তা পর্যন্ত প্রভাবিত করছে।

FAQ

রেলওয়ে নির্মাণে ব্যবহৃত কার্বন স্টিল প্লেটের প্রধান গ্রেডগুলি কী কী?

প্রধান গ্রেডগুলির মধ্যে রয়েছে ASTM A572 গ্রেড 50, EN S355JR এবং IS 2062 E350, যা শক্তি, নমনীয়তা এবং ওয়েল্ডেবিলিটির ভারসাম্যের জন্য পরিচিত।

রেলওয়ে অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে ইয়েল্ড স্ট্রেন্থ কেন গুরুত্বপূর্ণ?

প্রায় 350 MPa ইয়েল্ড স্ট্রেন্থ নিশ্চিত করে যে উপকরণগুলি চরম চাপের নিচে স্থায়ী বিকৃতির বিরুদ্ধে প্রতিরোধ করবে, যা ভারী ভার বহনকারী রেল লাইন এবং অবকাঠামোর জন্য অপরিহার্য।

রেল অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে চার্পি ইমপ্যাক্ট টাফনেসের তাৎপর্য কী?

-20°C তাপমাত্রায় চার্পি ইমপ্যাক্ট টাফনেসের মান কমপক্ষে 27 জুল হওয়া আবশ্যিক যাতে ইস্পাত ভাঙন ছাড়াই আঘাত সহ্য করতে পারে, যা শীতল জলবায়ুতে রেল দুর্ঘটনা রোধে গুরুত্বপূর্ণ।

কার্বন স্টিল প্লেটগুলি কোন মানদণ্ডগুলি মেনে চলতে হবে?

ইউরোপে UIC 864-2 এবং উত্তর আমেরিকায় AREMA অধ্যায় 30-এর মতো মানদণ্ডগুলি আল্ট্রাসোনিক পরীক্ষা দাবি করে এবং নিশ্চিত করে যে প্লেটগুলি মাত্রার সহনশীলতা এবং ওয়েল্ডেবিলিটির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।