हे विहंगावलोकन हायड्रोजन वितरणासाठी पाइपिंग सिस्टमच्या सुरक्षित डिझाइनसाठी शिफारसी प्रदान करते.
हायड्रोजन हा एक अत्यंत अस्थिर द्रव आहे ज्यामध्ये गळती होण्याची प्रवृत्ती जास्त असते. हा प्रवृत्तींचा एक अतिशय धोकादायक आणि प्राणघातक संयोजन आहे, एक अस्थिर द्रव जो नियंत्रित करणे कठीण आहे. साहित्य, गॅस्केट आणि सील निवडताना तसेच अशा प्रणालींच्या डिझाइन वैशिष्ट्यांचा विचार करताना हे ट्रेंड विचारात घेतले पाहिजेत. वायूयुक्त H2 च्या वितरणाबद्दलचे हे विषय या चर्चेचा केंद्रबिंदू आहेत, H2, द्रव H2 किंवा द्रव H2 चे उत्पादन नाही (उजवीकडे साइडबार पहा).
हायड्रोजन आणि H2-हवेचे मिश्रण समजून घेण्यासाठी येथे काही महत्त्वाचे मुद्दे आहेत. हायड्रोजन दोन प्रकारे जळतो: डिफ्लॅग्रेशन आणि स्फोट.
डिफ्लॅग्रेशन. डिफ्लॅग्रेशन ही एक सामान्य ज्वलन पद्धत आहे ज्यामध्ये ज्वाला मिश्रणातून सबसोनिक वेगाने प्रवास करतात. उदाहरणार्थ, जेव्हा हायड्रोजन-हवेच्या मिश्रणाचा एक मुक्त ढग एका लहान प्रज्वलन स्रोताद्वारे प्रज्वलित केला जातो तेव्हा हे घडते. या प्रकरणात, ज्वाला प्रति सेकंद दहा ते अनेकशे फूट वेगाने फिरेल. गरम वायूच्या जलद विस्तारामुळे दाब लाटा निर्माण होतात ज्यांची शक्ती ढगाच्या आकाराच्या प्रमाणात असते. काही प्रकरणांमध्ये, शॉक वेव्हची शक्ती इमारतीच्या संरचना आणि त्याच्या मार्गातील इतर वस्तूंना नुकसान पोहोचवण्यासाठी आणि दुखापत करण्यासाठी पुरेशी असू शकते.
स्फोट झाला. जेव्हा तो स्फोट झाला तेव्हा ज्वाला आणि शॉक वेव्हज मिश्रणातून सुपरसॉनिक वेगाने प्रवास करतात. स्फोट लाटेतील दाबाचे प्रमाण स्फोटापेक्षा खूप जास्त असते. वाढत्या शक्तीमुळे, स्फोट लोक, इमारती आणि जवळच्या वस्तूंसाठी अधिक धोकादायक असतो. मर्यादित जागेत प्रज्वलित केल्यावर सामान्य विस्फोटनामुळे स्फोट होतो. अशा अरुंद क्षेत्रात, कमीत कमी उर्जेमुळे प्रज्वलन होऊ शकते. परंतु अमर्याद जागेत हायड्रोजन-हवेच्या मिश्रणाचा स्फोट होण्यासाठी, अधिक शक्तिशाली प्रज्वलन स्रोत आवश्यक असतो.
हायड्रोजन-हवेच्या मिश्रणातील विस्फोट लहरींमधील दाबाचे प्रमाण सुमारे २० असते. वातावरणीय दाबावर, २० चे प्रमाण ३०० पीएसआय असते. जेव्हा ही दाब लहरी स्थिर वस्तूशी आदळते तेव्हा दाबाचे प्रमाण ४०-६० पर्यंत वाढते. हे स्थिर अडथळ्यातून दाब लहरींचे परावर्तन झाल्यामुळे होते.
गळतीची प्रवृत्ती. कमी चिकटपणा आणि कमी आण्विक वजनामुळे, H2 वायूमध्ये गळती होण्याची आणि विविध पदार्थांमध्ये झिरपण्याची किंवा आत प्रवेश करण्याची प्रवृत्ती जास्त असते.
हायड्रोजन नैसर्गिक वायूपेक्षा ८ पट हलका, हवेपेक्षा १४ पट हलका, प्रोपेनपेक्षा २२ पट हलका आणि गॅसोलीन वाफेपेक्षा ५७ पट हलका आहे. याचा अर्थ असा की बाहेर स्थापित केल्यावर, H2 वायू लवकर वर येईल आणि विरघळेल, ज्यामुळे गळतीची कोणतीही चिन्हे कमी होतील. परंतु ती दुधारी तलवार असू शकते. वेल्डिंगपूर्वी गळती शोध अभ्यासाशिवाय H2 गळतीच्या वर किंवा खाली बाहेरील स्थापनेवर वेल्डिंग करायचे असल्यास स्फोट होऊ शकतो. बंद जागेत, H2 वायू कमाल मर्यादेपासून खाली वर येऊ शकतो आणि जमा होऊ शकतो, अशी स्थिती ज्यामुळे तो जमिनीजवळील प्रज्वलन स्रोतांच्या संपर्कात येण्याची शक्यता जास्त असते आणि त्याआधी तो मोठ्या प्रमाणात जमा होऊ शकतो.
अपघाती आग. स्वयं-प्रज्वलन ही अशी घटना आहे ज्यामध्ये वायू किंवा बाष्पांचे मिश्रण बाह्य प्रज्वलन स्रोताशिवाय उत्स्फूर्तपणे प्रज्वलित होते. याला "उत्स्फूर्त ज्वलन" किंवा "उत्स्फूर्त ज्वलन" असेही म्हणतात. स्वयं-प्रज्वलन दाबावर नाही तर तापमानावर अवलंबून असते.
ऑटोइग्निशन तापमान म्हणजे हवेच्या किंवा ऑक्सिडायझिंग एजंटच्या संपर्कात आल्यावर बाह्य प्रज्वलन स्रोत नसतानाही इंधन प्रज्वलन होण्यापूर्वी ज्या किमान तापमानावर ते आपोआप प्रज्वलित होते. एका पावडरचे ऑटोइग्निशन तापमान म्हणजे ऑक्सिडायझिंग एजंटच्या अनुपस्थितीत ते आपोआप प्रज्वलित होते. हवेतील वायू H2 चे स्वयं-प्रज्वलन तापमान 585°C आहे.
ज्वलनशील मिश्रणातून ज्वालाचा प्रसार सुरू करण्यासाठी लागणारी ऊर्जा म्हणजे प्रज्वलन ऊर्जा. विशिष्ट तापमान आणि दाबावर विशिष्ट ज्वलनशील मिश्रण प्रज्वलित करण्यासाठी लागणारी किमान ऊर्जा म्हणजे किमान प्रज्वलन ऊर्जा. १ एटीएम हवेमध्ये वायूयुक्त H2 साठी किमान स्पार्क प्रज्वलन ऊर्जा = १.९ × १०–८ बीटीयू (०.०२ एमजे).
स्फोटक मर्यादा म्हणजे हवेतील बाष्प, धुके किंवा धूळ यांचे जास्तीत जास्त आणि किमान सांद्रता ज्यावर स्फोट होतो. पर्यावरणाचा आकार आणि भूमिती तसेच इंधनाची सांद्रता या मर्यादा नियंत्रित करते. "स्फोट मर्यादा" हा शब्द कधीकधी "स्फोट मर्यादा" या शब्दाचा समानार्थी शब्द म्हणून वापरला जातो.
हवेतील H2 मिश्रणासाठी स्फोटक मर्यादा 18.3 व्हॉल्यूम% (कमी मर्यादा) आणि 59 व्हॉल्यूम% (वरची मर्यादा) आहे.
पाइपिंग सिस्टीम डिझाइन करताना (आकृती १), पहिले पाऊल म्हणजे प्रत्येक प्रकारच्या द्रवपदार्थासाठी आवश्यक असलेले बांधकाम साहित्य निश्चित करणे. आणि प्रत्येक द्रवपदार्थाचे वर्गीकरण ASME B31.3 परिच्छेदानुसार केले जाईल. 300(b)(1) मध्ये म्हटले आहे की, "वर्ग D, M, उच्च दाब आणि उच्च शुद्धता पाइपिंग निश्चित करण्यासाठी आणि विशिष्ट गुणवत्ता प्रणाली वापरली जावी की नाही हे ठरवण्यासाठी देखील मालक जबाबदार आहे."
द्रव वर्गीकरण चाचणीची डिग्री आणि आवश्यक चाचणीचा प्रकार तसेच द्रव श्रेणीवर आधारित इतर अनेक आवश्यकता परिभाषित करते. यासाठी मालकाची जबाबदारी सहसा मालकाच्या अभियांत्रिकी विभागावर किंवा आउटसोर्स केलेल्या अभियंत्यावर येते.
B31.3 प्रोसेस पाईपिंग कोड मालकाला विशिष्ट द्रवपदार्थासाठी कोणती सामग्री वापरायची हे सांगत नसला तरी, तो ताकद, जाडी आणि मटेरियल कनेक्शन आवश्यकतांबाबत मार्गदर्शन प्रदान करतो. कोडच्या प्रस्तावनेत दोन विधाने देखील स्पष्टपणे नमूद केली आहेत:
आणि वरील पहिल्या परिच्छेदाचा विस्तार करा, परिच्छेद B31.3. 300(b)(1) मध्ये असेही म्हटले आहे: "पाइपलाइन स्थापनेचा मालक या संहितेचे पालन करण्यासाठी आणि सर्व द्रव हाताळणी किंवा पाइपलाइन ज्या प्रक्रियेचा भाग आहे त्या प्रक्रियेचे नियमन करणारे डिझाइन, बांधकाम, तपासणी, तपासणी आणि चाचणी आवश्यकता स्थापित करण्यासाठी पूर्णपणे जबाबदार आहे. स्थापना." तर, द्रव सेवा श्रेणी परिभाषित करण्यासाठी दायित्व आणि आवश्यकतांसाठी काही मूलभूत नियम मांडल्यानंतर, हायड्रोजन वायू कुठे बसतो ते पाहूया.
हायड्रोजन वायू गळतीसह अस्थिर द्रव म्हणून काम करत असल्याने, हायड्रोजन वायूला सामान्य द्रव किंवा द्रव सेवेसाठी श्रेणी B31.3 अंतर्गत वर्ग M द्रव मानले जाऊ शकते. वर सांगितल्याप्रमाणे, द्रव हाताळणीचे वर्गीकरण ही मालकाची आवश्यकता आहे, जर ते B31.3, परिच्छेद 3 मध्ये वर्णन केलेल्या निवडलेल्या श्रेणींसाठी मार्गदर्शक तत्त्वे पूर्ण करत असेल. 300.2 “हायड्रॉलिक सेवा” या विभागातील व्याख्या. सामान्य द्रव सेवा आणि वर्ग M द्रव सेवेसाठी खालील व्याख्या आहेत:
“सामान्य द्रव सेवा: या संहितेच्या अधीन असलेल्या बहुतेक पाईपिंगवर लागू होणारी द्रव सेवा, म्हणजेच वर्ग डी, एम, उच्च तापमान, उच्च दाब किंवा उच्च द्रव स्वच्छता यांच्या नियमांच्या अधीन नाही.
(१) द्रवपदार्थाची विषाक्तता इतकी जास्त आहे की गळतीमुळे होणाऱ्या द्रवाच्या अगदी कमी प्रमाणात संपर्क आल्यास, श्वास घेणाऱ्या किंवा त्याच्या संपर्कात येणाऱ्यांना गंभीर कायमचे दुखापत होऊ शकते, जरी त्वरित बरे होण्याचे उपाय केले तरीही.
(२) पाईपलाईन डिझाइन, अनुभव, ऑपरेटिंग परिस्थिती आणि स्थान विचारात घेतल्यानंतर, मालक ठरवतो की द्रवपदार्थाच्या सामान्य वापरासाठीच्या आवश्यकता कर्मचाऱ्यांना संपर्कापासून वाचवण्यासाठी आवश्यक असलेली घट्टपणा प्रदान करण्यासाठी पुरेशी नाहीत.
वरील व्याख्येत, हायड्रोजन वायू परिच्छेद (१) च्या निकषांची पूर्तता करत नाही कारण तो विषारी द्रव मानला जात नाही. तथापि, उपविभाग (२) लागू करून, संहिता "...पाइपिंग डिझाइन, अनुभव, ऑपरेटिंग परिस्थिती आणि स्थान..." चा योग्य विचार केल्यानंतर वर्ग M मध्ये हायड्रॉलिक प्रणालींचे वर्गीकरण करण्यास परवानगी देते. मालक सामान्य द्रव हाताळणीचे निर्धारण करण्यास परवानगी देतो. हायड्रोजन गॅस पाइपिंग सिस्टमच्या डिझाइन, बांधकाम, तपासणी, तपासणी आणि चाचणीमध्ये उच्च पातळीच्या अखंडतेची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी आवश्यकता अपुरी आहेत.
उच्च तापमानातील हायड्रोजन गंज (HTHA) बद्दल चर्चा करण्यापूर्वी कृपया तक्ता १ पहा. या तक्त्यात कोड, मानके आणि नियम दिले आहेत, ज्यामध्ये हायड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट (HE) या विषयावरील सहा कागदपत्रे समाविष्ट आहेत, ही एक सामान्य गंज विसंगती आहे ज्यामध्ये HTHA समाविष्ट आहे. OH कमी आणि उच्च तापमानात होऊ शकते. गंजचा एक प्रकार मानला जातो, तो अनेक प्रकारे सुरू होऊ शकतो आणि विविध प्रकारच्या सामग्रीवर देखील परिणाम करू शकतो.
HE चे विविध प्रकार आहेत, जे हायड्रोजन क्रॅकिंग (HAC), हायड्रोजन स्ट्रेस क्रॅकिंग (HSC), स्ट्रेस कॉरोजन क्रॅकिंग (SCC), हायड्रोजन कॉरोजन क्रॅकिंग (HACC), हायड्रोजन बबलिंग (HB), हायड्रोजन क्रॅकिंग (HIC) मध्ये विभागले जाऊ शकतात. )), स्ट्रेस ओरिएंटेड हायड्रोजन क्रॅकिंग (SOHIC), प्रोग्रेसिव्ह क्रॅकिंग (SWC), सल्फाइड स्ट्रेस क्रॅकिंग (SSC), सॉफ्ट झोन क्रॅकिंग (SZC) आणि हाय टेम्परेचर हायड्रोजन कॉरोजन (HTHA).
त्याच्या सर्वात सोप्या स्वरूपात, हायड्रोजन भंगार ही धातूच्या कणांच्या सीमा नष्ट करण्याची एक यंत्रणा आहे, ज्यामुळे अणु हायड्रोजनच्या प्रवेशामुळे लवचिकता कमी होते. हे ज्या पद्धतीने घडते ते विविध आहेत आणि अंशतः त्यांच्या संबंधित नावांनी परिभाषित केले जातात, जसे की HTHA, जिथे एकाच वेळी उच्च तापमान आणि उच्च दाब हायड्रोजन भंगारासाठी आवश्यक असते, आणि SSC, जिथे अणु हायड्रोजन बंद-वायू आणि हायड्रोजन म्हणून तयार केले जाते. आम्ल गंजमुळे, ते धातूच्या आवरणांमध्ये झिरपतात, ज्यामुळे ठिसूळपणा येऊ शकतो. परंतु एकूण परिणाम वर वर्णन केलेल्या हायड्रोजन भंगाराच्या सर्व प्रकरणांसारखाच आहे, जिथे धातूची ताकद त्याच्या परवानगीयोग्य ताण श्रेणीपेक्षा कमी भंगारामुळे कमी होते, ज्यामुळे द्रवाच्या अस्थिरतेमुळे संभाव्य आपत्तीजनक घटनेचा पाया तयार होतो.
भिंतीची जाडी आणि यांत्रिक सांध्याच्या कामगिरीव्यतिरिक्त, H2 गॅस सेवेसाठी साहित्य निवडताना विचारात घेण्यासारखे दोन मुख्य घटक आहेत: 1. उच्च तापमानाच्या हायड्रोजन (HTHA) च्या संपर्कात येणे आणि 2. संभाव्य गळतीबद्दल गंभीर चिंता. दोन्ही विषय सध्या चर्चेत आहेत.
आण्विक हायड्रोजनच्या विपरीत, अणु हायड्रोजन विस्तारू शकतो, हायड्रोजनला उच्च तापमान आणि दाबांना उघड करतो, ज्यामुळे संभाव्य HTHA चा आधार तयार होतो. या परिस्थितीत, अणु हायड्रोजन कार्बन स्टील पाईपिंग मटेरियल किंवा उपकरणांमध्ये पसरण्यास सक्षम असतो, जिथे ते धातूच्या द्रावणात कार्बनशी प्रतिक्रिया देऊन धान्याच्या सीमेवर मिथेन वायू तयार करतो. बाहेर पडण्यास असमर्थ, वायू विस्तारतो, पाईप्स किंवा भांड्यांच्या भिंतींमध्ये भेगा आणि भेगा निर्माण करतो - हे HTGA आहे. आकृती 2 मध्ये तुम्ही HTHA चे परिणाम स्पष्टपणे पाहू शकता जिथे 8″ भिंतीमध्ये भेगा आणि भेगा स्पष्ट दिसतात. या परिस्थितीत नाममात्र आकाराचा (NPS) पाईपचा भाग जो अपयशी ठरतो.
जेव्हा ऑपरेटिंग तापमान 500°F पेक्षा कमी राखले जाते तेव्हा हायड्रोजन सेवेसाठी कार्बन स्टीलचा वापर केला जाऊ शकतो. वर नमूद केल्याप्रमाणे, जेव्हा हायड्रोजन वायू उच्च आंशिक दाब आणि उच्च तापमानावर धरला जातो तेव्हा HTHA होतो. जेव्हा हायड्रोजन आंशिक दाब सुमारे 3000 psi असण्याची अपेक्षा असते आणि तापमान सुमारे 450°F पेक्षा जास्त असते (जी आकृती 2 मधील अपघात स्थिती आहे) तेव्हा कार्बन स्टीलची शिफारस केली जात नाही.
आकृती ३ मधील सुधारित नेल्सन प्लॉटवरून दिसून येते, जे अंशतः API 941 मधून घेतले आहे, उच्च तापमानाचा हायड्रोजन फोर्सिंगवर सर्वात जास्त परिणाम होतो. ५००°F पर्यंत तापमानावर कार्यरत कार्बन स्टील्ससह वापरल्यास हायड्रोजन वायूचा आंशिक दाब १००० psi पेक्षा जास्त असू शकतो.
आकृती ३. हा सुधारित नेल्सन चार्ट (API 941 वरून रुपांतरित) विविध तापमानांवर हायड्रोजन सेवेसाठी योग्य साहित्य निवडण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो.
आकृती ३ मध्ये हायड्रोजनच्या ऑपरेटिंग तापमान आणि आंशिक दाबावर अवलंबून, हायड्रोजन हल्ला टाळण्याची हमी असलेल्या स्टील्सची निवड दाखवली आहे. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स HTHA ला असंवेदनशील असतात आणि सर्व तापमान आणि दाबांवर समाधानकारक पदार्थ असतात.
ऑस्टेनिटिक ३१६/३१६ एल स्टेनलेस स्टील हे हायड्रोजन वापरण्यासाठी सर्वात व्यावहारिक साहित्य आहे आणि त्याचा एक सिद्ध ट्रॅक रेकॉर्ड आहे. वेल्डिंग दरम्यान अवशिष्ट हायड्रोजन कॅल्सिनेट करण्यासाठी आणि वेल्डिंगनंतर उष्णता प्रभावित क्षेत्र (HAZ) कडकपणा कमी करण्यासाठी कार्बन स्टील्ससाठी पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT) ची शिफारस केली जाते, परंतु ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्ससाठी ते आवश्यक नाही.
उष्णता उपचार आणि वेल्डिंगमुळे होणारे थर्मोथर्मल परिणाम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्सच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर फारसे परिणाम करत नाहीत. तथापि, कोल्ड वर्किंग ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्सचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारू शकते, जसे की ताकद आणि कडकपणा. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टीलपासून पाईप्स वाकवताना आणि तयार करताना, त्यांचे यांत्रिक गुणधर्म बदलतात, ज्यामध्ये सामग्रीची प्लॅस्टिसिटी कमी होणे समाविष्ट आहे.
जर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टीलला थंड बनवण्याची आवश्यकता असेल, तर द्रावण अ‍ॅनिलिंग (अंदाजे १०४५°C पर्यंत गरम करून त्यानंतर शमन करणे किंवा जलद थंड करणे) सामग्रीचे यांत्रिक गुणधर्म त्यांच्या मूळ मूल्यांमध्ये पुनर्संचयित करेल. ते थंड कामानंतर प्राप्त झालेले मिश्रधातूचे पृथक्करण, संवेदनशीलता आणि सिग्मा टप्पा देखील दूर करेल. द्रावण अ‍ॅनिलिंग करताना, हे लक्षात ठेवा की योग्यरित्या हाताळले नाही तर जलद थंड केल्याने सामग्रीमध्ये अवशिष्ट ताण परत येऊ शकतो.
H2 सेवेसाठी स्वीकार्य मटेरियल निवडीसाठी ASME B31 मधील GR-2.1.1-1 पाइपिंग आणि ट्यूबिंग असेंब्ली मटेरियल स्पेसिफिकेशन इंडेक्स आणि GR-2.1.1-2 पाइपिंग मटेरियल स्पेसिफिकेशन इंडेक्स या सारण्या पहा. पाईप्स ही सुरुवात करण्यासाठी एक चांगली जागा आहे.
१.००८ अणु द्रव्यमान युनिट्स (amu) च्या मानक अणु वजनासह, हायड्रोजन हा नियतकालिक सारणीतील सर्वात हलका आणि लहान घटक आहे, आणि म्हणूनच त्याची गळती होण्याची प्रवृत्ती जास्त आहे, ज्याचे संभाव्य विनाशकारी परिणाम होऊ शकतात, असे मी जोडू शकतो. म्हणून, गॅस पाइपलाइन सिस्टम अशा प्रकारे डिझाइन केली पाहिजे की यांत्रिक प्रकारच्या जोडण्या मर्यादित केल्या जातील आणि खरोखर आवश्यक असलेल्या जोडण्या सुधारल्या जातील.
संभाव्य गळती बिंदू मर्यादित करताना, उपकरणे, पाईपिंग घटक आणि फिटिंग्जवरील फ्लॅंज्ड कनेक्शन वगळता, सिस्टम पूर्णपणे वेल्डेड केले पाहिजे. शक्य तितके थ्रेडेड कनेक्शन टाळले पाहिजेत, जर पूर्णपणे टाळले जाऊ शकत नसतील तर. जर कोणत्याही कारणास्तव थ्रेडेड कनेक्शन टाळता येत नसतील, तर त्यांना थ्रेड सीलंटशिवाय पूर्णपणे जोडण्याची आणि नंतर वेल्ड सील करण्याची शिफारस केली जाते. कार्बन स्टील पाईप वापरताना, पाईप जॉइंट्स बट वेल्डेड आणि पोस्ट वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT) केले पाहिजेत. वेल्डिंगनंतर, उष्णता-प्रभावित झोन (HAZ) मधील पाईप्स सभोवतालच्या तापमानात देखील हायड्रोजन हल्ल्याच्या संपर्कात येतात. हायड्रोजन हल्ला प्रामुख्याने उच्च तापमानात होतो, परंतु PWHT स्टेज सभोवतालच्या परिस्थितीत देखील ही शक्यता पूर्णपणे कमी करेल, जर नाहीशी केली तर.
ऑल-वेल्डेड सिस्टीमचा कमकुवत बिंदू म्हणजे फ्लॅंज कनेक्शन. फ्लॅंज कनेक्शनमध्ये उच्च प्रमाणात घट्टपणा सुनिश्चित करण्यासाठी, कॅमप्रोफाइल गॅस्केट (आकृती 4) किंवा इतर प्रकारचे गॅस्केट वापरावेत. अनेक उत्पादकांनी जवळजवळ त्याच प्रकारे बनवलेले, हे पॅड खूप सहनशील आहे. त्यात मऊ, विकृत सीलिंग मटेरियलमध्ये सँडविच केलेले दात असलेले ऑल-मेटल रिंग असतात. कमी ताणासह घट्ट फिट प्रदान करण्यासाठी दात बोल्टचा भार लहान क्षेत्रात केंद्रित करतात. हे अशा प्रकारे डिझाइन केले आहे की ते असमान फ्लॅंज पृष्ठभाग तसेच चढ-उतार होणाऱ्या ऑपरेटिंग परिस्थितीची भरपाई करू शकते.
आकृती ४. कॅमप्रोफाइल गॅस्केटमध्ये दोन्ही बाजूंना मऊ फिलरने जोडलेला धातूचा कोर असतो.
सिस्टमच्या अखंडतेतील आणखी एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे व्हॉल्व्ह. स्टेम सील आणि बॉडी फ्लॅंजेसभोवती गळती ही एक वास्तविक समस्या आहे. हे टाळण्यासाठी, बेलो सील असलेला व्हॉल्व्ह निवडण्याची शिफारस केली जाते.
१ इंच वापरा. ​​आमच्या खालील उदाहरणात, स्कूल ८० कार्बन स्टील पाईप, ASTM A106 Gr B नुसार उत्पादन सहनशीलता, गंज आणि यांत्रिक सहनशीलता दिल्यास, ३००°F पर्यंत तापमानात जास्तीत जास्त स्वीकार्य कामकाजाचा दाब (MAWP) दोन चरणांमध्ये मोजता येतो (टीप: "...३००ºF पर्यंत तापमानासाठी..." चे कारण म्हणजे ASTM A106 Gr B मटेरियलचा स्वीकार्य ताण (S) तापमान ३००ºF पेक्षा जास्त झाल्यावर खराब होऊ लागतो.(S), म्हणून समीकरण (१) ला ३००ºF पेक्षा जास्त तापमानात समायोजित करणे आवश्यक आहे.)
सूत्र (१) चा संदर्भ देत, पहिले पाऊल म्हणजे पाइपलाइनच्या सैद्धांतिक स्फोट दाबाची गणना करणे.
T = पाईपच्या भिंतीची जाडी वजा यांत्रिक, गंज आणि उत्पादन सहनशीलता, इंचांमध्ये.
प्रक्रियेचा दुसरा भाग म्हणजे समीकरण (2) नुसार निकाल P वर सुरक्षा घटक S f लागू करून पाइपलाइनच्या जास्तीत जास्त स्वीकार्य कार्यरत दाब Pa ची गणना करणे:
अशाप्रकारे, १″ स्कूल ८० मटेरियल वापरताना, बर्स्ट प्रेशर खालीलप्रमाणे मोजले जाते:
त्यानंतर ASME प्रेशर व्हेसल शिफारसी कलम VIII-1 2019, परिच्छेद 8 नुसार 4 चा सुरक्षा Sf लागू केला जातो. UG-101 ची गणना खालीलप्रमाणे केली जाते:
परिणामी MAWP मूल्य 810 psi आहे. इंच फक्त पाईपचा संदर्भ देते. सिस्टममध्ये सर्वात कमी रेटिंग असलेले फ्लॅंज कनेक्शन किंवा घटक सिस्टममध्ये स्वीकार्य दाब निश्चित करण्यासाठी निर्णायक घटक असेल.
ASME B16.5 नुसार, १५० कार्बन स्टील फ्लॅंज फिटिंग्जसाठी जास्तीत जास्त स्वीकार्य कामकाजाचा दाब २८५ पीएसआय आहे. -२०°F ते १००°F तापमानात इंच. वर्ग ३०० मध्ये जास्तीत जास्त स्वीकार्य कामकाजाचा दाब ७४० पीएसआय आहे. खालील मटेरियल स्पेसिफिकेशन उदाहरणानुसार हा सिस्टमचा दाब मर्यादा घटक असेल. तसेच, फक्त हायड्रोस्टॅटिक चाचण्यांमध्ये, ही मूल्ये १.५ पट जास्त असू शकतात.
मूलभूत कार्बन स्टील मटेरियल स्पेसिफिकेशनचे उदाहरण म्हणून, ७४० psi. इंचच्या डिझाइन प्रेशरपेक्षा कमी वातावरणीय तापमानावर कार्यरत असलेल्या H2 गॅस सर्व्हिस लाइन स्पेसिफिकेशनमध्ये तक्ता २ मध्ये दर्शविलेल्या मटेरियल आवश्यकता असू शकतात. स्पेसिफिकेशनमध्ये खालील प्रकारांकडे लक्ष देणे आवश्यक असू शकते:
पाईपिंग व्यतिरिक्त, पाईपिंग सिस्टम बनवणारे अनेक घटक आहेत जसे की फिटिंग्ज, व्हॉल्व्ह, लाइन उपकरणे इ. यापैकी बरेच घटक पाइपलाइनमध्ये एकत्रित केले जातील आणि त्यांची तपशीलवार चर्चा केली जाईल, परंतु यासाठी सामावून घेण्यापेक्षा जास्त पृष्ठे लागतील. हा लेख.