இந்த கண்ணோட்டம் ஹைட்ரஜன் விநியோகத்திற்கான குழாய் அமைப்புகளின் பாதுகாப்பான வடிவமைப்பிற்கான பரிந்துரைகளை வழங்குகிறது.
ஹைட்ரஜன் என்பது அதிக கசிவு போக்கு கொண்ட மிகவும் ஆவியாகும் திரவமாகும். இது மிகவும் ஆபத்தான மற்றும் ஆபத்தான போக்குகளின் கலவையாகும், கட்டுப்படுத்த கடினமாக இருக்கும் ஒரு ஆவியாகும் திரவமாகும். பொருட்கள், கேஸ்கட்கள் மற்றும் முத்திரைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய போக்குகள் இவை, அதே போல் அத்தகைய அமைப்புகளின் வடிவமைப்பு பண்புகளும். வாயு H2 இன் விநியோகம் பற்றிய இந்த தலைப்புகள் இந்த விவாதத்தின் மையமாக உள்ளன, H2, திரவ H2 அல்லது திரவ H2 உற்பத்தி அல்ல (வலது பக்கப்பட்டியைப் பார்க்கவும்).
ஹைட்ரஜன் மற்றும் H2-காற்றின் கலவையைப் புரிந்துகொள்ள உதவும் சில முக்கிய குறிப்புகள் இங்கே. ஹைட்ரஜன் இரண்டு வழிகளில் எரிகிறது: காற்றழுத்தம் மற்றும் வெடிப்பு.
டிஃப்ளேக்ரேஷன். டிஃப்ளேக்ரேஷன் என்பது ஒரு பொதுவான எரிப்பு முறையாகும், இதில் தீப்பிழம்புகள் கலவையின் வழியாக துணை ஒலி வேகத்தில் பயணிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன்-காற்று கலவையின் ஒரு இலவச மேகம் ஒரு சிறிய பற்றவைப்பு மூலத்தால் பற்றவைக்கப்படும் போது இது நிகழ்கிறது. இந்த வழக்கில், சுடர் வினாடிக்கு பத்து முதல் பல நூறு அடி வேகத்தில் நகரும். சூடான வாயுவின் விரைவான விரிவாக்கம் அழுத்த அலைகளை உருவாக்குகிறது, அதன் வலிமை மேகத்தின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாகும். சில சந்தர்ப்பங்களில், அதிர்ச்சி அலையின் சக்தி கட்டிட கட்டமைப்புகள் மற்றும் அதன் பாதையில் உள்ள பிற பொருட்களை சேதப்படுத்தவும் காயத்தை ஏற்படுத்தவும் போதுமானதாக இருக்கும்.
வெடிக்கும். அது வெடிக்கும்போது, ​​தீப்பிழம்புகள் மற்றும் அதிர்ச்சி அலைகள் கலவையின் வழியாக சூப்பர்சோனிக் வேகத்தில் பயணித்தன. வெடிக்கும் அலையில் அழுத்த விகிதம் வெடிப்பை விட மிக அதிகமாக உள்ளது. அதிகரித்த சக்தி காரணமாக, வெடிப்பு மக்கள், கட்டிடங்கள் மற்றும் அருகிலுள்ள பொருட்களுக்கு மிகவும் ஆபத்தானது. ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட இடத்தில் பற்றவைக்கப்படும்போது சாதாரண காற்றழுத்தம் வெடிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. அத்தகைய குறுகிய பகுதியில், குறைந்த அளவு ஆற்றலால் பற்றவைப்பு ஏற்படலாம். ஆனால் வரம்பற்ற இடத்தில் ஹைட்ரஜன்-காற்று கலவையை வெடிக்க, மிகவும் சக்திவாய்ந்த பற்றவைப்பு மூல தேவைப்படுகிறது.
ஒரு ஹைட்ரஜன்-காற்று கலவையில் வெடிப்பு அலையின் குறுக்கே உள்ள அழுத்த விகிதம் சுமார் 20 ஆகும். வளிமண்டல அழுத்தத்தில், 20 என்ற விகிதம் 300 psi ஆகும். இந்த அழுத்த அலை ஒரு நிலையான பொருளுடன் மோதும்போது, ​​அழுத்த விகிதம் 40-60 ஆக அதிகரிக்கிறது. இது ஒரு நிலையான தடையிலிருந்து ஒரு அழுத்த அலையின் பிரதிபலிப்பால் ஏற்படுகிறது.
கசிவு போக்கு. குறைந்த பாகுத்தன்மை மற்றும் குறைந்த மூலக்கூறு எடை காரணமாக, H2 வாயு பல்வேறு பொருட்களை கசிந்து ஊடுருவி அல்லது ஊடுருவிச் செல்லும் அதிக போக்கைக் கொண்டுள்ளது.
ஹைட்ரஜன் இயற்கை வாயுவை விட 8 மடங்கு இலகுவானது, காற்றை விட 14 மடங்கு இலகுவானது, புரொப்பேனை விட 22 மடங்கு இலகுவானது மற்றும் பெட்ரோல் நீராவியை விட 57 மடங்கு இலகுவானது. இதன் பொருள் வெளியில் நிறுவப்படும் போது, ​​H2 வாயு விரைவாக உயர்ந்து சிதறும், இதனால் சீரான கசிவுகளின் அறிகுறிகள் குறையும். ஆனால் அது இரட்டை முனைகள் கொண்ட வாளாக இருக்கலாம். வெல்டிங்கிற்கு முன் கசிவு கண்டறிதல் ஆய்வு இல்லாமல் H2 கசிவுக்கு மேலே அல்லது கீழ்க்காற்றில் வெளிப்புற நிறுவலில் வெல்டிங் செய்யப்பட வேண்டுமானால் வெடிப்பு ஏற்படலாம். ஒரு மூடப்பட்ட இடத்தில், H2 வாயு உயர்ந்து கூரையிலிருந்து கீழே குவிந்துவிடும், இது தரைக்கு அருகிலுள்ள பற்றவைப்பு மூலங்களுடன் தொடர்பு கொள்ள அதிக வாய்ப்புள்ளது, இது பெரிய அளவில் உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.
தற்செயலான தீ. சுய-பற்றவைப்பு என்பது வாயுக்கள் அல்லது நீராவிகளின் கலவையானது வெளிப்புற பற்றவைப்பு மூலமின்றி தன்னிச்சையாக பற்றவைக்கும் ஒரு நிகழ்வு ஆகும். இது "தன்னிச்சையான எரிப்பு" அல்லது "தன்னிச்சையான எரிப்பு" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. சுய-பற்றவைப்பு அழுத்தத்தை அல்ல, வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது.
காற்றோடு தொடர்பு கொள்ளும்போது வெளிப்புற பற்றவைப்பு மூலமோ அல்லது ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவரோ இல்லாதபோது, ​​ஒரு எரிபொருள் பற்றவைப்புக்கு முன் தன்னிச்சையாகப் பற்றவைக்கப்படும் குறைந்தபட்ச வெப்பநிலையே தானியங்கிப் பற்றவைப்பு வெப்பநிலை ஆகும். ஒரு ஒற்றைப் பொடியின் தானியங்கிப் பற்றவைப்பு வெப்பநிலை என்பது ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் இல்லாதபோது அது தன்னிச்சையாகப் பற்றவைக்கும் வெப்பநிலையாகும். காற்றில் உள்ள வாயு H2 இன் சுய-பற்றவைப்பு வெப்பநிலை 585°C ஆகும்.
பற்றவைப்பு ஆற்றல் என்பது எரியக்கூடிய கலவையின் மூலம் ஒரு சுடர் பரவத் தொடங்கத் தேவையான ஆற்றலாகும். குறைந்தபட்ச பற்றவைப்பு ஆற்றல் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட எரியக்கூடிய கலவையைப் பற்றவைக்கத் தேவையான குறைந்தபட்ச ஆற்றலாகும். 1 atm காற்றில் வாயு H2 க்கான குறைந்தபட்ச தீப்பொறி பற்றவைப்பு ஆற்றல் = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ).
வெடிப்பு வரம்புகள் என்பது காற்று அல்லது ஆக்ஸிஜனில் உள்ள நீராவி, மூடுபனி அல்லது தூசிகளின் அதிகபட்ச மற்றும் குறைந்தபட்ச செறிவுகளாகும், அதில் வெடிப்பு நிகழ்கிறது. சுற்றுச்சூழலின் அளவு மற்றும் வடிவியல், அத்துடன் எரிபொருளின் செறிவு ஆகியவை வரம்புகளைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. "வெடிப்பு வரம்பு" என்பது சில நேரங்களில் "வெடிப்பு வரம்பு" என்பதற்கு ஒத்த சொல்லாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
காற்றில் உள்ள H2 கலவைகளுக்கான வெடிக்கும் வரம்புகள் 18.3 vol.% (குறைந்த வரம்பு) மற்றும் 59 vol.% (மேல் வரம்பு) ஆகும்.
குழாய் அமைப்புகளை வடிவமைக்கும்போது (படம் 1), முதல் படி ஒவ்வொரு வகை திரவத்திற்கும் தேவையான கட்டுமானப் பொருட்களைத் தீர்மானிப்பதாகும். மேலும் ஒவ்வொரு திரவமும் ASME B31.3 பத்தியின்படி வகைப்படுத்தப்படும். 300(b)(1) கூறுகிறது, "வகுப்பு D, M, உயர் அழுத்தம் மற்றும் உயர் தூய்மை குழாய்களை தீர்மானிப்பதற்கும், ஒரு குறிப்பிட்ட தர அமைப்பைப் பயன்படுத்த வேண்டுமா என்பதைத் தீர்மானிப்பதற்கும் உரிமையாளர் பொறுப்பு."
திரவ வகைப்பாடு, சோதனையின் அளவு மற்றும் தேவையான சோதனை வகையை வரையறுக்கிறது, அத்துடன் திரவ வகையின் அடிப்படையில் பல தேவைகளையும் வரையறுக்கிறது. இதற்கான உரிமையாளரின் பொறுப்பு பொதுவாக உரிமையாளரின் பொறியியல் துறை அல்லது அவுட்சோர்ஸ் செய்யப்பட்ட பொறியாளரிடம் விழுகிறது.
B31.3 செயல்முறை குழாய் குறியீடு ஒரு குறிப்பிட்ட திரவத்திற்கு எந்தப் பொருளைப் பயன்படுத்த வேண்டும் என்பதை உரிமையாளரிடம் கூறவில்லை என்றாலும், வலிமை, தடிமன் மற்றும் பொருள் இணைப்புத் தேவைகள் குறித்த வழிகாட்டுதலை இது வழங்குகிறது. குறியீட்டின் அறிமுகத்தில் இரண்டு கூற்றுகள் தெளிவாகக் கூறுகின்றன:
மேலே உள்ள முதல் பத்தியை விரிவுபடுத்தி, பத்தி B31.3. 300(b)(1) மேலும் கூறுகிறது: “இந்தக் குறியீட்டைப் பின்பற்றுவதற்கும், குழாய் ஒரு பகுதியாக இருக்கும் அனைத்து திரவ கையாளுதல் அல்லது செயல்முறையை நிர்வகிக்கும் வடிவமைப்பு, கட்டுமானம், ஆய்வு, ஆய்வு மற்றும் சோதனைத் தேவைகளை நிறுவுவதற்கும் குழாய் நிறுவலின் உரிமையாளர் மட்டுமே பொறுப்பு. நிறுவல்.” எனவே, பொறுப்புக்கான சில அடிப்படை விதிகள் மற்றும் திரவ சேவை வகைகளை வரையறுப்பதற்கான தேவைகளை வகுத்த பிறகு, ஹைட்ரஜன் வாயு எங்கு பொருந்துகிறது என்பதைப் பார்ப்போம்.
ஹைட்ரஜன் வாயு கசிவுகளுடன் ஆவியாகும் திரவமாக செயல்படுவதால், ஹைட்ரஜன் வாயுவை திரவ சேவைக்கு B31.3 வகையின் கீழ் ஒரு சாதாரண திரவமாகவோ அல்லது வகுப்பு M திரவமாகவோ கருதலாம். மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, திரவ கையாளுதலின் வகைப்பாடு உரிமையாளரின் தேவையாகும், இது B31.3, பத்தி 3 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வகைகளுக்கான வழிகாட்டுதல்களை பூர்த்தி செய்தால். 300.2 "ஹைட்ராலிக் சேவைகள்" பிரிவில் உள்ள வரையறைகள். சாதாரண திரவ சேவை மற்றும் வகுப்பு M திரவ சேவைக்கான வரையறைகள் பின்வருமாறு:
“சாதாரண திரவ சேவை: இந்த குறியீட்டிற்கு உட்பட்ட பெரும்பாலான குழாய்களுக்கு பொருந்தும் திரவ சேவை, அதாவது D, M வகுப்புகள், அதிக வெப்பநிலை, உயர் அழுத்தம் அல்லது அதிக திரவ தூய்மை ஆகியவற்றிற்கான விதிமுறைகளுக்கு உட்பட்டது அல்ல.
(1) திரவத்தின் நச்சுத்தன்மை மிக அதிகமாக இருப்பதால், கசிவால் ஏற்படும் மிகக் குறைந்த அளவிலான திரவத்திற்கு ஒரு முறை வெளிப்படுவது, உடனடியாக மீட்பு நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்பட்டாலும் கூட, அதை உள்ளிழுப்பவர்களுக்கு அல்லது அதனுடன் தொடர்பு கொண்டவர்களுக்கு கடுமையான நிரந்தர காயத்தை ஏற்படுத்தும்.
(2) குழாய் வடிவமைப்பு, அனுபவம், இயக்க நிலைமைகள் மற்றும் இருப்பிடம் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்ட பிறகு, திரவத்தின் இயல்பான பயன்பாட்டிற்கான தேவைகள் பணியாளர்களை வெளிப்பாட்டிலிருந்து பாதுகாக்க தேவையான இறுக்கத்தை வழங்க போதுமானதாக இல்லை என்று உரிமையாளர் தீர்மானிக்கிறார். ”
மேலே உள்ள M வரையறையில், ஹைட்ரஜன் வாயு பத்தி (1) இன் அளவுகோல்களை பூர்த்தி செய்யவில்லை, ஏனெனில் அது ஒரு நச்சு திரவமாகக் கருதப்படவில்லை. இருப்பினும், துணைப்பிரிவு (2) ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், "...குழாய் வடிவமைப்பு, அனுபவம், இயக்க நிலைமைகள் மற்றும் இடம்..." ஆகியவற்றை உரிய பரிசீலனைக்குப் பிறகு, வகுப்பு M இல் ஹைட்ராலிக் அமைப்புகளை வகைப்படுத்த குறியீடு அனுமதிக்கிறது. உரிமையாளர் சாதாரண திரவ கையாளுதலை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறார். ஹைட்ரஜன் எரிவாயு குழாய் அமைப்புகளின் வடிவமைப்பு, கட்டுமானம், ஆய்வு, ஆய்வு மற்றும் சோதனை ஆகியவற்றில் அதிக அளவிலான ஒருமைப்பாட்டின் தேவையை பூர்த்தி செய்ய தேவைகள் போதுமானதாக இல்லை.
உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் அரிப்பை (HTHA) பற்றி விவாதிப்பதற்கு முன் அட்டவணை 1 ஐப் பார்க்கவும். குறியீடுகள், தரநிலைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறைகள் இந்த அட்டவணையில் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன, இதில் HTHA ஐ உள்ளடக்கிய ஒரு பொதுவான அரிப்பு ஒழுங்கின்மையான ஹைட்ரஜன் எம்ப்ரிட்டில்மென்ட் (HE) என்ற தலைப்பில் ஆறு ஆவணங்கள் உள்ளன. OH குறைந்த மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் ஏற்படலாம். அரிப்பின் ஒரு வடிவமாகக் கருதப்படும் இது, பல வழிகளில் தொடங்கப்படலாம் மற்றும் பரந்த அளவிலான பொருட்களையும் பாதிக்கலாம்.
HE பல்வேறு வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றை ஹைட்ரஜன் விரிசல் (HAC), ஹைட்ரஜன் அழுத்த விரிசல் (HSC), அழுத்த அரிப்பு விரிசல் (SCC), ஹைட்ரஜன் அரிப்பு விரிசல் (HACC), ஹைட்ரஜன் குமிழித்தல் (HB), ஹைட்ரஜன் விரிசல் (HIC). )), அழுத்த சார்ந்த ஹைட்ரஜன் விரிசல் (SOHIC), முற்போக்கான விரிசல் (SWC), சல்பைட் அழுத்த விரிசல் (SSC), மென்மையான மண்டல விரிசல் (SZC) மற்றும் உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் அரிப்பு (HTHA) எனப் பிரிக்கலாம்.
அதன் எளிமையான வடிவத்தில், ஹைட்ரஜன் embrittlement என்பது உலோக தானிய எல்லைகளை அழிப்பதற்கான ஒரு பொறிமுறையாகும், இதன் விளைவாக அணு ஹைட்ரஜனின் ஊடுருவல் காரணமாக நீர்த்துப்போகும் தன்மை குறைகிறது. இது நிகழும் வழிகள் வேறுபட்டவை மற்றும் அவற்றின் பெயர்களால் ஓரளவு வரையறுக்கப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக HTHA, இதில் ஒரே நேரத்தில் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த ஹைட்ரஜன் embrittlement க்கு தேவைப்படுகிறது, மற்றும் SSC, இதில் அணு ஹைட்ரஜன் மூடிய வாயுக்கள் மற்றும் ஹைட்ரஜனாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. அமில அரிப்பு காரணமாக, அவை உலோகப் பெட்டிகளில் ஊடுருவுகின்றன, இது உடையக்கூடிய தன்மைக்கு வழிவகுக்கும். ஆனால் ஒட்டுமொத்த முடிவு மேலே விவரிக்கப்பட்ட அனைத்து ஹைட்ரஜன் embrittlement நிகழ்வுகளுக்கும் சமம், அங்கு உலோகத்தின் வலிமை அதன் அனுமதிக்கப்பட்ட அழுத்த வரம்பிற்குக் கீழே embrittlement மூலம் குறைக்கப்படுகிறது, இது திரவத்தின் நிலையற்ற தன்மையைக் கருத்தில் கொண்டு ஒரு பேரழிவு நிகழ்வுக்கு மேடை அமைக்கிறது.
சுவர் தடிமன் மற்றும் இயந்திர மூட்டு செயல்திறன் ஆகியவற்றுடன் கூடுதலாக, H2 எரிவாயு சேவைக்கான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய இரண்டு முக்கிய காரணிகள் உள்ளன: 1. அதிக வெப்பநிலை ஹைட்ரஜனுக்கு (HTHA) வெளிப்பாடு மற்றும் 2. சாத்தியமான கசிவு பற்றிய கடுமையான கவலைகள். இரண்டு தலைப்புகளும் தற்போது விவாதத்தில் உள்ளன.
மூலக்கூறு ஹைட்ரஜனைப் போலன்றி, அணு ஹைட்ரஜன் விரிவடைந்து, ஹைட்ரஜனை அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களுக்கு வெளிப்படுத்தி, சாத்தியமான HTHA க்கு அடிப்படையை உருவாக்குகிறது. இந்த நிலைமைகளின் கீழ், அணு ஹைட்ரஜன் கார்பன் எஃகு குழாய் பொருட்கள் அல்லது உபகரணங்களில் பரவ முடிகிறது, அங்கு அது உலோகக் கரைசலில் கார்பனுடன் வினைபுரிந்து தானிய எல்லைகளில் மீத்தேன் வாயுவை உருவாக்குகிறது. வெளியேற முடியாமல், வாயு விரிவடைந்து, குழாய்கள் அல்லது பாத்திரங்களின் சுவர்களில் விரிசல்கள் மற்றும் பிளவுகளை உருவாக்குகிறது - இது HTGA. படம் 2 இல் HTHA முடிவுகளை நீங்கள் தெளிவாகக் காணலாம், அங்கு 8″ சுவரில் விரிசல்கள் மற்றும் விரிசல்கள் தெளிவாகத் தெரியும். இந்த நிலைமைகளின் கீழ் தோல்வியடையும் பெயரளவு அளவு (NPS) குழாயின் பகுதி.
இயக்க வெப்பநிலை 500°F க்கும் குறைவாக பராமரிக்கப்படும்போது கார்பன் எஃகு ஹைட்ரஜன் சேவைக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, ஹைட்ரஜன் வாயு அதிக பகுதி அழுத்தம் மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் வைத்திருக்கும்போது HTHA ஏற்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் பகுதி அழுத்தம் சுமார் 3000 psi ஆக இருக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படும்போதும் வெப்பநிலை சுமார் 450°F க்கு மேல் இருக்கும்போதும் கார்பன் எஃகு பரிந்துரைக்கப்படுவதில்லை (இது படம் 2 இல் உள்ள விபத்து நிலை).
API 941 இலிருந்து ஓரளவு எடுக்கப்பட்ட படம் 3 இல் மாற்றியமைக்கப்பட்ட நெல்சன் வரைபடத்திலிருந்து காணக்கூடியது போல, அதிக வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் கட்டாயப்படுத்தலில் மிகப்பெரிய விளைவைக் கொண்டுள்ளது. 500°F வரை வெப்பநிலையில் இயங்கும் கார்பன் ஸ்டீல்களுடன் பயன்படுத்தும்போது ஹைட்ரஜன் வாயு பகுதி அழுத்தம் 1000 psi ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.
படம் 3. இந்த மாற்றியமைக்கப்பட்ட நெல்சன் விளக்கப்படம் (API 941 இலிருந்து தழுவி எடுக்கப்பட்டது) பல்வேறு வெப்பநிலைகளில் ஹைட்ரஜன் சேவைக்கு பொருத்தமான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கப் பயன்படுகிறது.
படம் 3 இல், ஹைட்ரஜனின் இயக்க வெப்பநிலை மற்றும் பகுதி அழுத்தத்தைப் பொறுத்து, ஹைட்ரஜன் தாக்குதலைத் தவிர்க்க உத்தரவாதம் அளிக்கப்பட்ட எஃகுகளின் தேர்வு காட்டப்பட்டுள்ளது. ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு HTHA க்கு உணர்திறன் இல்லாதது மற்றும் அனைத்து வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களிலும் திருப்திகரமான பொருட்களாகும்.
ஆஸ்டெனிடிக் 316/316L துருப்பிடிக்காத எஃகு ஹைட்ரஜன் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் நடைமுறைப் பொருளாகும், மேலும் இது நிரூபிக்கப்பட்ட சாதனைப் பதிவைக் கொண்டுள்ளது. வெல்டிங்கின் போது எஞ்சிய ஹைட்ரஜனை கணக்கிடவும், வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் (HAZ) கடினத்தன்மையைக் குறைக்கவும் கார்பன் ஸ்டீல்களுக்கு பிந்தைய வெல்ட் வெப்ப சிகிச்சை (PWHT) பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, ஆனால் ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு இது தேவையில்லை.
வெப்ப சிகிச்சை மற்றும் வெல்டிங் மூலம் ஏற்படும் வெப்ப வெப்ப விளைவுகள் ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளின் இயந்திர பண்புகளில் சிறிதளவு தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், குளிர் வேலைப்பாடு ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளின் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை போன்ற இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்தலாம். ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களை வளைத்து உருவாக்கும் போது, ​​பொருளின் பிளாஸ்டிசிட்டி குறைவது உட்பட அவற்றின் இயந்திர பண்புகள் மாறுகின்றன.
ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு குளிர் உருவாக்கம் தேவைப்பட்டால், கரைசல் அனீலிங் (தோராயமாக 1045°C வரை வெப்பப்படுத்துதல், அதைத் தொடர்ந்து தணித்தல் அல்லது விரைவான குளிரூட்டல்) பொருளின் இயந்திர பண்புகளை அவற்றின் அசல் மதிப்புகளுக்கு மீட்டெடுக்கும். இது குளிர் வேலைக்குப் பிறகு அடையப்படும் அலாய் பிரிப்பு, உணர்திறன் மற்றும் சிக்மா கட்டத்தையும் நீக்கும். கரைசல் அனீலிங் செய்யும்போது, ​​விரைவாக குளிர்விப்பது முறையாகக் கையாளப்படாவிட்டால், மீதமுள்ள அழுத்தத்தை மீண்டும் பொருளுக்குள் செலுத்தக்கூடும் என்பதை அறிந்து கொள்ளுங்கள்.
H2 சேவைக்கான ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய பொருள் தேர்வுகளுக்கு ASME B31 இல் GR-2.1.1-1 குழாய் மற்றும் குழாய் அசெம்பிளி பொருள் விவரக்குறிப்பு குறியீடு மற்றும் GR-2.1.1-2 குழாய் பொருள் விவரக்குறிப்பு குறியீட்டைப் பார்க்கவும். குழாய்கள் தொடங்குவதற்கு ஒரு நல்ல இடம்.
1.008 அணு நிறை அலகுகள் (amu) என்ற நிலையான அணு எடையுடன், ஹைட்ரஜன் கால அட்டவணையில் மிக இலகுவான மற்றும் மிகச்சிறிய தனிமமாகும், எனவே கசிவுக்கான அதிக முனைப்பு உள்ளது, மேலும் பேரழிவு விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்று நான் சேர்க்கலாம். எனவே, எரிவாயு குழாய் அமைப்பு இயந்திர வகை இணைப்புகளை மட்டுப்படுத்தும் வகையிலும், உண்மையில் தேவைப்படும் இணைப்புகளை மேம்படுத்தும் வகையிலும் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.
சாத்தியமான கசிவு புள்ளிகளை கட்டுப்படுத்தும் போது, ​​உபகரணங்கள், குழாய் கூறுகள் மற்றும் பொருத்துதல்களில் உள்ள ஃபிளாஞ்ச் இணைப்புகளைத் தவிர, அமைப்பு முழுமையாக பற்றவைக்கப்பட வேண்டும். திரிக்கப்பட்ட இணைப்புகளை முடிந்தவரை தவிர்க்க வேண்டும், முழுமையாக இல்லாவிட்டாலும். திரிக்கப்பட்ட இணைப்புகளை எந்த காரணத்திற்காகவும் தவிர்க்க முடியாவிட்டால், நூல் சீலண்ட் இல்லாமல் அவற்றை முழுமையாக இணைத்து பின்னர் வெல்டை சீல் செய்ய பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. கார்பன் எஃகு குழாயைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​குழாய் மூட்டுகளை பட் வெல்டிங் செய்து, பிந்தைய வெல்ட் வெப்ப சிகிச்சை (PWHT) செய்ய வேண்டும். வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு, வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தில் (HAZ) உள்ள குழாய்கள் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையிலும் கூட ஹைட்ரஜன் தாக்குதலுக்கு ஆளாகின்றன. ஹைட்ரஜன் தாக்குதல் முதன்மையாக அதிக வெப்பநிலையில் ஏற்பட்டாலும், PWHT நிலை சுற்றுப்புற நிலைமைகளின் கீழ் கூட இந்த சாத்தியத்தை முற்றிலுமாக குறைக்கும், அல்லது நீக்கும்.
முழுமையாக பற்றவைக்கப்பட்ட அமைப்பின் பலவீனமான புள்ளி ஃபிளாஞ்ச் இணைப்பு ஆகும். ஃபிளாஞ்ச் இணைப்புகளில் அதிக அளவு இறுக்கத்தை உறுதி செய்ய, காம்ப்ரோஃபைல் கேஸ்கட்கள் (படம் 4) அல்லது வேறு வகையான கேஸ்கட்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும். பல உற்பத்தியாளர்களால் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக தயாரிக்கப்பட்ட இந்த பேட் மிகவும் மன்னிக்கும் தன்மை கொண்டது. இது மென்மையான, சிதைக்கக்கூடிய சீலிங் பொருட்களுக்கு இடையில் இணைக்கப்பட்ட பல் கொண்ட அனைத்து உலோக வளையங்களைக் கொண்டுள்ளது. குறைந்த அழுத்தத்துடன் இறுக்கமான பொருத்தத்தை வழங்க பற்கள் போல்ட்டின் சுமையை ஒரு சிறிய பகுதியில் குவிக்கின்றன. சீரற்ற ஃபிளாஞ்ச் மேற்பரப்புகள் மற்றும் ஏற்ற இறக்கமான இயக்க நிலைமைகளுக்கு ஈடுசெய்யும் வகையில் இது வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
படம் 4. கம்ப்ரோஃபைல் கேஸ்கட்கள் இருபுறமும் மென்மையான நிரப்பியுடன் பிணைக்கப்பட்ட உலோக மையத்தைக் கொண்டுள்ளன.
அமைப்பின் ஒருமைப்பாட்டில் மற்றொரு முக்கியமான காரணி வால்வு ஆகும். ஸ்டெம் சீல் மற்றும் பாடி ஃபிளேன்ஜ்களைச் சுற்றி கசிவுகள் இருப்பது ஒரு உண்மையான பிரச்சனை. இதைத் தடுக்க, பெல்லோஸ் சீல் கொண்ட வால்வைத் தேர்ந்தெடுக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
1 அங்குலத்தைப் பயன்படுத்தவும். கீழே உள்ள எங்கள் எடுத்துக்காட்டில், ஸ்கூல் 80 கார்பன் எஃகு குழாய், ASTM A106 Gr B இன் படி உற்பத்தி சகிப்புத்தன்மை, அரிப்பு மற்றும் இயந்திர சகிப்புத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கொடுத்தால், அதிகபட்ச அனுமதிக்கக்கூடிய வேலை அழுத்தத்தை (MAWP) 300°F வரையிலான வெப்பநிலையில் இரண்டு படிகளில் கணக்கிடலாம் (குறிப்பு: “…300ºF வரையிலான வெப்பநிலைகளுக்கு...” என்பதற்கான காரணம், ASTM A106 Gr B பொருளின் அனுமதிக்கக்கூடிய அழுத்தம் (S) வெப்பநிலை 300ºF ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது மோசமடையத் தொடங்குகிறது, எனவே சமன்பாடு (1) 300ºF க்கும் அதிகமான வெப்பநிலைகளுக்கு சரிசெய்ய வேண்டும்.)
சூத்திரம் (1) ஐப் பார்த்து, முதல் படி குழாய்வழி கோட்பாட்டு வெடிப்பு அழுத்தத்தைக் கணக்கிடுவதாகும்.
T = குழாய் சுவர் தடிமன் கழித்தல் இயந்திர, அரிப்பு மற்றும் உற்பத்தி சகிப்புத்தன்மைகள், அங்குலங்களில்.
சமன்பாடு (2) இன் படி முடிவு P க்கு பாதுகாப்பு காரணி S f ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் குழாயின் அதிகபட்ச அனுமதிக்கக்கூடிய வேலை அழுத்தம் Pa ஐக் கணக்கிடுவது செயல்முறையின் இரண்டாவது பகுதியாகும்:
இவ்வாறு, 1″ பள்ளி 80 பொருளைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​வெடிப்பு அழுத்தம் பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:
பின்னர் ASME அழுத்தக் கப்பல் பரிந்துரைகள் பிரிவு VIII-1 2019, பத்தி 8 இன் படி 4 இன் பாதுகாப்பு Sf பயன்படுத்தப்படுகிறது. UG-101 பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:
இதன் விளைவாக வரும் MAWP மதிப்பு 810 psi. அங்குலம் என்பது குழாயை மட்டுமே குறிக்கிறது. அமைப்பில் மிகக் குறைந்த மதிப்பீட்டைக் கொண்ட ஃபிளேன்ஜ் இணைப்பு அல்லது கூறு, அமைப்பில் அனுமதிக்கக்கூடிய அழுத்தத்தை தீர்மானிப்பதில் தீர்மானிக்கும் காரணியாக இருக்கும்.
ASME B16.5 இன் படி, 150 கார்பன் ஸ்டீல் ஃபிளேன்ஜ் பொருத்துதல்களுக்கு -20°F முதல் 100°F வரை அதிகபட்சமாக அனுமதிக்கக்கூடிய வேலை அழுத்தம் 285 psi. அங்குலம் ஆகும். வகுப்பு 300 அதிகபட்சமாக அனுமதிக்கக்கூடிய வேலை அழுத்தம் 740 psi ஆகும். கீழே உள்ள பொருள் விவரக்குறிப்பு எடுத்துக்காட்டின் படி இது அமைப்பின் அழுத்த வரம்பு காரணியாக இருக்கும். மேலும், ஹைட்ரோஸ்டேடிக் சோதனைகளில் மட்டுமே, இந்த மதிப்புகள் 1.5 மடங்கு அதிகமாக இருக்கலாம்.
அடிப்படை கார்பன் எஃகு பொருள் விவரக்குறிப்பின் எடுத்துக்காட்டாக, 740 psi. அங்குல வடிவமைப்பு அழுத்தத்திற்குக் கீழே சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் இயங்கும் H2 எரிவாயு சேவை வரி விவரக்குறிப்பில், அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ள பொருள் தேவைகள் இருக்கலாம். விவரக்குறிப்பில் சேர்க்கப்பட வேண்டிய கவனம் தேவைப்படும் வகைகள் பின்வருமாறு:
குழாய் அமைப்பைத் தவிர, பொருத்துதல்கள், வால்வுகள், லைன் உபகரணங்கள் போன்ற பல கூறுகள் குழாய் அமைப்பை உருவாக்குகின்றன. இந்த கூறுகளில் பலவற்றை விரிவாக விவாதிக்க ஒரு குழாய்த்திட்டத்தில் ஒன்றாக இணைக்கப்படும் என்றாலும், இதற்கு இடமளிக்க முடியாத அளவுக்கு அதிகமான பக்கங்கள் தேவைப்படும். இந்தக் கட்டுரை.