সমুদ্র তীরবর্তী অঞ্চলে ব্যবহৃত টাওয়ারগুলির জন্য কি কোনও ক্ষয়রোধী ব্যবস্থা রয়েছে?

কেন সমুদ্র তীরবর্তী টাওয়ারগুলি ত্বরিত ক্ষয়ের মুখে পড়ে?

ক্লোরাইড প্রবেশের যান্ত্রিক পদ্ধতি: লবণ স্প্রে, জোয়ারের ছিটকে ওঠা জল এবং টাওয়ার কাঠামোর উপর বায়ুমণ্ডলীয় জমায় হওয়া

উপকূলীয় টাওয়ারগুলিতে ক্ষয়ক্ষতির সমস্যাগুলি মূলত ক্লোরাইড প্রকাশের তিনটি উৎস থেকে আসে: ভাঙা ঢেউগুলি দ্বারা উত্থাপিত লবণ স্প্রে, বড় ঝড়ের সময় জোয়ারের স্প্ল্যাশের সরাসরি আঘাত, এবং বাতাস দ্বারা বহনকৃত ক্লোরাইড-সমৃদ্ধ আর্দ্রতা যা সময়ের সাথে সাথে জমা হয়। যখন লবণ স্প্রে সুরক্ষামূলক কোটিংয়ের সূক্ষ্ম ফাটলগুলিতে প্রবেশ করে, তখন এটি সেই ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়াগুলি শুরু করে যাকে আমরা ক্ষয়ক্ষতি কোষ বলি, এবং এর জন্য পরিবাহী ফিল্ম গঠন করে। টাওয়ারগুলির নিচের অংশগুলি জোয়ারের স্প্ল্যাশের প্রধান প্রভাব ভোগ করে, যা বিশেষত হারিকেন বা নর’ইস্টারের সময় সমুদ্রের জলে বারবার ভিজে যায়। এদিকে, বায়ুমণ্ডলীয় জমার মাধ্যমে ক্লোরাইড সমস্ত প্রকাশিত পৃষ্ঠে ধীরে ধীরে জমা হয়। এই সমন্বিত প্রভাবগুলি উপকরণগুলির জন্য সহ্য করা খুবই কঠিন পরিস্থিতি সৃষ্টি করে। NACE International কর্তৃক নির্ধারিত শিল্প মানদণ্ড অনুযায়ী, ঢেউয়ের স্প্ল্যাশ যেসব অঞ্চলে কাঠামোর বিরুদ্ধে আঘাত হানছে সেখানে অরক্ষিত ইস্পাত সাধারণ বায়ু পরিবেশে রাখা ইস্পাতের তুলনায় প্রায় ৩ থেকে ৫ গুণ দ্রুত ক্ষয় হয়। কংক্রিট ভিত্তির ক্ষেত্রে, যখন ক্লোরাইডের পরিমাণ মোট ওজনের ০.১৫% ছাড়িয়ে যায়, তখন রিইনফোর্সিং বার (রিবার) অভ্যন্তরে ক্ষয় শুরু হয়। প্রসারিত মরচে তখন সমগ্র কাঠামোকে দুর্বল করে, যার ফলে কংক্রিট খসে পড়ে (স্প্যালিং) এবং শেষ পর্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত অংশগুলির ক্ষতি হয়।

আইএসও ৯২২৩ সি৫-এম অঞ্চলে বাস্তব জগতের ক্ষয়ক্ষতির হার বনাম ট্রান্সমিশন ও যোগাযোগ টাওয়ারগুলির ডিজাইন জীবনের প্রত্যাশা

কঠোর ISO 9223 C5-M সামুদ্রিক অঞ্চলগুলিতে স্থাপিত ইস্পাত টাওয়ারগুলি ক্ষয়রোধের হার এতটাই বেশি যে, এটি প্রকৌশলীদের মূল প্রত্যাশার অনেক বেশি। সমস্যাটি আসলেই গুরুতর—কার্বন স্টিলের অংশগুলি প্রতি বছর ৮০ থেকে ২০০ মাইক্রন হারে ক্ষয় হচ্ছে, যার অর্থ এগুলি সাধারণ C3 পরিবেশে অবস্থিত অনুরূপ কাঠামোগুলির তুলনায় প্রায় আট গুণ দ্রুত ক্ষয় হচ্ছে। এটি টাওয়ারের দীর্ঘস্থায়িত্বের জন্য কী বোঝায়? সাধারণত অধিকাংশ টাওয়ারকে ৩০ থেকে ৫০ বছর স্থায়ী হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়, কিন্তু বাস্তবতা অন্য কথা বলে। বোল্ট অ্যাসেম্বলির মতো গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলি প্রতি ৭ থেকে ১২ বছর পর পর প্রতিস্থাপন করা হয়। আর যখন আমরা বড় চিত্রটি দেখি, তখন দেখা যায় যে উপকূলীয় ট্রান্সমিশন অবকাঠামো রক্ষণাবেক্ষণ করা অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে একই ব্যবস্থা রক্ষণাবেক্ষণ করার তুলনায় প্রায় ৪০ শতাংশ বেশি খরচসাপেক্ষ। প্রকৌশলীরা অবশ্যই এই বিষয়ে লক্ষ্য রেখেছেন। IEEE-এর ১২৪২ নির্দেশিকা এবং NACE-এর SP0106 এর মতো মান সংস্থাগুলি এখন উন্নত ক্ষয়রোধ ব্যবস্থা আবশ্যক করছে। এর মধ্যে রয়েছে অতিরিক্ত উপাদান পুরুত্ব যোগ করা, ব্যাকআপ কাঠামোগত পথ তৈরি করা এবং লবণাক্ত বাতাস যেখানে ধাতুকে ক্ষয় করার জন্য ধৈর্য ধরে অপেক্ষা করছে এমন উপকূলীয় অঞ্চলে নতুন টাওয়ার স্থাপনের আগে বিস্তারিত সাইট মূল্যায়ন করা।

উপকূলীয় টাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রমাণিত সুরক্ষামূলক কোটিং সিস্টেম

এপক্সি-জিংক প্রাইমার + পলিউরেথেন টপকোট: ইস্পাত টাওয়ারে কার্যকারিতা, জীবনচক্র খরচ এবং রক্ষণাবেক্ষণ ব্যবধান

এপক্সি জিংক প্রাইমার এবং পলিউরেথেন টপকোটগুলির সংমিশ্রণ সমুদ্রতীরের কাছাকাছি অবস্থিত ইস্পাত টাওয়ারগুলির জন্য শক্তিশালী সুরক্ষা প্রদান করে। জিংক-সমৃদ্ধ প্রাইমার ক্যাথোডিক সুরক্ষার মাধ্যমে একটি আত্মত্যাগী ঢালের মতো কাজ করে, অন্যদিকে ইউভি-স্থায়ী পলিউরেথেন একটি শক্তিশালী বাধা গঠন করে যা লবণকে ধাতুর পৃষ্ঠে প্রবেশ করতে বাধা দেয়। কঠোর C5-M পরিবেশগত শর্তে পরিচালিত পরীক্ষাগুলি দেখায় যে, এই কোটিংগুলি ২০ থেকে ২৫ বছর স্থায়ী হয়, যা বর্তমানে বাজারে পাওয়া যাচ্ছে এমন সাধারণ শিল্প কোটিংগুলির তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ সময় স্থায়ী হয়। প্রস্তাবিত শুষ্ক ফিল্ম বেধের পরিসীমা ১২০ থেকে ১৫০ মাইক্রনে কোটিং সিস্টেমটি প্রয়োগ করা সময়ের সাথে সাথে খরচ বাঁচানোয় বড় পার্থক্য তৈরি করে। সাধারণ পুনঃকোটিং পরিকল্পনার তুলনায়, এই পদ্ধতি জীবনচক্র খরচ প্রায় ৪০% কমিয়ে দেয়। অধিকাংশ রক্ষণাবেক্ষণ কাজ ১৫ থেকে ১৮ বছর পর্যন্ত অপারেশনের পরে স্থগিত করা যেতে পারে। তবে, যদি কোটিংটি অত্যন্ত পাতলা করে প্রয়োগ করা হয়—যেমন, লক্ষ্য বেধ থেকে মাত্র ৩০ মাইক্রন কম হয়—তবে এটি আশা করা আয়ুকে প্রায় ৩৫% হ্রাস করে। এই কারণে, এই সুরক্ষামূলক সিস্টেমগুলি থেকে সর্বোচ্চ মূল্য অর্জনের জন্য প্রয়োগের সময় SSPC PA2 মানদণ্ড অনুসরণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

জোয়ার ও স্প্ল্যাশ অঞ্চলে কংক্রিট টাওয়ার ফাউন্ডেশনের জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক এবং হাইব্রিড কোটিং

তরঙ্গের সংস্পর্শে থাকা কংক্রিট ভিত্তি পলিমার-পরিবর্তিত সিমেন্ট কোটিংয়ের উপকার পায়, যা গভীরভাবে প্রবেশ করে এবং জোয়ার-ভাটার প্রভাবিত অঞ্চল ও ছিটকে পড়া জলের সংস্পর্শে থাকা স্থানগুলিতে বাষ্প বের হওয়ার অনুমতি দেয়। কোটিংটি ক্রিস্টাল গঠনের মাধ্যমে মাত্র অর্ধ মিলিমিটার পর্যন্ত ছোট ফাটলগুলিকে সীল করে, যার ফলে ক্লোরাইড প্রবেশ বন্ধ হয় কিন্তু আর্দ্রতা প্রাকৃতিকভাবে বের হতে পারে। এই শ্বাস-নেওয়ার বৈশিষ্ট্যটি ডুবে থাকার সময় ব্লিস্টার বা খসে পড়ার মতো সমস্যা এড়াতে সহায়তা করে। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, স্প্ল্যাশ জোনের শর্তে হাইব্রিড এপক্সি-সিলক্সেন মিশ্রণ সাধারণ কংক্রিটের তুলনায় ক্লোরাইড প্রবেশকে প্রায় ৯২% পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। ভালো ফলাফল পেতে, পৃষ্ঠগুলির প্রস্তুতি শিল্পমান এসএসপিসি এসপি১৩ বা নেস ৬ অনুযায়ী সঠিকভাবে করতে হবে এবং বালি ও ধ্বংসাবশেষের ক্ষয় সহ্য করার জন্য কোটিংয়ের পুরুত্ব কমপক্ষে ২.৫ থেকে ৩ মিলিমিটার হতে হবে। প্রতি দুই বছর পরপর নিয়মিত পরীক্ষা এবং প্রতি পাঁচ বছর পরপর সম্পূর্ণ মূল্যায়ন করলে সমস্যাগুলি তাড়াতাড়ি ধরা পড়ে। বিশেষ মনোযোগ দিতে হবে দ্রুতগামী তরঙ্গের সবচেয়ে বেশি আঘাতপ্রাপ্ত স্থানগুলিতে, যেখানে ক্ষয় সাধারণত কেন্দ্রীভূত হয়।

টাওয়ার উপাদানগুলির জন্য ক্ষয়-প্রতিরোধী উপকরণ এবং পৃষ্ঠ চিকিত্সা

স্টেইনলেস স্টিল (৩১৬, ২২০৫) এবং আবহাওয়া-প্রতিরোধী স্টিল: উপকূলীয় টাওয়ার ফ্রেম ও হার্ডওয়্যারের জন্য প্রয়োগ নির্দেশিকা এবং গাঠনিক সামঞ্জস্য

উপকূলীয় টাওয়ারগুলির আয়ু কতদিন হবে, তা নির্ভর করে সঠিক উপকরণ নির্বাচনের উপর। স্টেইনলেস স্টিল গ্রেড ৩১৬-এ প্রায় ২ থেকে ৩ শতাংশ মলিবডেনাম থাকে, যা ক্ষয়ক্ষতির সময় যেসব অপ্রীতিকর গর্ত ও ফাটল সৃষ্টি হয় তার বিরুদ্ধে এটিকে ভালোভাবে রক্ষা করে। ফলে এটি বোল্ট, ব্র্যাকেট এবং কাঠামোগত সদস্যগুলির মধ্যে সংযোগস্থলের মতো গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলির জন্য উপযুক্ত। তরঙ্গ ও লবণের জমাটির মুখোমুখি হওয়া প্রধান সমর্থন কাঠামোর জন্য ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল ২২০৫ আরও ভালো কাজ করে, কারণ এটি পীড়ন কর্তিত ফাটল (স্ট্রেস করোশন ক্র্যাকিং) প্রতিরোধ করতে অনেক ভালো এবং এর টান সহনশীলতা (টেনসাইল প্রপার্টিজ) অধিক। ওয়েদারিং স্টিল আর্দ্রতা চক্রের সংস্পর্শে এসে সময়ের সাথে সাথে একটি সুরক্ষামূলক স্তর গঠন করে, তাই এটি লবণের স্থায়ী প্রভাব না থাকা জলের উপরের অংশের টাওয়ারের কিছু অংশের জন্য গ্রহণযোগ্য। তবে সমুদ্রজল যেখানে নিয়মিত ছিটকে পড়ে সেই অঞ্চলের কাছাকাছি সতর্ক থাকা আবশ্যিক, কারণ চলমান ক্লোরাইড রপ্তানি এই উপকরণকে শেষ পর্যন্ত ক্ষয় করে ফেলবে—ISO ৯২২৩ C5-M এর মতো মানদণ্ড অনুযায়ী। এছাড়া, বিভিন্ন ধাতুর পরস্পরের সাথে সরাসরি স্পর্শ না হওয়া নিশ্চিত করা গুরুত্বপূর্ণ। ভিন্ন ধাতুর সংযোগ স্থাপনের সময় এদের বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন রাখা প্রয়োজন। এবং ওয়েল্ডিং কাজের সময় ক্ষয় প্রতিরোধের ক্ষমতা বজায় রাখতে সাবধানতার সাথে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কখনও কখনও ওয়েল্ডিং-এর পর প্যাসিভেশন নামক অতিরিক্ত চিকিত্সা প্রয়োগ করে পৃষ্ঠের সুরক্ষা পুনরুদ্ধার করা হয়।

সমুদ্রতীরবর্তী ভিত্তির জন্য ক্যাথোডিক সুরক্ষা কৌশল

ইলেকট্রোকেমিক্যাল ক্যাথোডিক সুরক্ষা (CP) হল সমুদ্রতীরবর্তী ভিত্তির জন্য একটি অত্যাবশ্যকীয় প্রতিরক্ষা—বিশেষ করে যেসব ভিত্তি সমুদ্রজলে নিমজ্জিত বা লবণাক্ত মাটিতে প্রোথিত। দুটি প্রধান পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যার প্রত্যেকটি আলাদা আলাদা পরিচালন পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত:

• বলিদানকারী অ্যানোড CP : জিঙ্ক, অ্যালুমিনিয়াম বা ম্যাগনেসিয়াম অ্যানোডগুলি ভিত্তির ইস্পাতের সাথে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত করা হয়। এই অ্যানোডগুলি অগ্রাধিকার সহকারে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যার ফলে কঠোর সমুদ্র পরিবেশে কাঠামোর সেবা আয়ু ১৫–২০ বছর বৃদ্ধি পায়। এই পদ্ধতিটি বিশেষভাবে সেইসব ভিত্তির জন্য কার্যকর যেখানে রক্ষণাবেক্ষণ বা নিরীক্ষণের জন্য সীমিত প্রবেশাধিকার রয়েছে।

• প্রভাবিত বর্তমান ক্যাথোডিক সুরক্ষা, যা সংক্ষেপে ICCP নামে পরিচিত, কাজ করে যখন একটি রেক্টিফায়ার মিশ্র ধাতব অক্সাইড (MMO) বা প্লাটিনাম-নিওবিয়াম সংমিশ্রণের মতো উপকরণ দিয়ে তৈরি বিশেষ অ্যানোডগুলিতে নিয়ন্ত্রিত স্থায়ী বিদ্যুৎ প্রেরণ করে। এটি ভূগর্ভস্থ বা জলের নীচে অবস্থিত যেকোনো গঠনের সমগ্র অংশে সুরক্ষা প্রদান করে। এই সিস্টেমটি দশক ধরে স্থায়িত্ব প্রয়োজন এমন বৃহৎ প্রকল্পগুলিতে অত্যন্ত জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে, বিশেষ করে সমুদ্রের বাইরে অবস্থিত বাতাসের টারবাইনগুলির বিশাল ভিত্তির মতো কাজগুলিতে। কেন? কারণ ICCP সিস্টেমগুলি প্রয়োজন অনুযায়ী সামঞ্জস্য করা যায়, কর্মীদের প্রায়শই ক্ষেত্রে পাঠানোর প্রয়োজন ছাড়াই দূর থেকে নজরদারি করা যায় এবং বাস্তব বিশ্বের অনেক ইনস্টলেশনে এগুলি ২৫ বছরের বেশি সময় ধরে সঠিকভাবে কাজ করে চলেছে বলে জানা গেছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এগুলিকে সেইসব সমালোচনামূলক অবকাঠামোর জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে রক্ষণাবেক্ষণের প্রবেশাধিকার কঠিন বা ব্যয়বহুল হতে পারে।

হাইব্রিড সিপি সিস্টেম—যা কাদের সীমার কাছে বলি অ্যানোড এবং গভীর পাইল অংশের জন্য আইসিসিপি একত্রিত করে—তরঙ্গ-স্প্ল্যাশ সংক্রমণ অঞ্চলে ক্রমশ গৃহীত হচ্ছে, যেখানে ক্ষয়ক্ষতির হার ০.৫ মিমি/বছরের বেশি। সমান বিদ্যুৎ বিতরণ কৌশলগত অ্যানোড স্থাপন, মাটির রোধাঙ্ক ম্যাপিং এবং এনএসিই এসপি০১৬৯ ও আইএসও ১৫২৫৭ অনুযায়ী পর্যায়ক্রমিক বিভব জরিপের উপর সমালোচনামূলকভাবে নির্ভরশীল।

FAQ

১. সমুদ্র তীরবর্তী টাওয়ারগুলি অভ্যন্তরীণ অঞ্চলের টাওয়ারগুলির তুলনায় কেন দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়?

সমুদ্র তীরবর্তী টাওয়ারগুলি লবণ স্প্রে, জোয়ার-স্প্ল্যাশ এবং বায়ুমণ্ডলীয় ক্লোরাইড জমার সংস্পর্শে থাকায় দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যা সমস্তগুলিই ক্ষয়ক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে।

২. সমুদ্র তীরবর্তী টাওয়ারগুলির জন্য সাধারণ সুরক্ষা ব্যবস্থাগুলি কী কী?

সাধারণ সুরক্ষা ব্যবস্থাগুলির মধ্যে রয়েছে পলিউরেথেন টপকোট সহ এপোক্সি-জিংক প্রাইমার প্রয়োগ করা, গ্রেড ৩১৬ বা ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল ২২০৫ এর মতো স্টেইনলেস স্টিল উপকরণ ব্যবহার করা এবং বলি অ্যানোড সিপি ও আইসিসিপি-এর মতো ক্যাথোডিক প্রোটেকশন সিস্টেম প্রয়োগ করা।

৩. সমুদ্র তীরবর্তী টাওয়ারের কোটিংগুলির রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষা কত ঘন ঘন করা উচিত?

সমস্যাগুলি শীঘ্রই ধরা পড়ে, বিশেষ করে দ্রুতগামী তরঙ্গের প্রভাবিত অঞ্চলগুলিতে, এজন্য নিয়মিত পরীক্ষা প্রতি দুই বছর পরপর এবং সম্পূর্ণ মূল্যায়ন প্রতি পাঁচ বছর পরপর করা উচিত।

৪. ক্যাথোডিক প্রোটেকশন কী এবং ভূ-সংযুক্ত উপকূলীয় টাওয়ারগুলির জন্য এটি কীভাবে কাজ করে?

ক্যাথোডিক প্রোটেকশন ক্ষয়রোধী কারেন্টগুলিকে ইস্পাত কাঠামো থেকে বিচ্যুত করে ক্ষয় রোধ করতে বলি অ্যানোড বা প্রেসার কারেন্ট সিস্টেম ব্যবহার করে।