ეს მიმოხილვა იძლევა რეკომენდაციებს წყალბადის განაწილების მილსადენების სისტემების უსაფრთხო დიზაინის შესახებ.
წყალბადი არის ძლიერ აქროლადი სითხე გაჟონვის მაღალი მიდრეკილებით. ეს არის ტენდენციების ძალიან საშიში და სასიკვდილო კომბინაცია, აქროლადი სითხე, რომლის კონტროლიც რთულია. ეს არის ტენდენციები, რომლებიც გასათვალისწინებელია მასალების, შუასადებებისა და დალუქვის არჩევისას, ასევე ასეთი სისტემების დიზაინის მახასიათებლების დროს. ამ განხილვის მთავარი თემაა აირადი H2-ის განაწილების შესახებ თემები და არა H2-ის, თხევადი H2-ის ან თხევადი H2-ის წარმოება (იხილეთ მარჯვენა გვერდითი ზოლი).
აქ მოცემულია რამდენიმე ძირითადი პუნქტი, რომელიც დაგეხმარებათ წყალბადისა და H2-ჰაერის ნარევის გაგებაში. წყალბადი იწვის ორი გზით: დეფლაგრაციით და აფეთქებით.
დეფლაგრაცია. დეფლაგრაცია წვის გავრცელებული რეჟიმია, რომლის დროსაც ალი ნარევში სუბბგერითი სიჩქარით მოძრაობს. ეს ხდება, მაგალითად, როდესაც წყალბად-ჰაერის ნარევის თავისუფალი ღრუბელი მცირე აალების წყაროთი აინთება. ამ შემთხვევაში, ალი წამში ათიდან რამდენიმე ასეულ ფუტამდე სიჩქარით იმოძრავებს. ცხელი აირის სწრაფი გაფართოება ქმნის წნევის ტალღებს, რომელთა სიძლიერე ღრუბლის ზომის პროპორციულია. ზოგიერთ შემთხვევაში, დარტყმითი ტალღის ძალა შეიძლება საკმარისი იყოს შენობის კონსტრუქციებისა და მის გზაზე არსებული სხვა ობიექტების დასაზიანებლად და დაზიანების გამოსაწვევად.
აფეთქება. აფეთქებისას, ალი და დარტყმითი ტალღები ნარევში ზებგერითი სიჩქარით გავრცელდა. დეტონაციის ტალღაში წნევის თანაფარდობა გაცილებით მეტია, ვიდრე დეტონაციის დროს. გაზრდილი ძალის გამო, აფეთქება უფრო საშიშია ადამიანებისთვის, შენობებისა და ახლომდებარე ობიექტებისთვის. ნორმალური დეფლაგრაცია იწვევს აფეთქებას, როდესაც ის აალდება შეზღუდულ სივრცეში. ასეთ ვიწრო სივრცეში აალება შეიძლება გამოწვეული იყოს ენერგიის მინიმალური რაოდენობით. მაგრამ წყალბად-ჰაერის ნარევის შეუზღუდავ სივრცეში აფეთქებისთვის საჭიროა უფრო ძლიერი აალების წყარო.
წყალბად-ჰაერის ნარევში დეტონაციის ტალღის გასწვრივ წნევის თანაფარდობა დაახლოებით 20-ია. ატმოსფერული წნევის დროს 20 თანაფარდობა 300 psi-ს უდრის. როდესაც ეს წნევის ტალღა უძრავ ობიექტს ეჯახება, წნევის თანაფარდობა 40-60-მდე იზრდება. ეს გამოწვეულია წნევის ტალღის არეკვლით უძრავი დაბრკოლებიდან.
გაჟონვის ტენდენცია. დაბალი სიბლანტისა და დაბალი მოლეკულური წონის გამო, H2 აირს აქვს გაჟონვის და სხვადასხვა მასალაში შეღწევის მაღალი ტენდენცია.
წყალბადი 8-ჯერ მსუბუქია, ვიდრე ბუნებრივი აირი, 14-ჯერ მსუბუქია, ვიდრე ჰაერი, 22-ჯერ მსუბუქია, ვიდრე პროპანი და 57-ჯერ მსუბუქია, ვიდრე ბენზინის ორთქლი. ეს ნიშნავს, რომ გარეთ დამონტაჟებისას, H2 აირი სწრაფად ამოვა და გაიფანტება, რაც ამცირებს გაჟონვის ნებისმიერ ნიშანს. თუმცა, ეს შეიძლება ორლესული მახვილი იყოს. აფეთქება შეიძლება მოხდეს, თუ შედუღება უნდა ჩატარდეს H2 გაჟონვის გარე მონტაჟზე, შედუღებამდე გაჟონვის აღმოჩენის შესწავლის გარეშე. დახურულ სივრცეში, H2 აირი შეიძლება აიწიოს და დაგროვდეს ჭერიდან ქვემოთ, რაც საშუალებას აძლევს მას დიდი მოცულობით დაგროვდეს, სანამ უფრო სავარაუდოა, რომ მიწასთან ახლოს აალების წყაროებთან შეხება მოხდება.
შემთხვევითი ხანძარი. თვითაალება არის ფენომენი, რომლის დროსაც აირების ან ორთქლის ნარევი სპონტანურად აალდება ანთების გარე წყაროს გარეშე. ის ასევე ცნობილია, როგორც „სპონტანური წვა“ ან „სპონტანური წვა“. თვითაალება დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და არა წნევაზე.
თვითაალების ტემპერატურა არის მინიმალური ტემპერატურა, რომლის დროსაც საწვავი სპონტანურად აალდება აალებამდე, ჰაერთან ან დამჟანგავ აგენტთან კონტაქტისას ანთების გარე წყაროს არარსებობის შემთხვევაში. ერთი ფხვნილის თვითაალების ტემპერატურა არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც ის სპონტანურად აალდება დამჟანგავი აგენტის არარსებობის შემთხვევაში. ჰაერში აირადი H2-ის თვითაალების ტემპერატურაა 585°C.
აალების ენერგია არის ენერგია, რომელიც საჭიროა ალის გავრცელების დასაწყებად აალებადი ნარევის მეშვეობით. მინიმალური აალების ენერგია არის მინიმალური ენერგია, რომელიც საჭიროა კონკრეტული აალებადი ნარევის აალებისთვის კონკრეტულ ტემპერატურასა და წნევაზე. აირადი H2-ის მინიმალური ნაპერწკლის აალების ენერგია 1 ატმოსფერო ჰაერში = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 მჯ).
აფეთქების ლიმიტები არის ჰაერში ან ჟანგბადში ორთქლის, ნისლის ან მტვრის მაქსიმალური და მინიმალური კონცენტრაციები, რომლის დროსაც აფეთქება ხდება. გარემოს ზომა და გეომეტრია, ასევე საწვავის კონცენტრაცია, განსაზღვრავს ზღვრებს. „აფეთქების ლიმიტი“ ზოგჯერ გამოიყენება როგორც „აფეთქების ლიმიტი“-ს სინონიმი.
ჰაერში H2 ნარევების აფეთქების ზღვრული შემცველობაა 18.3 მოცულობითი % (ქვედა ზღვარი) და 59 მოცულობითი % (ზედა ზღვარი).
მილსადენების სისტემების (სურათი 1) დიზაინის შექმნისას, პირველი ნაბიჯი არის თითოეული ტიპის სითხისთვის საჭირო სამშენებლო მასალების განსაზღვრა. თითოეული სითხე კლასიფიცირდება ASME B31.3 პუნქტის შესაბამისად. 300(b)(1)-ში ნათქვამია: „მფლობელი ასევე პასუხისმგებელია D, M კლასის, მაღალი წნევის და მაღალი სისუფთავის მილსადენების განსაზღვრაზე და იმის დადგენაზე, უნდა იქნას გამოყენებული თუ არა კონკრეტული ხარისხის სისტემა“.
სითხის კატეგორიზაცია განსაზღვრავს ტესტირების ხარისხსა და ტიპს, ასევე სითხის კატეგორიიდან გამომდინარე სხვა მრავალ მოთხოვნას. მფლობელის პასუხისმგებლობა ამ საკითხზე, როგორც წესი, მფლობელის საინჟინრო განყოფილებას ან აუთსორსინგ ინჟინერს ეკისრება.
მიუხედავად იმისა, რომ B31.3 პროცესის მილსადენების კოდექსი არ ეუბნება მფლობელს, თუ რომელი მასალა გამოიყენოს კონკრეტული სითხისთვის, ის იძლევა მითითებებს სიმტკიცის, სისქისა და მასალის შეერთების მოთხოვნების შესახებ. კოდექსის შესავალში ასევე არის ორი დებულება, რომლებიც ნათლად განსაზღვრავს:
და განვავრცოთ ზემოთ მოცემული პირველი აბზაცი, პუნქტი B31.3. 300(b)(1) ასევე აცხადებს: „მილსადენის დანადგარის მფლობელი სრულად არის პასუხისმგებელი ამ კოდექსის დაცვაზე და იმ დიზაინის, მშენებლობის, ინსპექტირების, ინსპექტირებისა და ტესტირების მოთხოვნების დადგენაზე, რომლებიც არეგულირებს ყველა სახის სითხის დამუშავებას ან პროცესს, რომლის ნაწილიც მილსადენია.“ ასე რომ, პასუხისმგებლობის რამდენიმე ძირითადი წესის და სითხის მომსახურების კატეგორიების განსაზღვრის მოთხოვნების დადგენის შემდეგ, ვნახოთ, სად ჯდება წყალბადის გაზი.
რადგან წყალბადის აირი მოქმედებს როგორც აქროლადი სითხე გაჟონვით, წყალბადის აირი შეიძლება ჩაითვალოს ჩვეულებრივ სითხედ ან M კლასის სითხედ B31.3 კატეგორიის მიხედვით სითხის მომსახურებისთვის. როგორც ზემოთ აღინიშნა, სითხის დამუშავების კლასიფიკაცია მფლობელის მოთხოვნაა, იმ პირობით, რომ ის აკმაყოფილებს B31.3, მე-3 პუნქტში აღწერილ შერჩეული კატეგორიების სახელმძღვანელო პრინციპებს. 300.2 განმარტებები „ჰიდრავლიკური მომსახურება“ ნაწილში. ქვემოთ მოცემულია ნორმალური სითხის მომსახურების და M კლასის სითხის მომსახურების განმარტებები:
„ნორმალური სითხის მომსახურება: სითხის მომსახურება, რომელიც გამოიყენება ამ კოდექსის დაქვემდებარებულ მილსადენების უმეტესობაზე, ანუ არ ექვემდებარება D, M კლასების, მაღალი ტემპერატურის, მაღალი წნევის ან სითხის მაღალი სისუფთავის რეგულაციებს“.
(1) სითხის ტოქსიკურობა იმდენად მაღალია, რომ გაჟონვით გამოწვეულმა სითხის ძალიან მცირე რაოდენობასთან ერთჯერადმა ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული, მუდმივი დაზიანება იმ პირებისთვის, ვინც მას შეისუნთქავს ან მასთან კონტაქტში მოვა, მაშინაც კი, თუ მიღებული იქნება დაუყოვნებლივი აღდგენითი ზომები.
(2) მილსადენის დიზაინის, გამოცდილების, ექსპლუატაციის პირობებისა და ადგილმდებარეობის განხილვის შემდეგ, მფლობელი ადგენს, რომ სითხის ნორმალური გამოყენების მოთხოვნები არ არის საკმარისი პერსონალის ზემოქმედებისგან დასაცავად საჭირო ჰერმეტულობის უზრუნველსაყოფად.
M-ის ზემოთ მოცემულ განმარტებაში, წყალბადის აირი არ აკმაყოფილებს (1) პუნქტის კრიტერიუმებს, რადგან ის არ ითვლება ტოქსიკურ სითხედ. თუმცა, (2) ქვეპუნქტის გამოყენებით, კოდექსი იძლევა ჰიდრავლიკური სისტემების M კლასში კლასიფიკაციის საშუალებას „...მილსადენების დიზაინის, გამოცდილების, ექსპლუატაციის პირობების და ადგილმდებარეობის...“ სათანადო გათვალისწინების შემდეგ. მფლობელი იძლევა სითხის ნორმალური დამუშავების განსაზღვრის საშუალებას. მოთხოვნები არასაკმარისია წყალბადის აირის მილსადენების სისტემების დიზაინის, მშენებლობის, ინსპექტირების, ინსპექტირებისა და ტესტირებისას მთლიანობის უფრო მაღალი დონის საჭიროების დასაკმაყოფილებლად.
მაღალტემპერატურულ წყალბადის კოროზიაზე (HTHA) საუბარიმდე, გთხოვთ, იხილოთ ცხრილი 1. ამ ცხრილში ჩამოთვლილია კოდები, სტანდარტები და რეგულაციები, რომლებიც მოიცავს ექვს დოკუმენტს წყალბადის მსხვრევადობის (HE) თემაზე, რომელიც წარმოადგენს კოროზიის საერთო ანომალიას, რომელიც მოიცავს HTHA-ს. OH შეიძლება წარმოიშვას დაბალ და მაღალ ტემპერატურაზე. კოროზიის ფორმად მიჩნეული, მისი ინიცირება შესაძლებელია რამდენიმე გზით და ასევე გავლენას ახდენს მასალების ფართო სპექტრზე.
HE-ს აქვს სხვადასხვა ფორმა, რომლებიც შეიძლება დაიყოს წყალბადის კრეკინგად (HAC), წყალბადის დაძაბულობის კრეკინგად (HSC), სტრესული კოროზიის კრეკინგად (SCC), წყალბადის კოროზიის კრეკინგად (HACC), წყალბადის ბუშტუკების წარმოქმნად (HB), წყალბადის კრეკინგად (HIC). )), სტრესზე ორიენტირებულ წყალბადის კრეკინგად (SOHIC), პროგრესულ კრეკინგად (SWC), სულფიდის დაძაბულობის კრეკინგად (SSC), რბილი ზონის კრეკინგად (SZC) და მაღალტემპერატურულ წყალბადის კოროზიად (HTHA).
უმარტივესი ფორმით, წყალბადის მსხვრევადობა ლითონის მარცვლების საზღვრების განადგურების მექანიზმია, რაც იწვევს ატომური წყალბადის შეღწევადობის გამო პლასტიურობის შემცირებას. ამის განხორციელების გზები მრავალფეროვანია და ნაწილობრივ განისაზღვრება მათი შესაბამისი სახელწოდებებით, როგორიცაა HTHA, სადაც მსხვრევადობისთვის საჭიროა ერთდროულად მაღალი ტემპერატურა და მაღალი წნევა, და SSC, სადაც ატომური წყალბადი წარმოიქმნება დახურული აირის სახით და წყალბადი მჟავა კოროზიის გამო, ისინი შეაღწევენ ლითონის კორპუსებში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მსხვრევადობა. თუმცა, საერთო შედეგი იგივეა, რაც ზემოთ აღწერილი წყალბადის მსხვრევადობის ყველა შემთხვევისთვის, სადაც ლითონის სიმტკიცე მცირდება დასაშვები დაძაბულობის დიაპაზონის ქვემოთ მსხვრევადობის გამო, რაც თავის მხრივ ქმნის ნიადაგს პოტენციურად კატასტროფული მოვლენისთვის, სითხის აქროლადობის გათვალისწინებით.
კედლის სისქისა და მექანიკური შეერთების მახასიათებლების გარდა, H2 აირის მომსახურებისთვის მასალების შერჩევისას გასათვალისწინებელია ორი ძირითადი ფაქტორი: 1. მაღალი ტემპერატურის წყალბადის (HTHA) ზემოქმედება და 2. სერიოზული შეშფოთება პოტენციური გაჟონვის შესახებ. ორივე თემა ამჟამად განხილვის პროცესშია.
მოლეკულური წყალბადისგან განსხვავებით, ატომურ წყალბადს შეუძლია გაფართოება, რაც წყალბადს მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ზემოქმედების ქვეშ აყენებს, რაც პოტენციური HTHA-ს საფუძველს ქმნის. ამ პირობებში, ატომურ წყალბადს შეუძლია დიფუზია ნახშირბადოვანი ფოლადის მილსადენების მასალებში ან აღჭურვილობაში, სადაც ის რეაგირებს ნახშირბადთან მეტალის ხსნარში და წარმოქმნის მეთანის აირს მარცვლების საზღვრებთან. გაზის გამოსვლის შეუძლებლობის შემთხვევაში, ის ფართოვდება, რაც მილების ან ჭურჭლების კედლებში ბზარებსა და ნაპრალებს ქმნის - ეს არის HTGA. HTHA-ს შედეგები ნათლად ჩანს ნახაზ 2-ში, სადაც ბზარები და ნაპრალები აშკარად ჩანს 8 დიუმიან კედელში. ნომინალური ზომის (NPS) მილის ის ნაწილი, რომელიც ამ პირობებში იშლება.
ნახშირბადოვანი ფოლადის გამოყენება წყალბადის მოხმარებისთვის შესაძლებელია, როდესაც სამუშაო ტემპერატურა შენარჩუნებულია 500°F-ზე დაბლა. როგორც ზემოთ აღინიშნა, HTHA წარმოიქმნება, როდესაც წყალბადის აირი ინახება მაღალი ნაწილობრივი წნევისა და ტემპერატურის პირობებში. ნახშირბადოვანი ფოლადის გამოყენება არ არის რეკომენდებული, როდესაც წყალბადის ნაწილობრივი წნევა, სავარაუდოდ, დაახლოებით 3000 psi იქნება და ტემპერატურა დაახლოებით 450°F-ზე მეტია (რაც ავარიის პირობაა ნაჩვენები ნახაზ 2-ში).
როგორც ჩანს ნახაზი 3-ში მოცემული მოდიფიცირებული ნელსონის დიაგრამიდან, რომელიც ნაწილობრივ აღებულია API 941-დან, მაღალ ტემპერატურას უდიდესი გავლენა აქვს წყალბადის ფორსირებაზე. წყალბადის აირის ნაწილობრივი წნევა შეიძლება აღემატებოდეს 1000 psi-ს, როდესაც გამოიყენება ნახშირბადოვან ფოლადებთან ერთად, რომლებიც მუშაობენ 500°F-მდე ტემპერატურაზე.
სურათი 3. ეს მოდიფიცირებული ნელსონის დიაგრამა (ადაპტირებულია API 941-დან) შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ტემპერატურაზე წყალბადის მომსახურებისთვის შესაფერისი მასალების შესარჩევად.
ნახ. 3-ზე ნაჩვენებია ფოლადების არჩევანი, რომლებიც გარანტირებულად თავიდან აიცილებენ წყალბადის შეტევას, წყალბადის სამუშაო ტემპერატურისა და ნაწილობრივი წნევის მიხედვით. აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადები არამგრძნობიარეა HTHA-ს მიმართ და დამაკმაყოფილებელ მასალებს წარმოადგენს ნებისმიერ ტემპერატურასა და წნევაზე.
აუსტენიტური 316/316L უჟანგავი ფოლადი წყალბადის გამოყენებისთვის ყველაზე პრაქტიკული მასალაა და მას დადასტურებული გამოცდილება აქვს. მიუხედავად იმისა, რომ შედუღების შემდგომი თერმული დამუშავება (PWHT) რეკომენდებულია ნახშირბადოვანი ფოლადებისთვის შედუღების დროს ნარჩენი წყალბადის კალცინაციისა და შედუღების შემდეგ თერმული ზემოქმედების ზონის (HAZ) სიმტკიცის შესამცირებლად, აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადებისთვის ეს სავალდებულო არ არის.
თერმული დამუშავებითა და შედუღებით გამოწვეული თერმოთერმული ეფექტები მცირე გავლენას ახდენს აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადების მექანიკურ თვისებებზე. თუმცა, ცივ დამუშავებას შეუძლია გააუმჯობესოს აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადების მექანიკური თვისებები, როგორიცაა სიმტკიცე და სიმტკიცე. აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადისგან მილების მოხრისა და ფორმირებისას, მათი მექანიკური თვისებები იცვლება, მათ შორის მასალის პლასტიურობის შემცირება.
თუ აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადი ცივად ყალიბდება, ხსნარში გამოწვა (დაახლოებით 1045°C-მდე გაცხელება, რასაც მოჰყვება ჩაქრობა ან სწრაფი გაგრილება) აღადგენს მასალის მექანიკურ თვისებებს თავდაპირველ მნიშვნელობებამდე. ის ასევე აღმოფხვრის ცივი დამუშავების შემდეგ მიღწეულ შენადნობის სეგრეგაციას, სენსიბილიზაციას და სიგმა ფაზას. ხსნარში გამოწვისას გაითვალისწინეთ, რომ სწრაფმა გაგრილებამ შეიძლება ნარჩენი სტრესი დაუბრუნოს მასალას, თუ სათანადოდ არ დამუშავდება.
H2 მომსახურებისთვის მისაღები მასალების შერჩევისთვის იხილეთ ცხრილები GR-2.1.1-1 მილსადენებისა და მილების ასამბლეის მასალების სპეციფიკაციის ინდექსი და GR-2.1.1-2 მილსადენების მასალების სპეციფიკაციის ინდექსი ASME B31-ში. მილები კარგი საწყისი წერტილია.
1.008 ატომური მასის ერთეულის (ამუ) სტანდარტული ატომური წონით, წყალბადი პერიოდულ ცხრილში ყველაზე მსუბუქი და პატარა ელემენტია და, შესაბამისად, გაჟონვის მაღალი მიდრეკილება აქვს, რასაც, დავამატებ, შესაძლოა დამანგრეველი შედეგები მოჰყვეს. ამიტომ, გაზსადენის სისტემა ისე უნდა იყოს დაპროექტებული, რომ შეზღუდოს მექანიკური ტიპის კავშირები და გააუმჯობესოს ის კავშირები, რომლებიც ნამდვილად საჭიროა.
პოტენციური გაჟონვის წერტილების შეზღუდვისას, სისტემა სრულად უნდა იყოს შედუღებული, გარდა აღჭურვილობაზე, მილსადენის ელემენტებსა და ფიტინგებზე ფლანგური შეერთებებისა. ხრახნიანი შეერთებები მაქსიმალურად უნდა იქნას აცილებული, თუ არა სრულად. თუ ხრახნიანი შეერთებების თავიდან აცილება რაიმე მიზეზით შეუძლებელია, რეკომენდებულია მათი სრულად დამაგრება ხრახნიანი დალუქვის გარეშე და შემდეგ შედუღების დალუქვა. ნახშირბადოვანი ფოლადის მილის გამოყენებისას, მილების შეერთებები უნდა იყოს შედუღებული კონდახით და შედუღების შემდგომი თერმული დამუშავებით (PWHT). შედუღების შემდეგ, თერმული ზემოქმედების ზონაში (HAZ) მდებარე მილები წყალბადის ზემოქმედების ქვეშ არიან გარემოს ტემპერატურაზეც კი. მიუხედავად იმისა, რომ წყალბადის შეტევა ძირითადად მაღალ ტემპერატურაზე ხდება, PWHT ეტაპი მთლიანად შეამცირებს, თუ არა გამორიცხავს, ​​ამ შესაძლებლობას გარემოს პირობებშიც კი.
მთლიანად შედუღებული სისტემის სუსტი წერტილი ფლანგური შეერთებაა. ფლანგური შეერთებების მაღალი ხარისხის ჰერმეტულობის უზრუნველსაყოფად, უნდა იქნას გამოყენებული Kammprofile შუასადებები (სურ. 4) ან შუასადებების სხვა ფორმა. რამდენიმე მწარმოებლის მიერ თითქმის ერთნაირად დამზადებული ეს ბალიში ძალიან ტოლერანტულია. იგი შედგება კბილანიანი მთლიანად ლითონის რგოლებისგან, რომლებიც მოთავსებულია რბილ, დეფორმირებად დალუქვის მასალებს შორის. კბილები ჭანჭიკის დატვირთვას უფრო მცირე ფართობზე აკონცენტრირებენ, რათა უზრუნველყონ მჭიდრო მორგება ნაკლები დაძაბულობით. ის ისეა შექმნილი, რომ მას შეუძლია კომპენსირება გაუწიოს არათანაბარ ფლანგურ ზედაპირებს, ასევე ცვალებად სამუშაო პირობებს.
სურათი 4. Kammprofile-ის შუასადებებს ორივე მხარეს რბილი შემავსებლით დამაგრებული ლითონის ბირთვი აქვს.
სისტემის მთლიანობის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია სარქველი. ღეროს დალუქვისა და კორპუსის ფლანგების გარშემო გაჟონვა რეალურ პრობლემას წარმოადგენს. ამის თავიდან ასაცილებლად რეკომენდებულია ისეთი სარქვლის შერჩევა, რომელსაც აქვს ბუშტისებური დალუქვის მქონე სარქველი.
ქვემოთ მოცემულ მაგალითში გამოიყენეთ 1 ინჩიანი School 80 ნახშირბადოვანი ფოლადის მილი, ASTM A106 Gr B-ის შესაბამისად წარმოების ტოლერანტობის, კოროზიის და მექანიკური ტოლერანტობის გათვალისწინებით, მაქსიმალური დასაშვები სამუშაო წნევის (MAWP) გამოთვლა შესაძლებელია ორ ეტაპად 300°F-მდე ტემპერატურაზე (შენიშვნა: „...300ºF-მდე ტემპერატურისთვის...“-ის მიზეზი ის არის, რომ ASTM A106 Gr B მასალის დასაშვები დაძაბულობა (S) იწყებს გაუარესებას, როდესაც ტემპერატურა აღემატება 300ºF-ს (S), ამიტომ განტოლება (1) მოითხოვს 300ºF-ზე მაღალ ტემპერატურაზე კორექტირებას.)
ფორმულა (1)-ის მიხედვით, პირველი ნაბიჯი არის მილსადენის თეორიული აფეთქების წნევის გამოთვლა.
T = მილის კედლის სისქე მინუს მექანიკური, კოროზიის და წარმოების ტოლერანტობები, ინჩებში.
პროცესის მეორე ნაწილია მილსადენის მაქსიმალური დასაშვები სამუშაო წნევის Pa გამოთვლა, უსაფრთხოების კოეფიციენტის S f-ის გამოყენებით შედეგზე P განტოლების (2) მიხედვით:
ამგვარად, 1 ინჩიანი School 80 მასალის გამოყენებისას, აფეთქების წნევა გამოითვლება შემდეგნაირად:
შემდეგ გამოიყენება 4-ის ტოლი უსაფრთხოების Sf ASME-ს წნევის ჭურჭლის რეკომენდაციების VIII-1 ნაწილის 2019 წლის მე-8 პუნქტის შესაბამისად. UG-101 გამოითვლება შემდეგნაირად:
შედეგად მიღებული MAWP მნიშვნელობა 810 psi. ინჩია და ეხება მხოლოდ მილს. სისტემაში ყველაზე დაბალი რეიტინგის მქონე ფლანგური შეერთება ან კომპონენტი იქნება განმსაზღვრელი ფაქტორი სისტემაში დასაშვები წნევის განსაზღვრისას.
ASME B16.5 სტანდარტის მიხედვით, 150 ნახშირბადოვანი ფოლადის ფლანგური ფიტინგების მაქსიმალური დასაშვები სამუშაო წნევაა 285 psi. ინჩი -20°F-დან 100°F-მდე ტემპერატურაზე. 300 კლასის მაქსიმალური დასაშვები სამუშაო წნევაა 740 psi. ეს იქნება სისტემის წნევის შემზღუდველი კოეფიციენტი ქვემოთ მოცემული მასალის სპეციფიკაციის მაგალითის მიხედვით. ასევე, მხოლოდ ჰიდროსტატიკური ტესტების დროს, ეს მნიშვნელობები შეიძლება 1.5-ჯერ აღემატებოდეს.
ნახშირბადოვანი ფოლადის მასალის ძირითადი სპეციფიკაციის მაგალითის სახით, H2 გაზის მომსახურების ხაზის სპეციფიკაცია, რომელიც მუშაობს 740 psi. ინჩის საპროექტო წნევაზე დაბალ გარემო ტემპერატურაზე, შეიძლება შეიცავდეს ცხრილ 2-ში მოცემულ მასალის მოთხოვნებს. ქვემოთ მოცემულია ტიპები, რომელთა სპეციფიკაციაში ჩართვაც შეიძლება ყურადღების მიქცევას მოითხოვდეს:
მილსადენების გარდა, მილსადენების სისტემას მრავალი ელემენტი ქმნის, როგორიცაა ფიტინგები, სარქველები, ხაზის აღჭურვილობა და ა.შ. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ელემენტების უმეტესობა მილსადენში იქნება გაერთიანებული მათი დეტალური განხილვისთვის, ამას მეტი გვერდი დასჭირდება, ვიდრე მასში განთავსებაა შესაძლებელი. ეს სტატია.