এই সারসংক্ষেপে হাইড্রোজেন বিতরণের জন্য পাইপিং সিস্টেমের নিরাপদ নকশার জন্য সুপারিশ প্রদান করা হয়েছে।
হাইড্রোজেন একটি অত্যন্ত উদ্বায়ী তরল যার লিক হওয়ার প্রবণতা বেশি। এটি প্রবণতার একটি অত্যন্ত বিপজ্জনক এবং মারাত্মক সংমিশ্রণ, একটি উদ্বায়ী তরল যা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। উপকরণ, গ্যাসকেট এবং সিল নির্বাচন করার সময় এবং এই জাতীয় সিস্টেমের নকশা বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করার সময় এই প্রবণতাগুলি বিবেচনা করা উচিত। গ্যাসীয় H2 বিতরণ সম্পর্কিত এই বিষয়গুলি এই আলোচনার কেন্দ্রবিন্দু, H2, তরল H2, বা তরল H2 উৎপাদন নয় (ডান দিকের সাইডবার দেখুন)।
হাইড্রোজেন এবং H2-বায়ুর মিশ্রণ বুঝতে সাহায্য করার জন্য এখানে কয়েকটি মূল বিষয় দেওয়া হল। হাইড্রোজেন দুটি উপায়ে পুড়ে যায়: ডিফ্ল্যাগ্রেশন এবং বিস্ফোরণ।
ডিফ্ল্যাগ্রেশন। ডিফ্ল্যাগ্রেশন হল একটি সাধারণ দহন পদ্ধতি যেখানে শিখাগুলি মিশ্রণের মধ্য দিয়ে সাবসনিক গতিতে ভ্রমণ করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন হাইড্রোজেন-বাতাসের মিশ্রণের একটি মুক্ত মেঘ একটি ছোট ইগনিশন উৎস দ্বারা প্রজ্বলিত হয় তখন এটি ঘটে। এই ক্ষেত্রে, শিখাটি প্রতি সেকেন্ডে দশ থেকে কয়েকশ ফুট গতিতে চলবে। গরম গ্যাসের দ্রুত প্রসারণ এমন চাপ তরঙ্গ তৈরি করে যার শক্তি মেঘের আকারের সমানুপাতিক। কিছু ক্ষেত্রে, শক ওয়েভের শক্তি ভবন কাঠামো এবং তার পথে থাকা অন্যান্য বস্তুর ক্ষতি করতে এবং আঘাতের কারণ হতে পারে।
বিস্ফোরণ। যখন এটি বিস্ফোরিত হত, তখন আগুনের শিখা এবং শক ওয়েভগুলি সুপারসনিক গতিতে মিশ্রণের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করত। বিস্ফোরণ তরঙ্গে চাপের অনুপাত বিস্ফোরণের তুলনায় অনেক বেশি। বর্ধিত বলের কারণে, বিস্ফোরণ মানুষ, ভবন এবং কাছাকাছি বস্তুর জন্য বেশি বিপজ্জনক। একটি সীমিত স্থানে প্রজ্বলিত হলে স্বাভাবিক ডিফ্ল্যাগেশন বিস্ফোরণ ঘটায়। এত সংকীর্ণ এলাকায়, সর্বনিম্ন শক্তির কারণে ইগনিশন হতে পারে। কিন্তু সীমাহীন স্থানে হাইড্রোজেন-বায়ু মিশ্রণের বিস্ফোরণের জন্য, আরও শক্তিশালী ইগনিশন উৎসের প্রয়োজন হয়।
একটি হাইড্রোজেন-বাতাসের মিশ্রণে বিস্ফোরণ তরঙ্গ জুড়ে চাপের অনুপাত প্রায় ২০। বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, ২০ এর অনুপাত ৩০০ psi। যখন এই চাপ তরঙ্গটি একটি স্থির বস্তুর সাথে সংঘর্ষ করে, তখন চাপের অনুপাত ৪০-৬০ পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। এটি একটি স্থির বাধা থেকে চাপ তরঙ্গের প্রতিফলনের কারণে ঘটে।
ফুটো হওয়ার প্রবণতা। কম সান্দ্রতা এবং কম আণবিক ওজনের কারণে, H2 গ্যাসের ফুটো হওয়ার এবং এমনকি বিভিন্ন পদার্থে প্রবেশ করার বা প্রবেশ করার প্রবণতা বেশি।
হাইড্রোজেন প্রাকৃতিক গ্যাসের চেয়ে ৮ গুণ হালকা, বাতাসের চেয়ে ১৪ গুণ হালকা, প্রোপেনের চেয়ে ২২ গুণ হালকা এবং পেট্রোল বাষ্পের চেয়ে ৫৭ গুণ হালকা। এর অর্থ হল, বাইরে ইনস্টল করা হলে, H2 গ্যাস দ্রুত উপরে উঠে বিলুপ্ত হবে, যার ফলে সমানভাবে ফুটো হওয়ার লক্ষণ কমে যাবে। কিন্তু এটি একটি দ্বি-ধারী তলোয়ার হতে পারে। ওয়েল্ডিংয়ের আগে লিক সনাক্তকরণ গবেষণা ছাড়াই H2 লিক উপরে বা নীচের দিকে বাইরের ইনস্টলেশনে ওয়েল্ডিং করা হলে বিস্ফোরণ ঘটতে পারে। একটি আবদ্ধ স্থানে, H2 গ্যাস ছাদ থেকে নীচে পর্যন্ত উপরে উঠতে এবং জমা হতে পারে, এমন একটি অবস্থা যা মাটির কাছাকাছি ইগনিশন উৎসের সংস্পর্শে আসার সম্ভাবনা বেশি হওয়ার আগে এটিকে প্রচুর পরিমাণে জমা হতে দেয়।
দুর্ঘটনাজনিত অগ্নিকাণ্ড। স্ব-প্রজ্বলন হল এমন একটি ঘটনা যেখানে গ্যাস বা বাষ্পের মিশ্রণ কোনও বাহ্যিক উৎস ছাড়াই স্বতঃস্ফূর্তভাবে জ্বলে ওঠে। এটি "স্বতঃস্ফূর্ত দহন" বা "স্বতঃস্ফূর্ত দহন" নামেও পরিচিত। স্ব-প্রজ্বলন চাপের উপর নয়, তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
অটোইগনিশন তাপমাত্রা হল সর্বনিম্ন তাপমাত্রা যেখানে একটি জ্বালানি বাতাসের সংস্পর্শে বা কোনও জারক পদার্থের সংস্পর্শে আসার পরে কোনও বাহ্যিক উৎসের অনুপস্থিতিতে জ্বলনের আগে স্বতঃস্ফূর্তভাবে জ্বলবে। একটি একক পাউডারের অটোইগনিশন তাপমাত্রা হল সেই তাপমাত্রা যেখানে এটি কোনও জারক পদার্থের অনুপস্থিতিতে স্বতঃস্ফূর্তভাবে জ্বলবে। বাতাসে গ্যাসীয় H2 এর স্ব-জ্বলন তাপমাত্রা হল 585°C।
একটি দাহ্য মিশ্রণের মাধ্যমে শিখার বিস্তার শুরু করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি হলো ইগনিশন এনার্জি। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপে একটি নির্দিষ্ট দাহ্য মিশ্রণকে প্রজ্বলিত করার জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন শক্তি হলো ন্যূনতম ইগনিশন এনার্জি। ১ atm বাতাসে গ্যাসীয় H2 এর জন্য সর্বনিম্ন স্পার্ক ইগনিশন এনার্জি = ১.৯ × ১০–৮ BTU (০.০২ mJ)।
বিস্ফোরক সীমা হল বাতাস বা অক্সিজেনে বাষ্প, কুয়াশা বা ধূলিকণার সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন ঘনত্ব যেখানে বিস্ফোরণ ঘটে। পরিবেশের আকার এবং জ্যামিতি, সেইসাথে জ্বালানির ঘনত্ব, সীমা নিয়ন্ত্রণ করে। "বিস্ফোরণ সীমা" কখনও কখনও "বিস্ফোরণ সীমা" এর সমার্থক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
বাতাসে H2 মিশ্রণের বিস্ফোরক সীমা হল 18.3 ভলিউম% (নিম্ন সীমা) এবং 59 ভলিউম% (উচ্চ সীমা)।
পাইপিং সিস্টেম ডিজাইন করার সময় (চিত্র ১), প্রথম ধাপ হল প্রতিটি ধরণের তরলের জন্য প্রয়োজনীয় নির্মাণ সামগ্রী নির্ধারণ করা। এবং প্রতিটি তরল ASME B31.3 অনুচ্ছেদ অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করা হবে। 300(b)(1) বলে, "মালিক ক্লাস D, M, উচ্চ চাপ এবং উচ্চ বিশুদ্ধতা পাইপিং নির্ধারণ এবং একটি নির্দিষ্ট মানের সিস্টেম ব্যবহার করা উচিত কিনা তা নির্ধারণ করার জন্যও দায়ী।"
তরল শ্রেণীবিভাগ পরীক্ষার মাত্রা এবং প্রয়োজনীয় পরীক্ষার ধরণ নির্ধারণ করে, সেইসাথে তরল শ্রেণীর উপর ভিত্তি করে আরও অনেক প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করে। এর জন্য মালিকের দায়িত্ব সাধারণত মালিকের প্রকৌশল বিভাগ বা একজন আউটসোর্সড ইঞ্জিনিয়ারের উপর বর্তায়।
যদিও B31.3 প্রক্রিয়া পাইপিং কোড মালিককে নির্দিষ্ট তরলের জন্য কোন উপাদান ব্যবহার করতে হবে তা বলে না, তবে এটি শক্তি, বেধ এবং উপাদান সংযোগের প্রয়োজনীয়তা সম্পর্কে নির্দেশিকা প্রদান করে। কোডের ভূমিকায় দুটি বিবৃতি রয়েছে যা স্পষ্টভাবে বলে:
এবং উপরের প্রথম অনুচ্ছেদটি আরও বিস্তৃত করুন, অনুচ্ছেদ B31.3. 300(b)(1) এও বলা হয়েছে: "পাইপলাইন ইনস্টলেশনের মালিক এই কোডটি মেনে চলার জন্য এবং পাইপলাইনটি যে সমস্ত তরল হ্যান্ডলিং বা প্রক্রিয়ার অংশ, তার নকশা, নির্মাণ, পরিদর্শন, পরিদর্শন এবং পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা প্রতিষ্ঠার জন্য সম্পূর্ণরূপে দায়ী।" সুতরাং, তরল পরিষেবা বিভাগগুলি সংজ্ঞায়িত করার জন্য দায়বদ্ধতা এবং প্রয়োজনীয়তার জন্য কিছু মৌলিক নিয়ম নির্ধারণ করার পরে, আসুন দেখি হাইড্রোজেন গ্যাস কোথায় ফিট করে।
যেহেতু হাইড্রোজেন গ্যাস লিক সহ একটি উদ্বায়ী তরল হিসেবে কাজ করে, তাই তরল পরিষেবার জন্য হাইড্রোজেন গ্যাসকে একটি সাধারণ তরল বা B31.3 বিভাগের অধীনে একটি ক্লাস M তরল হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, তরল পরিচালনার শ্রেণীবিভাগ মালিকের প্রয়োজনীয়তা, যদি এটি B31.3, অনুচ্ছেদ 3-এ বর্ণিত নির্বাচিত বিভাগগুলির জন্য নির্দেশিকা পূরণ করে। 300.2 "জলবাহী পরিষেবা" বিভাগে সংজ্ঞা। স্বাভাবিক তরল পরিষেবা এবং ক্লাস M তরল পরিষেবার সংজ্ঞাগুলি নিম্নরূপ:
“সাধারণ তরল পরিষেবা: এই কোডের আওতায় বেশিরভাগ পাইপিংয়ের ক্ষেত্রে তরল পরিষেবা প্রযোজ্য, অর্থাৎ ক্লাস ডি, এম, উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ, অথবা উচ্চ তরল পরিষ্কার-পরিচ্ছন্নতার জন্য প্রবিধানের আওতায় নয়।
(১) তরলটির বিষাক্ততা এতটাই বেশি যে, লিকেজ থেকে সৃষ্ট খুব অল্প পরিমাণে তরলের সংস্পর্শে আসলে যারা শ্বাস নেয় বা এর সংস্পর্শে আসে তাদের গুরুতর স্থায়ী আঘাত হতে পারে, এমনকি যদি তাৎক্ষণিকভাবে আরোগ্যের ব্যবস্থা নেওয়া হয়।
(২) পাইপলাইনের নকশা, অভিজ্ঞতা, পরিচালনার অবস্থা এবং অবস্থান বিবেচনা করার পর, মালিক নির্ধারণ করেন যে তরলের স্বাভাবিক ব্যবহারের জন্য প্রয়োজনীয়তাগুলি কর্মীদের এক্সপোজার থেকে রক্ষা করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্ততা প্রদানের জন্য যথেষ্ট নয়।
M-এর উপরোক্ত সংজ্ঞায়, হাইড্রোজেন গ্যাস অনুচ্ছেদ (1) এর মানদণ্ড পূরণ করে না কারণ এটিকে বিষাক্ত তরল হিসেবে বিবেচনা করা হয় না। তবে, উপধারা (2) প্রয়োগ করে, কোডটি "...পাইপিং নকশা, অভিজ্ঞতা, অপারেটিং অবস্থা এবং অবস্থান..." বিবেচনা করে M শ্রেণীতে হাইড্রোলিক সিস্টেমের শ্রেণীবিভাগের অনুমতি দেয়। মালিক স্বাভাবিক তরল পরিচালনার নির্ধারণের অনুমতি দেন। হাইড্রোজেন গ্যাস পাইপিং সিস্টেমের নকশা, নির্মাণ, পরিদর্শন, পরিদর্শন এবং পরীক্ষার ক্ষেত্রে উচ্চ স্তরের সততার প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য প্রয়োজনীয়তাগুলি অপর্যাপ্ত।
উচ্চ তাপমাত্রার হাইড্রোজেন ক্ষয় (HTHA) নিয়ে আলোচনা করার আগে দয়া করে সারণি ১ দেখুন। এই সারণিতে কোড, মান এবং নিয়মকানুন তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, যার মধ্যে হাইড্রোজেন ভ্রামক (HE) বিষয়ের উপর ছয়টি নথি রয়েছে, যা একটি সাধারণ ক্ষয়জনিত অস্বাভাবিকতা যার মধ্যে HTHA অন্তর্ভুক্ত। OH নিম্ন এবং উচ্চ তাপমাত্রায় ঘটতে পারে। ক্ষয়ের এক রূপ হিসাবে বিবেচিত, এটি বিভিন্ন উপায়ে শুরু হতে পারে এবং বিভিন্ন ধরণের উপকরণকেও প্রভাবিত করতে পারে।
HE এর বিভিন্ন রূপ রয়েছে, যা হাইড্রোজেন ক্র্যাকিং (HAC), হাইড্রোজেন স্ট্রেস ক্র্যাকিং (HSC), স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (SCC), হাইড্রোজেন জারা ক্র্যাকিং (HACC), হাইড্রোজেন বুদবুদ (HB), হাইড্রোজেন ক্র্যাকিং (HIC) এ ভাগ করা যেতে পারে। )), স্ট্রেস ওরিয়েন্টেড হাইড্রোজেন ক্র্যাকিং (SOHIC), প্রগতিশীল ক্র্যাকিং (SWC), সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিং (SSC), সফট জোন ক্র্যাকিং (SZC), এবং উচ্চ তাপমাত্রার হাইড্রোজেন জারা (HTHA)।
এর সহজতম রূপে, হাইড্রোজেন ভঙ্গুরতা হল ধাতব শস্যের সীমানা ধ্বংস করার একটি প্রক্রিয়া, যার ফলে পারমাণবিক হাইড্রোজেনের অনুপ্রবেশের কারণে নমনীয়তা হ্রাস পায়। এটি যেভাবে ঘটে তা বিভিন্ন এবং আংশিকভাবে তাদের নিজ নিজ নাম দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়, যেমন HTHA, যেখানে ভঙ্গুরতার জন্য একযোগে উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপের হাইড্রোজেন প্রয়োজন, এবং SSC, যেখানে পরমাণু হাইড্রোজেন বদ্ধ-গ্যাস এবং হাইড্রোজেন হিসাবে উৎপাদিত হয়। অ্যাসিড ক্ষয়ের কারণে, তারা ধাতব ক্ষেত্রে প্রবেশ করে, যা ভঙ্গুরতা সৃষ্টি করতে পারে। কিন্তু সামগ্রিক ফলাফল উপরে বর্ণিত হাইড্রোজেন ভঙ্গুরতার সমস্ত ক্ষেত্রের মতোই, যেখানে ধাতুর শক্তি তার অনুমোদিত চাপ সীমার নীচে ভঙ্গুরতার কারণে হ্রাস পায়, যা তরলের অস্থিরতার কারণে একটি সম্ভাব্য বিপর্যয়কর ঘটনার জন্য মঞ্চ তৈরি করে।
দেয়ালের পুরুত্ব এবং যান্ত্রিক জয়েন্টের কার্যকারিতা ছাড়াও, H2 গ্যাস পরিষেবার জন্য উপকরণ নির্বাচন করার সময় দুটি প্রধান বিষয় বিবেচনা করতে হবে: 1. উচ্চ তাপমাত্রার হাইড্রোজেন (HTHA) এর সংস্পর্শে আসা এবং 2. সম্ভাব্য ফুটো সম্পর্কে গুরুতর উদ্বেগ। দুটি বিষয়ই বর্তমানে আলোচনার অধীনে রয়েছে।
আণবিক হাইড্রোজেনের বিপরীতে, পারমাণবিক হাইড্রোজেন প্রসারিত হতে পারে, হাইড্রোজেনকে উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপের সংস্পর্শে এনে সম্ভাব্য HTHA-এর ভিত্তি তৈরি করে। এই পরিস্থিতিতে, পারমাণবিক হাইড্রোজেন কার্বন ইস্পাত পাইপিং উপকরণ বা সরঞ্জামে ছড়িয়ে পড়তে সক্ষম হয়, যেখানে এটি ধাতব দ্রবণে কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে শস্যের সীমানায় মিথেন গ্যাস তৈরি করে। বেরিয়ে যেতে না পেরে, গ্যাসটি প্রসারিত হয়, পাইপ বা পাত্রের দেয়ালে ফাটল এবং ফাটল তৈরি করে - এটি HTGA। চিত্র 2-এ আপনি স্পষ্টভাবে HTHA ফলাফল দেখতে পাচ্ছেন যেখানে 8″ দেয়ালে ফাটল এবং ফাটল স্পষ্ট। নামমাত্র আকারের (NPS) পাইপের অংশ যা এই পরিস্থিতিতে ব্যর্থ হয়।
যখন অপারেটিং তাপমাত্রা ৫০০°F এর নিচে বজায় থাকে তখন হাইড্রোজেন পরিষেবার জন্য কার্বন ইস্পাত ব্যবহার করা যেতে পারে। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, HTHA তখন ঘটে যখন হাইড্রোজেন গ্যাস উচ্চ আংশিক চাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রায় ধরে রাখা হয়। যখন হাইড্রোজেন আংশিক চাপ প্রায় ৩০০০ psi হওয়ার সম্ভাবনা থাকে এবং তাপমাত্রা প্রায় ৪৫০°F এর উপরে থাকে (যা চিত্র ২-এ দুর্ঘটনার অবস্থা) তখন কার্বন ইস্পাত ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয় না।
চিত্র ৩-এ পরিবর্তিত নেলসন প্লট থেকে দেখা যাচ্ছে, যা আংশিকভাবে API 941 থেকে নেওয়া হয়েছে, উচ্চ তাপমাত্রা হাইড্রোজেন ফোর্সিংয়ের উপর সর্বাধিক প্রভাব ফেলে। ৫০০°F পর্যন্ত তাপমাত্রায় পরিচালিত কার্বন স্টিলের সাথে ব্যবহার করা হলে হাইড্রোজেন গ্যাসের আংশিক চাপ ১০০০ psi ছাড়িয়ে যেতে পারে।
চিত্র ৩. এই পরিবর্তিত নেলসন চার্ট (API 941 থেকে অভিযোজিত) বিভিন্ন তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন পরিষেবার জন্য উপযুক্ত উপকরণ নির্বাচন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
চিত্র ৩-এ হাইড্রোজেনের অপারেটিং তাপমাত্রা এবং আংশিক চাপের উপর নির্ভর করে হাইড্রোজেন আক্রমণ এড়াতে নিশ্চিত ইস্পাতের পছন্দ দেখানো হয়েছে। অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলগুলি HTHA-এর প্রতি সংবেদনশীল নয় এবং সমস্ত তাপমাত্রা এবং চাপে সন্তোষজনক উপকরণ।
হাইড্রোজেন প্রয়োগের জন্য অস্টেনিটিক 316/316L স্টেইনলেস স্টিল সবচেয়ে ব্যবহারিক উপাদান এবং এর একটি প্রমাণিত ট্র্যাক রেকর্ড রয়েছে। ওয়েল্ডিংয়ের সময় অবশিষ্ট হাইড্রোজেন ক্যালসিনেট করার জন্য এবং ওয়েল্ডিংয়ের পরে তাপ প্রভাবিত অঞ্চল (HAZ) কঠোরতা কমাতে কার্বন স্টিলের জন্য পোস্ট-ওয়েল্ড তাপ চিকিত্সা (PWHT) সুপারিশ করা হলেও, অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের জন্য এটি প্রয়োজন হয় না।
তাপ চিকিত্সা এবং ঢালাইয়ের ফলে সৃষ্ট তাপীয় প্রভাব অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর খুব কম প্রভাব ফেলে। তবে, ঠান্ডা কাজ অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে, যেমন শক্তি এবং কঠোরতা। অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল থেকে পাইপ বাঁকানো এবং তৈরি করার সময়, তাদের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয়, যার মধ্যে উপাদানের প্লাস্টিকতা হ্রাসও অন্তর্ভুক্ত।
যদি অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের ঠান্ডা গঠনের প্রয়োজন হয়, তাহলে দ্রবণ অ্যানিলিং (প্রায় ১০৪৫° সেলসিয়াসে গরম করার পর নিভানোর মাধ্যমে বা দ্রুত ঠান্ডা করার মাধ্যমে) উপাদানের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে তাদের মূল মানগুলিতে ফিরিয়ে আনবে। এটি ঠান্ডা কাজের পরে অর্জিত খাদ পৃথকীকরণ, সংবেদনশীলতা এবং সিগমা পর্যায়কেও দূর করবে। দ্রবণ অ্যানিলিং করার সময়, মনে রাখবেন যে দ্রুত ঠান্ডা করার ফলে যদি সঠিকভাবে পরিচালনা না করা হয় তবে উপাদানটিতে অবশিষ্ট চাপ ফিরে আসতে পারে।
H2 পরিষেবার জন্য গ্রহণযোগ্য উপাদান নির্বাচনের জন্য ASME B31-তে GR-2.1.1-1 পাইপিং এবং টিউবিং অ্যাসেম্বলি উপাদান স্পেসিফিকেশন সূচক এবং GR-2.1.1-2 পাইপিং উপাদান স্পেসিফিকেশন সূচকের টেবিলগুলি দেখুন। পাইপগুলি শুরু করার জন্য একটি ভাল জায়গা।
১.০০৮ পারমাণবিক ভর একক (amu) এর আদর্শ পারমাণবিক ওজন সহ, হাইড্রোজেন পর্যায় সারণির সবচেয়ে হালকা এবং ক্ষুদ্রতম উপাদান, এবং তাই এর লিক হওয়ার প্রবণতা বেশি, যার সম্ভাব্য ধ্বংসাত্মক পরিণতি হতে পারে, আমি আরও বলতে পারি। অতএব, গ্যাস পাইপলাইন সিস্টেমটি এমনভাবে ডিজাইন করা উচিত যাতে যান্ত্রিক ধরণের সংযোগ সীমিত করা যায় এবং যে সংযোগগুলি সত্যিই প্রয়োজনীয় তা উন্নত করা যায়।
সম্ভাব্য লিক পয়েন্ট সীমিত করার সময়, সিস্টেমটি সম্পূর্ণরূপে ঢালাই করা উচিত, সরঞ্জাম, পাইপিং উপাদান এবং ফিটিংগুলিতে ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত সংযোগগুলি ছাড়া। থ্রেডেড সংযোগগুলি যতদূর সম্ভব এড়ানো উচিত, যদি সম্পূর্ণরূপে না হয়। যদি কোনও কারণে থ্রেডেড সংযোগগুলি এড়ানো না যায়, তবে থ্রেড সিল্যান্ট ছাড়াই সেগুলিকে সম্পূর্ণরূপে সংযুক্ত করার এবং তারপরে ওয়েল্ডটি সিল করার পরামর্শ দেওয়া হয়। কার্বন ইস্পাত পাইপ ব্যবহার করার সময়, পাইপ জয়েন্টগুলিকে বাট ওয়েল্ডিং করতে হবে এবং পোস্ট ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট (PWHT) করতে হবে। ঢালাইয়ের পরে, তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে (HAZ) পাইপগুলি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায়ও হাইড্রোজেন আক্রমণের সংস্পর্শে আসে। হাইড্রোজেন আক্রমণ প্রাথমিকভাবে উচ্চ তাপমাত্রায় ঘটে, তবে PWHT পর্যায়টি পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতেও এই সম্ভাবনাকে সম্পূর্ণরূপে হ্রাস করবে, যদি তা দূর না করে।
সম্পূর্ণ ঢালাই করা সিস্টেমের দুর্বল দিক হল ফ্ল্যাঞ্জ সংযোগ। ফ্ল্যাঞ্জ সংযোগগুলিতে উচ্চ মাত্রার টাইটনেস নিশ্চিত করার জন্য, কামপ্রোফাইল গ্যাসকেট (চিত্র 4) বা অন্য কোনও ধরণের গ্যাসকেট ব্যবহার করা উচিত। বিভিন্ন নির্মাতারা প্রায় একইভাবে তৈরি করেছেন, এই প্যাডটি খুবই সহনশীল। এতে নরম, বিকৃত সিলিং উপকরণের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা দাঁতযুক্ত অল-মেটাল রিং থাকে। দাঁতগুলি কম চাপ সহ একটি টাইট ফিট প্রদানের জন্য বল্টের লোডকে একটি ছোট জায়গায় কেন্দ্রীভূত করে। এটি এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে এটি অসম ফ্ল্যাঞ্জ পৃষ্ঠের পাশাপাশি ওঠানামাকারী অপারেটিং অবস্থার জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে পারে।
চিত্র ৪. কামপ্রোফাইল গ্যাসকেটের উভয় পাশে একটি নরম ফিলার দিয়ে ধাতব কোর বন্ধন করা থাকে।
সিস্টেমের অখণ্ডতার আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল ভালভ। স্টেম সিল এবং বডি ফ্ল্যাঞ্জের চারপাশে লিকেজ একটি বাস্তব সমস্যা। এটি প্রতিরোধ করার জন্য, বেলো সিল সহ একটি ভালভ নির্বাচন করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
১ ইঞ্চি ব্যবহার করুন। স্কুল ৮০ কার্বন স্টিলের পাইপ, নীচের উদাহরণে, ASTM A106 Gr B অনুসারে উৎপাদন সহনশীলতা, ক্ষয় এবং যান্ত্রিক সহনশীলতা বিবেচনা করে, সর্বোচ্চ অনুমোদিত কাজের চাপ (MAWP) 300°F পর্যন্ত তাপমাত্রায় দুটি ধাপে গণনা করা যেতে পারে (দ্রষ্টব্য: "...300ºF পর্যন্ত তাপমাত্রার জন্য..." এর কারণ হল ASTM A106 Gr B উপাদানের অনুমোদিত চাপ (S) 300ºF অতিক্রম করলে ক্ষয় হতে শুরু করে।(S), তাই সমীকরণ (1) এর জন্য 300ºF এর উপরে তাপমাত্রায় সামঞ্জস্য প্রয়োজন।)
সূত্র (1) উল্লেখ করে, প্রথম ধাপ হল পাইপলাইনের তাত্ত্বিক বিস্ফোরণ চাপ গণনা করা।
T = পাইপের দেয়ালের পুরুত্ব, যান্ত্রিক, ক্ষয় এবং উৎপাদন সহনশীলতা বাদ দিয়ে, ইঞ্চিতে।
প্রক্রিয়াটির দ্বিতীয় অংশ হল সমীকরণ (2) অনুসারে ফলাফল P-তে সুরক্ষা ফ্যাক্টর S f প্রয়োগ করে পাইপলাইনের সর্বোচ্চ অনুমোদিত কাজের চাপ Pa গণনা করা:
সুতরাং, 1″ স্কুল 80 উপাদান ব্যবহার করার সময়, বিস্ফোরণ চাপ নিম্নরূপ গণনা করা হয়:
এরপর ASME প্রেসার ভেসেল সুপারিশ ধারা VIII-1 2019, অনুচ্ছেদ 8 অনুসারে 4 এর একটি নিরাপত্তা Sf প্রয়োগ করা হয়। UG-101 নিম্নরূপ গণনা করা হয়:
ফলে MAWP মান হল 810 psi। ইঞ্চি শুধুমাত্র পাইপকে বোঝায়। সিস্টেমে সর্বনিম্ন রেটিং সহ ফ্ল্যাঞ্জ সংযোগ বা উপাদানটি সিস্টেমে অনুমোদিত চাপ নির্ধারণের নির্ধারক ফ্যাক্টর হবে।
ASME B16.5 অনুসারে, 150টি কার্বন স্টিলের ফ্ল্যাঞ্জ ফিটিং-এর জন্য সর্বোচ্চ অনুমোদিত কাজের চাপ হল 285 psi. ইঞ্চি -20°F থেকে 100°F তাপমাত্রায়। ক্লাস 300-এর সর্বোচ্চ অনুমোদিত কাজের চাপ হল 740 psi। নীচের উপাদান স্পেসিফিকেশন উদাহরণ অনুসারে এটি সিস্টেমের চাপ সীমা ফ্যাক্টর হবে। এছাড়াও, শুধুমাত্র হাইড্রোস্ট্যাটিক পরীক্ষায়, এই মানগুলি 1.5 গুণ অতিক্রম করতে পারে।
একটি মৌলিক কার্বন ইস্পাত উপাদানের স্পেসিফিকেশনের উদাহরণ হিসেবে, 740 psi. ইঞ্চির নকশা চাপের নিচে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় পরিচালিত একটি H2 গ্যাস পরিষেবা লাইন স্পেসিফিকেশনে সারণি 2-এ দেখানো উপাদানের প্রয়োজনীয়তা থাকতে পারে। নিম্নলিখিত ধরণের স্পেসিফিকেশনে মনোযোগ অন্তর্ভুক্ত করার প্রয়োজন হতে পারে:
পাইপিং ছাড়াও, পাইপিং সিস্টেম তৈরিতে অনেক উপাদান রয়েছে যেমন ফিটিং, ভালভ, লাইন সরঞ্জাম ইত্যাদি। যদিও এই উপাদানগুলির অনেকগুলি একটি পাইপলাইনে একত্রিত করে বিস্তারিত আলোচনা করা হবে, তবে এর জন্য যত পৃষ্ঠা প্রয়োজন তার চেয়ে বেশি পৃষ্ঠা প্রয়োজন হবে। এই নিবন্ধটি।