यह अवलोकन हाइड्रोजन वितरण के लिए पाइपिंग प्रणालियों के सुरक्षित डिजाइन के लिए सिफारिशें प्रदान करता है।
हाइड्रोजन एक अत्यधिक अस्थिर तरल है जिसमें रिसाव की उच्च प्रवृत्ति होती है। यह प्रवृत्तियों का एक बहुत ही खतरनाक और घातक संयोजन है, एक अस्थिर तरल जिसे नियंत्रित करना मुश्किल है। सामग्री, गास्केट और सील चुनते समय इन प्रवृत्तियों पर विचार करना चाहिए, साथ ही ऐसे सिस्टम की डिज़ाइन विशेषताएँ भी। गैसीय H2 के वितरण के बारे में ये विषय इस चर्चा का केंद्र हैं, न कि H2, तरल H2 या तरल H2 का उत्पादन (दायाँ साइडबार देखें)।
हाइड्रोजन और H2-वायु के मिश्रण को समझने में आपकी मदद करने के लिए यहाँ कुछ मुख्य बिंदु दिए गए हैं। हाइड्रोजन दो तरह से जलता है: अपस्फीति और विस्फोट।
अपस्फीति। अपस्फीति दहन का एक सामान्य तरीका है जिसमें लपटें मिश्रण के माध्यम से सबसोनिक गति से यात्रा करती हैं। यह, उदाहरण के लिए, तब होता है जब हाइड्रोजन-वायु मिश्रण का एक मुक्त बादल एक छोटे प्रज्वलन स्रोत द्वारा प्रज्वलित होता है। इस मामले में, लौ दस से कई सौ फीट प्रति सेकंड की गति से आगे बढ़ेगी। गर्म गैस का तेजी से विस्तार दबाव तरंगों का निर्माण करता है जिनकी ताकत बादल के आकार के समानुपाती होती है। कुछ मामलों में, शॉक वेव का बल भवन संरचनाओं और उसके रास्ते में अन्य वस्तुओं को नुकसान पहुंचाने और चोट पहुंचाने के लिए पर्याप्त हो सकता है।
विस्फोट। जब यह विस्फोट हुआ, तो आग की लपटें और शॉक वेव सुपरसोनिक गति से मिश्रण के माध्यम से यात्रा की। विस्फोट तरंग में दबाव अनुपात विस्फोट की तुलना में बहुत अधिक है। बढ़ी हुई ताकत के कारण, विस्फोट लोगों, इमारतों और आस-पास की वस्तुओं के लिए अधिक खतरनाक है। सामान्य अपस्फीति एक सीमित स्थान में प्रज्वलित होने पर विस्फोट का कारण बनती है। ऐसे संकीर्ण क्षेत्र में, कम से कम ऊर्जा से प्रज्वलन हो सकता है। लेकिन असीमित स्थान में हाइड्रोजन-वायु मिश्रण के विस्फोट के लिए, अधिक शक्तिशाली प्रज्वलन स्रोत की आवश्यकता होती है।
हाइड्रोजन-वायु मिश्रण में विस्फोट तरंग में दबाव अनुपात लगभग 20 होता है। वायुमंडलीय दबाव पर, 20 का अनुपात 300 psi होता है। जब यह दबाव तरंग किसी स्थिर वस्तु से टकराती है, तो दबाव अनुपात बढ़कर 40-60 हो जाता है। यह स्थिर बाधा से दबाव तरंग के परावर्तन के कारण होता है।
रिसाव की प्रवृत्ति। इसकी कम श्यानता और कम आणविक भार के कारण, H2 गैस में रिसाव की उच्च प्रवृत्ति होती है और यहां तक ​​कि यह विभिन्न सामग्रियों में प्रवेश कर जाती है।
हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस से 8 गुना हल्का, हवा से 14 गुना हल्का, प्रोपेन से 22 गुना हल्का और गैसोलीन वाष्प से 57 गुना हल्का होता है। इसका मतलब यह है कि जब इसे बाहर स्थापित किया जाता है, तो H2 गैस तेज़ी से ऊपर उठती है और फैलती है, जिससे रिसाव के किसी भी संकेत को कम किया जा सकता है। लेकिन यह दोधारी तलवार हो सकती है। अगर वेल्डिंग से पहले रिसाव का पता लगाने के अध्ययन के बिना H2 रिसाव के ऊपर या नीचे की ओर बाहरी स्थापना पर वेल्डिंग की जानी है, तो विस्फोट हो सकता है। एक बंद जगह में, H2 गैस छत से नीचे तक ऊपर उठ सकती है और जमा हो सकती है, एक ऐसी स्थिति जो इसे जमीन के पास प्रज्वलन स्रोतों के संपर्क में आने से पहले बड़ी मात्रा में जमा होने देती है।
आकस्मिक आग। स्व-प्रज्वलन एक ऐसी घटना है जिसमें गैसों या वाष्पों का मिश्रण बिना किसी बाहरी प्रज्वलन स्रोत के स्वतः प्रज्वलित हो जाता है। इसे "स्वतःस्फूर्त दहन" या "स्वतःस्फूर्त दहन" के रूप में भी जाना जाता है। स्व-प्रज्वलन तापमान पर निर्भर करता है, दबाव पर नहीं।
स्वतः प्रज्वलन तापमान वह न्यूनतम तापमान है जिस पर ईंधन वायु या ऑक्सीकरण एजेंट के संपर्क में आने पर प्रज्वलन के किसी बाहरी स्रोत की अनुपस्थिति में प्रज्वलन से पहले स्वतः प्रज्वलित हो जाएगा। एकल पाउडर का स्वतः प्रज्वलन तापमान वह तापमान है जिस पर यह ऑक्सीकरण एजेंट की अनुपस्थिति में स्वतः प्रज्वलित हो जाता है। वायु में गैसीय H2 का स्वतः प्रज्वलन तापमान 585°C है।
इग्निशन ऊर्जा वह ऊर्जा है जो किसी दहनशील मिश्रण के माध्यम से ज्वाला के प्रसार को आरंभ करने के लिए आवश्यक होती है। न्यूनतम इग्निशन ऊर्जा किसी विशेष तापमान और दबाव पर किसी विशेष दहनशील मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा है। 1 atm हवा में गैसीय H2 के लिए न्यूनतम स्पार्क इग्निशन ऊर्जा = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ)।
विस्फोटक सीमाएँ वायु या ऑक्सीजन में वाष्प, धुंध या धूल की अधिकतम और न्यूनतम सांद्रता होती हैं जिस पर विस्फोट होता है। पर्यावरण का आकार और ज्यामिति, साथ ही ईंधन की सांद्रता, सीमाओं को नियंत्रित करती है। "विस्फोट सीमा" को कभी-कभी "विस्फोट सीमा" के पर्याय के रूप में उपयोग किया जाता है।
हवा में H2 मिश्रण के लिए विस्फोटक सीमाएं 18.3 vol.% (निचली सीमा) और 59 vol.% (ऊपरी सीमा) हैं।
पाइपिंग सिस्टम (चित्र 1) को डिज़ाइन करते समय, पहला कदम प्रत्येक प्रकार के तरल पदार्थ के लिए आवश्यक निर्माण सामग्री का निर्धारण करना है। और प्रत्येक तरल पदार्थ को ASME B31.3 पैराग्राफ के अनुसार वर्गीकृत किया जाएगा। 300(b)(1) में कहा गया है, "मालिक वर्ग डी, एम, उच्च दबाव और उच्च शुद्धता पाइपिंग का निर्धारण करने और यह निर्धारित करने के लिए भी जिम्मेदार है कि क्या किसी विशेष गुणवत्ता प्रणाली का उपयोग किया जाना चाहिए।"
द्रव वर्गीकरण परीक्षण की डिग्री और आवश्यक परीक्षण के प्रकार को परिभाषित करता है, साथ ही द्रव श्रेणी के आधार पर कई अन्य आवश्यकताओं को भी परिभाषित करता है। इसके लिए मालिक की जिम्मेदारी आमतौर पर मालिक के इंजीनियरिंग विभाग या आउटसोर्स इंजीनियर पर आती है।
जबकि B31.3 प्रोसेस पाइपिंग कोड मालिक को यह नहीं बताता कि किसी विशेष तरल पदार्थ के लिए किस सामग्री का उपयोग करना है, यह ताकत, मोटाई और सामग्री कनेक्शन आवश्यकताओं पर मार्गदर्शन प्रदान करता है। कोड के परिचय में दो कथन भी हैं जो स्पष्ट रूप से बताते हैं:
और ऊपर दिए गए पहले पैराग्राफ का विस्तार करें, पैराग्राफ B31.3. 300 (बी) (1) में यह भी कहा गया है: "पाइपलाइन स्थापना का मालिक इस संहिता का अनुपालन करने और सभी तरल पदार्थ हैंडलिंग या प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाली डिज़ाइन, निर्माण, निरीक्षण, निरीक्षण और परीक्षण आवश्यकताओं को स्थापित करने के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार है, जिसका पाइपलाइन एक हिस्सा है। स्थापना।" इसलिए, तरल पदार्थ सेवा श्रेणियों को परिभाषित करने के लिए देयता और आवश्यकताओं के लिए कुछ बुनियादी नियम निर्धारित करने के बाद, आइए देखें कि हाइड्रोजन गैस कहाँ फिट बैठती है।
चूँकि हाइड्रोजन गैस लीक के साथ एक अस्थिर तरल के रूप में कार्य करती है, इसलिए हाइड्रोजन गैस को तरल सेवा के लिए श्रेणी B31.3 के अंतर्गत एक सामान्य तरल या वर्ग M तरल माना जा सकता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, द्रव हैंडलिंग का वर्गीकरण एक मालिक की आवश्यकता है, बशर्ते कि यह B31.3, पैराग्राफ 3 में वर्णित चयनित श्रेणियों के लिए दिशानिर्देशों को पूरा करता हो। 300.2 "हाइड्रोलिक सेवाएँ" अनुभाग में परिभाषाएँ। सामान्य द्रव सेवा और वर्ग M द्रव सेवा के लिए निम्नलिखित परिभाषाएँ हैं:
"सामान्य द्रव सेवा: इस कोड के अधीन अधिकांश पाइपिंग पर लागू द्रव सेवा, अर्थात वर्ग डी, एम, उच्च तापमान, उच्च दबाव, या उच्च द्रव स्वच्छता के लिए विनियमों के अधीन नहीं।
(1) तरल पदार्थ की विषाक्तता इतनी अधिक होती है कि रिसाव के कारण तरल पदार्थ की बहुत कम मात्रा के संपर्क में आने से भी उन लोगों को गंभीर स्थायी चोट लग सकती है जो इसे सांस के जरिए अंदर लेते हैं या इसके संपर्क में आते हैं, भले ही तत्काल बचाव के उपाय किए जाएं।
(2) पाइपलाइन के डिजाइन, अनुभव, परिचालन स्थितियों और स्थान पर विचार करने के बाद, मालिक यह निर्धारित करता है कि तरल पदार्थ के सामान्य उपयोग की आवश्यकताएं कर्मियों को जोखिम से बचाने के लिए आवश्यक कसाव प्रदान करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।
एम की उपरोक्त परिभाषा में, हाइड्रोजन गैस पैराग्राफ (1) के मानदंडों को पूरा नहीं करती है क्योंकि इसे जहरीला तरल नहीं माना जाता है। हालाँकि, उपधारा (2) को लागू करके, कोड “…पाइपिंग डिज़ाइन, अनुभव, संचालन की स्थिति और स्थान…” के उचित विचार के बाद हाइड्रोलिक सिस्टम को वर्ग एम में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है। मालिक सामान्य द्रव हैंडलिंग के निर्धारण की अनुमति देता है। हाइड्रोजन गैस पाइपिंग सिस्टम के डिजाइन, निर्माण, निरीक्षण, निरीक्षण और परीक्षण में उच्च स्तर की अखंडता की आवश्यकता को पूरा करने के लिए आवश्यकताएँ अपर्याप्त हैं।
उच्च तापमान हाइड्रोजन संक्षारण (HTHA) पर चर्चा करने से पहले कृपया तालिका 1 देखें। इस तालिका में कोड, मानक और विनियमन सूचीबद्ध हैं, जिसमें हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट (HE) के विषय पर छह दस्तावेज़ शामिल हैं, जो एक सामान्य संक्षारण विसंगति है जिसमें HTHA शामिल है। OH कम और उच्च तापमान पर हो सकता है। संक्षारण का एक रूप माना जाता है, यह कई तरीकों से शुरू हो सकता है और कई प्रकार की सामग्रियों को भी प्रभावित कर सकता है।
एचई के विभिन्न रूप हैं, जिन्हें हाइड्रोजन क्रैकिंग (एचएसी), हाइड्रोजन स्ट्रेस क्रैकिंग (एचएससी), स्ट्रेस कोरोज़न क्रैकिंग (एससीसी), हाइड्रोजन कोरोज़न क्रैकिंग (एचएसीसी), हाइड्रोजन बबलिंग (एचबी), हाइड्रोजन क्रैकिंग (एचआईसी) में विभाजित किया जा सकता है। )), स्ट्रेस ओरिएंटेड हाइड्रोजन क्रैकिंग (एसओएचआईसी), प्रोग्रेसिव क्रैकिंग (एसडब्ल्यूसी), सल्फाइड स्ट्रेस क्रैकिंग (एसएससी), सॉफ्ट ज़ोन क्रैकिंग (एसजेडसी), और उच्च तापमान हाइड्रोजन कोरोज़न (एचटीएचए)।
अपने सरलतम रूप में, हाइड्रोजन भंगुरता धातु के कणों की सीमाओं के विनाश के लिए एक तंत्र है, जिसके परिणामस्वरूप परमाणु हाइड्रोजन के प्रवेश के कारण लचीलापन कम हो जाता है। इसके होने के तरीके विविध हैं और आंशिक रूप से उनके संबंधित नामों से परिभाषित होते हैं, जैसे कि HTHA, जहाँ भंगुरता के लिए एक साथ उच्च तापमान और उच्च दबाव हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है, और SSC, जहाँ परमाणु हाइड्रोजन को बंद-गैसों और हाइड्रोजन के रूप में उत्पादित किया जाता है। एसिड जंग के कारण, वे धातु के मामलों में रिसते हैं, जिससे भंगुरता हो सकती है। लेकिन कुल मिलाकर परिणाम ऊपर वर्णित हाइड्रोजन भंगुरता के सभी मामलों के समान ही है, जहाँ धातु की ताकत भंगुरता द्वारा इसकी स्वीकार्य तनाव सीमा से कम हो जाती है, जो बदले में तरल की अस्थिरता को देखते हुए संभावित रूप से विनाशकारी घटना के लिए मंच तैयार करती है।
दीवार की मोटाई और यांत्रिक संयुक्त प्रदर्शन के अलावा, H2 गैस सेवा के लिए सामग्री का चयन करते समय विचार करने के लिए दो मुख्य कारक हैं: 1. उच्च तापमान हाइड्रोजन (HTHA) के संपर्क में आना और 2. संभावित रिसाव के बारे में गंभीर चिंताएँ। दोनों विषय वर्तमान में चर्चा में हैं।
आणविक हाइड्रोजन के विपरीत, परमाणु हाइड्रोजन फैल सकता है, हाइड्रोजन को उच्च तापमान और दबाव के संपर्क में ला सकता है, जो संभावित HTHA के लिए आधार बनाता है। इन परिस्थितियों में, परमाणु हाइड्रोजन कार्बन स्टील पाइपिंग सामग्री या उपकरणों में फैलने में सक्षम है, जहाँ यह धातु के घोल में कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करके अनाज की सीमाओं पर मीथेन गैस बनाता है। बाहर निकलने में असमर्थ, गैस फैलती है, जिससे पाइप या बर्तनों की दीवारों में दरारें और दरारें बन जाती हैं - यह HTGA है। आप चित्र 2 में HTHA के परिणाम स्पष्ट रूप से देख सकते हैं जहाँ 8 इंच की दीवार में दरारें और दरारें स्पष्ट हैं। नाममात्र आकार (NPS) पाइप का वह हिस्सा जो इन परिस्थितियों में विफल हो जाता है।
कार्बन स्टील का उपयोग हाइड्रोजन सेवा के लिए तब किया जा सकता है जब ऑपरेटिंग तापमान 500°F से कम रखा जाता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, HTHA तब होता है जब हाइड्रोजन गैस को उच्च आंशिक दबाव और उच्च तापमान पर रखा जाता है। कार्बन स्टील की सिफारिश नहीं की जाती है जब हाइड्रोजन का आंशिक दबाव लगभग 3000 psi होने की उम्मीद है और तापमान लगभग 450°F से ऊपर है (जो चित्र 2 में दुर्घटना की स्थिति है)।
जैसा कि चित्र 3 में संशोधित नेल्सन प्लॉट से देखा जा सकता है, जिसे आंशिक रूप से API 941 से लिया गया है, उच्च तापमान का हाइड्रोजन फोर्सिंग पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है। 500°F तक के तापमान पर काम करने वाले कार्बन स्टील के साथ उपयोग किए जाने पर हाइड्रोजन गैस का आंशिक दबाव 1000 psi से अधिक हो सकता है।
चित्र 3. इस संशोधित नेल्सन चार्ट (एपीआई 941 से अनुकूलित) का उपयोग विभिन्न तापमानों पर हाइड्रोजन सेवा के लिए उपयुक्त सामग्रियों का चयन करने के लिए किया जा सकता है।
चित्र 3 में हाइड्रोजन के हमले से बचने के लिए गारंटीकृत स्टील्स का विकल्प दिखाया गया है, जो हाइड्रोजन के ऑपरेटिंग तापमान और आंशिक दबाव पर निर्भर करता है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स HTHA के प्रति असंवेदनशील हैं और सभी तापमानों और दबावों पर संतोषजनक सामग्री हैं।
ऑस्टेनिटिक 316/316L स्टेनलेस स्टील हाइड्रोजन अनुप्रयोगों के लिए सबसे व्यावहारिक सामग्री है और इसका एक सिद्ध ट्रैक रिकॉर्ड है। जबकि वेल्डिंग के दौरान अवशिष्ट हाइड्रोजन को शांत करने और वेल्डिंग के बाद हीट प्रभावित क्षेत्र (HAZ) कठोरता को कम करने के लिए कार्बन स्टील के लिए पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT) की सिफारिश की जाती है, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के लिए इसकी आवश्यकता नहीं है।
ऊष्मा उपचार और वेल्डिंग के कारण होने वाले थर्मोथर्मल प्रभावों का ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। हालाँकि, ठंडे काम से ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुणों, जैसे कि ताकत और कठोरता में सुधार हो सकता है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील से पाइपों को मोड़ने और बनाने पर, उनके यांत्रिक गुणों में परिवर्तन होता है, जिसमें सामग्री की प्लास्टिसिटी में कमी भी शामिल है।
यदि ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को कोल्ड फॉर्मिंग की आवश्यकता होती है, तो सॉल्यूशन एनीलिंग (लगभग 1045 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना और उसके बाद शमन या तेजी से ठंडा करना) सामग्री के यांत्रिक गुणों को उनके मूल मूल्यों पर बहाल कर देगा। यह ठंडे काम के बाद प्राप्त मिश्र धातु पृथक्करण, संवेदीकरण और सिग्मा चरण को भी समाप्त कर देगा। सॉल्यूशन एनीलिंग करते समय, ध्यान रखें कि यदि ठीक से संभाला नहीं गया तो तेजी से ठंडा करने से सामग्री में अवशिष्ट तनाव वापस आ सकता है।
H2 सेवा के लिए स्वीकार्य सामग्री चयन के लिए ASME B31 में तालिकाओं GR-2.1.1-1 पाइपिंग और टयूबिंग असेंबली सामग्री विनिर्देश सूचकांक और GR-2.1.1-2 पाइपिंग सामग्री विनिर्देश सूचकांक का संदर्भ लें। पाइप्स एक अच्छी शुरुआत है।
1.008 परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (amu) के मानक परमाणु भार के साथ, हाइड्रोजन आवर्त सारणी पर सबसे हल्का और सबसे छोटा तत्व है, और इसलिए इसमें रिसाव की उच्च प्रवृत्ति है, जिसके संभावित विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं, मैं यह जोड़ सकता हूँ। इसलिए, गैस पाइपलाइन प्रणाली को इस तरह से डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि यांत्रिक प्रकार के कनेक्शनों को सीमित किया जा सके और उन कनेक्शनों को बेहतर बनाया जा सके जिनकी वास्तव में आवश्यकता है।
संभावित रिसाव बिंदुओं को सीमित करते समय, उपकरण, पाइपिंग तत्वों और फिटिंग पर फ्लैंग्ड कनेक्शन को छोड़कर, सिस्टम को पूरी तरह से वेल्डेड किया जाना चाहिए। थ्रेडेड कनेक्शन को यथासंभव टाला जाना चाहिए, यदि पूरी तरह से नहीं। यदि किसी कारण से थ्रेडेड कनेक्शन को टाला नहीं जा सकता है, तो उन्हें थ्रेड सीलेंट के बिना पूरी तरह से जोड़ने और फिर वेल्ड को सील करने की सिफारिश की जाती है। कार्बन स्टील पाइप का उपयोग करते समय, पाइप के जोड़ों को बट वेल्डेड किया जाना चाहिए और वेल्ड हीट ट्रीटेड (PWHT) होना चाहिए। वेल्डिंग के बाद, ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) में पाइप परिवेश के तापमान पर भी हाइड्रोजन हमले के संपर्क में आते हैं। जबकि हाइड्रोजन हमला मुख्य रूप से उच्च तापमान पर होता है, PWHT चरण परिवेश की स्थितियों के तहत भी इस संभावना को पूरी तरह से कम कर देगा, यदि समाप्त नहीं करेगा।
सभी वेल्डेड सिस्टम का कमज़ोर बिंदु फ़्लैंज कनेक्शन है। फ़्लैंज कनेक्शन में उच्च स्तर की कसावट सुनिश्चित करने के लिए, कामप्रोफ़ाइल गैस्केट (चित्र 4) या गैस्केट के किसी अन्य रूप का उपयोग किया जाना चाहिए। कई निर्माताओं द्वारा लगभग उसी तरह से बनाया गया, यह पैड बहुत क्षमाशील है। इसमें नरम, विकृत सीलिंग सामग्री के बीच सैंडविच किए गए दांतेदार ऑल-मेटल रिंग होते हैं। दांत बोल्ट के भार को एक छोटे से क्षेत्र में केंद्रित करते हैं ताकि कम तनाव के साथ एक तंग फिट प्रदान किया जा सके। इसे इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि यह असमान फ़्लैंज सतहों के साथ-साथ उतार-चढ़ाव वाली परिचालन स्थितियों की भरपाई कर सके।
चित्र 4. कामप्रोफाइल गैस्केट में एक धातु कोर होता है जो दोनों तरफ नरम भराव के साथ बंधा होता है।
सिस्टम की अखंडता में एक और महत्वपूर्ण कारक वाल्व है। स्टेम सील और बॉडी फ्लैंग्स के आसपास लीक एक वास्तविक समस्या है। इसे रोकने के लिए, बेलोज़ सील वाले वाल्व का चयन करने की सिफारिश की जाती है।
1 इंच का उपयोग करें। स्कूल 80 कार्बन स्टील पाइप, नीचे दिए गए हमारे उदाहरण में, ASTM A106 Gr B के अनुसार विनिर्माण सहिष्णुता, संक्षारण और यांत्रिक सहिष्णुता को देखते हुए, अधिकतम स्वीकार्य कार्य दबाव (MAWP) की गणना 300°F तक के तापमान पर दो चरणों में की जा सकती है (नोट: “… 300ºF तक के तापमान के लिए…” का कारण यह है कि ASTM A106 Gr B सामग्री का स्वीकार्य तनाव (S) तब बिगड़ना शुरू हो जाता है जब तापमान 300ºF.(S) से अधिक हो जाता है, इसलिए समीकरण (1) को 300ºF से ऊपर के तापमान पर समायोजित करने की आवश्यकता होती है।)
सूत्र (1) का संदर्भ लेते हुए, पहला चरण पाइपलाइन सैद्धांतिक फट दबाव की गणना करना है।
टी = पाइप की दीवार की मोटाई में से यांत्रिक, संक्षारण और विनिर्माण सहनशीलता को घटाकर, इंच में।
प्रक्रिया का दूसरा भाग समीकरण (2) के अनुसार परिणाम P पर सुरक्षा कारक S f लागू करके पाइपलाइन के अधिकतम स्वीकार्य कार्य दबाव Pa की गणना करना है:
इस प्रकार, 1″ स्कूल 80 सामग्री का उपयोग करते समय, विस्फोट दबाव की गणना निम्नानुसार की जाती है:
फिर ASME प्रेशर वेसल अनुशंसा अनुभाग VIII-1 2019, पैराग्राफ 8 के अनुसार 4 का सुरक्षा Sf लागू किया जाता है। UG-101 की गणना निम्नानुसार की जाती है:
परिणामी MAWP मान 810 psi है। इंच केवल पाइप को संदर्भित करता है। सिस्टम में सबसे कम रेटिंग वाला फ्लैंज कनेक्शन या घटक सिस्टम में स्वीकार्य दबाव निर्धारित करने में निर्धारण कारक होगा।
ASME B16.5 के अनुसार, 150 कार्बन स्टील फ्लैंज फिटिंग के लिए अधिकतम स्वीकार्य कार्य दबाव -20°F से 100°F पर 285 psi. इंच है। क्लास 300 में अधिकतम स्वीकार्य कार्य दबाव 740 psi है। यह नीचे दिए गए सामग्री विनिर्देश उदाहरण के अनुसार सिस्टम का दबाव सीमा कारक होगा। इसके अलावा, केवल हाइड्रोस्टेटिक परीक्षणों में, ये मान 1.5 गुना से अधिक हो सकते हैं।
बुनियादी कार्बन स्टील सामग्री विनिर्देश के एक उदाहरण के रूप में, 740 psi. इंच के डिजाइन दबाव से नीचे परिवेश के तापमान पर संचालित एक H2 गैस सेवा लाइन विनिर्देश में तालिका 2 में दर्शाई गई सामग्री आवश्यकताएं शामिल हो सकती हैं। निम्नलिखित प्रकार हैं जिन्हें विनिर्देश में शामिल करने के लिए ध्यान देने की आवश्यकता हो सकती है:
पाइपिंग के अलावा, कई तत्व हैं जो पाइपिंग सिस्टम को बनाते हैं जैसे कि फिटिंग, वाल्व, लाइन उपकरण, आदि। जबकि इनमें से कई तत्वों को विस्तार से चर्चा करने के लिए एक पाइपलाइन में एक साथ रखा जाएगा, इसके लिए अधिक पृष्ठों की आवश्यकता होगी। यह लेख।