די איבערבליק גיט רעקאמענדאציעס פארן זיכערן פלאן פון רער סיסטעמען פאר וואסערשטאף פארשפרייטונג.
וואַסערשטאָף איז אַ זייער וואַלאַטאַל פליסיקייט מיט אַ הויכער טענדענץ צו ליקן. עס איז אַ זייער געפערלעכע און טויטלעכע קאָמבינאַציע פון ​​טענדענץ, אַ וואַלאַטאַל פליסיקייט וואָס איז שווער צו קאָנטראָלירן. דאָס זענען טרענדס צו באַטראַכטן ווען מען קלייבט מאַטעריאַלן, גאַסקאַץ און סילינגז, ווי אויך די פּלאַן קעראַקטעריסטיקס פון אַזאַ סיסטעמען. די טעמעס וועגן דער פאַרשפּרייטונג פון גאַזאַרטיק H2 זענען דער פאָקוס פון דעם דיסקוסיע, נישט די פּראָדוקציע פון ​​H2, פליסיק H2, אָדער פליסיק H2 (זען רעכט זייַטבאַר).
דאָ זענען אַ פּאָר וויכטיקע פּונקטן צו העלפֿן אײַך פֿאַרשטיין די געמיש פֿון וואַסערשטאָף און H2-לופֿט. וואַסערשטאָף ברענט אויף צוויי אופֿנים: דעפֿלאַגראַציע און עקספּלאָזיע.
דעפֿלאַגראַציע. דעפֿלאַגראַציע איז אַ געוויינטלעכער פֿאַרברענונג־מאָדע אין וועלכן פֿלאַמען גייען דורך דער געמיש מיט סובסאָניק־גיכקייטן. דאָס פּאַסירט, למשל, ווען אַ פֿרײַער וואָלקן פֿון וואַסערשטאָף־לופֿט־געמיש ווערט אָנגעצונדן דורך אַ קליינער אָנצינדונג־מקור. אין דעם פֿאַל וועט די פֿלאַם זיך באַוועגן מיט אַ גיכקייט פֿון צען ביז עטלעכע הונדערט פֿוס פּער סעקונדע. די שנעלע אויסברייטונג פֿון הייסן גאַז שאַפֿט דרוק־כוואַליעס וועמענס שטאַרקייט איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער גרייס פֿון דער וואָלקן. אין עטלעכע פֿאַלן קען די קראַפֿט פֿון דער שאָק־כוואַליע זײַן גענוג צו באַשעדיגן געביידע־סטרוקטורן און אַנדערע אָביעקטן אין איר וועג און פֿאַראורזאַכן שאָדן.
אויפרייסן. ווען עס האט אויפגעריסן, האבן פלאמען און שאק כוואליעס דורכגעפארן דעם געמיש מיט סופערסאניק גיכקייטן. די דרוק פארהעלטעניש אין א דעטאנאציע כוואליע איז פיל גרעסער ווי אין א דעטאנאציע. צוליב דער פארגרעסערטער קראפט, איז די אויפרייס מער געפערליך פאר מענטשן, געביידעס און נאנטע אביעקטן. נארמאלע דעפלאגראציע פאראורזאכט אן אויפרייס ווען עס ווערט אנגעצונדן אין א פארמאכטן פלאץ. אין אזא שמאלן שטח, קען אן אנצינדונג פאראורזאכט ווערן דורך דער קלענסטער מאס ענערגיע. אבער פאר דער דעטאנאציע פון ​​א וואסערשטאף-לופט געמיש אין אן אומבאגרענעצטן פלאץ, איז א שטארקערע אנצינדונג מקור נויטיג.
דער דרוק פאַרהעלטעניש איבער דער דעטאָנאַציע כוואַליע אין אַ וואַסערשטאָף-לופט געמיש איז אַרום 20. ביי אַטמאָספערישן דרוק, איז אַ פאַרהעלטעניש פון 20 300 פּסי. ווען די דרוק כוואַליע קאָלידירט מיט אַ סטאַציאָנערן אָביעקט, פאַרגרעסערט זיך דער דרוק פאַרהעלטעניש צו 40-60. דאָס איז צוליב דער אָפּשפּיגלונג פון אַ דרוק כוואַליע פון ​​אַ סטאַציאָנערן שטערונג.
טענדענץ צו דורכליקן. צוליב זיין נידעריגער וויסקאָסיטעט און נידעריגער מאָלעקולאַרער וואָג, האט H2 גאַז אַ הויכע טענדענץ צו דורכליקן און אפילו דורכדרינגען אָדער דורכדרינגען פֿאַרשידענע מאַטעריאַלן.
וואַסערשטאָף איז 8 מאָל לייטער ווי נאַטירלעכער גאַז, 14 מאָל לייטער ווי לופט, 22 מאָל לייטער ווי פּראָפּאַן און 57 מאָל לייטער ווי בענזין פארע. דאָס מיינט אַז ווען אינסטאַלירט אינדרויסן, וועט דער H2 גאַז שנעל ארויפגיין און זיך פארשווינדן, און דאָס וועט רעדוצירן יעדע סימן פון אפילו ליקס. אָבער דאָס קען זיין אַ צוויישניטיק שווערד. אַן עקספּלאָזיע קען פּאַסירן אויב מען זאָל דורכפֿירן שווייסן אויף אַן אינדרויסן אינסטאַלאַציע העכער אָדער אַראָפּ פון אַ H2 לעק אָן אַ לעק דעטעקציע שטודיע איידער מען שווייסט. אין אַ פארמאכטן אָרט, קען H2 גאַז ארויפגיין און זיך אָנצאַמלען פון דער סטעליע אַראָפּ, אַ צושטאַנד וואָס ערלויבט עס צו בויען זיך אויף צו גרויסע וואַליומז איידער עס איז מער מסתּמא צו קומען אין קאָנטאַקט מיט צינדונג קוועלער לעבן דער ערד.
אַקסאַדענטאַל פייער. זעלבסט-אָנצינדונג איז אַ דערשיינונג אין וועלכער אַ געמיש פון גאַזן אָדער פארע צינדט זיך אָן ספּאָנטאַן אָן אַן עקסטערנער מקור פון אָנצינדונג. עס איז אויך באַקאַנט ווי "ספּאָנטאַנע פֿאַרברענונג" אָדער "ספּאָנטאַנע פֿאַרברענונג". זעלבסט-אָנצינדונג איז אָפּהענגיק פֿון טעמפּעראַטור, נישט פֿון דרוק.
די זעלבסט-אנצינדונג טעמפעראטור איז די מינימום טעמפעראטור ביי וועלכער א ברענשטאף וועט זיך ספאנטאן אנצינדן פארן אנצינדן אן קיין עקסטערנע מקור פון אנצינדונג ביים קאנטאקט מיט לופט אדער אן אקסידירנדיקן אגענט. די זעלבסט-אנצינדונג טעמפעראטור פון אן איינציקן פודער איז די טעמפעראטור ביי וועלכער עס אנצינדט זיך ספאנטאן אן קיין אקסידירנדיקן אגענט. די זעלבסט-אנצינדונג טעמפעראטור פון גאז-פארמיגן H2 אין לופט איז 585°C.
די צינד-ענערגיע איז די ענערגיע וואָס איז נויטיק צו אָנהייבן די פאַרשפּרייטונג פון אַ פלאַם דורך אַ ברענענדיק געמיש. מינימום צינד-ענערגיע איז די מינימום ענערגיע וואָס איז נויטיק צו צינדן אַ באַזונדער ברענענדיק געמיש ביי אַ באַזונדער טעמפּעראַטור און דרוק. מינימום פֿונק-צינד-ענערגיע פֿאַר גאַזאַרטיק H2 אין 1 אַטם לופט = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ).
עקספּלאָזיע גרענעצן זענען די מאַקסימום און מינימום קאָנצענטראַציעס פון פארע, נעפּל אָדער שטויב אין לופט אָדער זויערשטאָף ביי וועלכע אַן עקספּלאָזיע פּאַסירט. די גרייס און געאָמעטריע פון ​​דער סביבה, ווי אויך די קאָנצענטראַציע פון ​​דעם ברענשטאָף, קאָנטראָלירט די גרענעצן. "עקספּלאָזיע גרענעץ" ווערט מאַנטשמאָל גענוצט ווי אַ סינאָנים פֿאַר "עקספּלאָזיע גרענעץ".
די עקספּלאָזיווע לימיטן פֿאַר H2 געמישן אין לופט זענען 18.3 וואָל.% (נידעריקער לימיט) און 59 וואָל.% (אויבעריקער לימיט).
ווען מען פּלאַנירט רער סיסטעמען (פיגור 1), איז דער ערשטער שריט צו באַשטימען די בוי מאַטעריאַלן וואָס זענען נויטיק פֿאַר יעדן טיפּ פליסיקייט. און יעדע פליסיקייט וועט ווערן קלאַסיפֿיצירט לויט ASME B31.3 פּאַראַגראַף. 300(b)(1) זאָגט, "דער אייגנטימער איז אויך פֿאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר באַשטימען קלאַס D, M, הויך דרוק, און הויך ריינקייט רערן, און באַשטימען צי אַ באַזונדער קוואַליטעט סיסטעם זאָל ווערן גענוצט."
פליסיקייט קאַטעגאָריזאַציע דעפינירט דעם גראַד פון טעסטינג און די טיפּ פון טעסטינג וואָס איז פארלאנגט, ווי אויך פילע אנדערע באדערפענישן באזירט אויף דער פליסיקייט קאַטעגאָריע. די פֿאַראַנטוואָרטלעכקייט פון דעם באַזיצער פֿאַר דעם פאַלט געוויינטלעך צו דער אינזשעניריע אָפּטיילונג פון דעם באַזיצער אָדער אַן אויסגעסאָורסט אינזשעניר.
כאָטש דער B31.3 פּראָצעס פּייפּינג קאָד זאָגט נישט דעם באַזיצער וועלכע מאַטעריאַל צו נוצן פֿאַר אַ באַזונדער פליסיקייט, גיט עס יאָ גיידאַנס וועגן שטאַרקייט, גרעב און מאַטעריאַל פֿאַרבינדונג רעקווייערמענץ. עס זענען אויך צוויי סטייטמאַנץ אין דער הקדמה צו דעם קאָד וואָס זאָגן קלאָר:
און אויסברייטערן דעם ערשטן פּאַראַגראַף אויבן, פּאַראַגראַף B31.3. 300(b)(1) זאָגט אויך: "דער אייגנטימער פון אַ פּייפּליין אינסטאַלאַציע איז אַליין פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר נאָכקומען מיט דעם קאָד און פֿאַר באַשטעטיקן די פּלאַן, קאַנסטראַקשאַן, דורכקוק, דורכקוק און טעסטינג רעקווירעמענץ וואָס רעגירן אַלע פליסיק האַנדלינג אָדער פּראָצעס פון וואָס די פּייפּליין איז אַ טייל. אינסטאַלאַציע." אַזוי, נאָך שטעלן אַראָפּ עטלעכע גרונט כּללים פֿאַר אַכרייַעס און רעקווירעמענץ פֿאַר דעפינירן פליסיק סערוויס קאַטעגאָריעס, לאָמיר זען וווּ וואַסערשטאָף גאַז פּאַסט אין.
ווייל וואַסערשטאָף גאַז אַקט ווי אַ וואַלאַטאַל פליסיקייט מיט ליקס, קען וואַסערשטאָף גאַז באַטראַכט ווערן ווי אַ נאָרמאַל פליסיקייט אָדער אַ קלאַס M פליסיקייט אונטער קאַטעגאָריע B31.3 פֿאַר פליסיקייט סערוויס. ווי געזאָגט אויבן, די קלאַסיפיקאַציע פון ​​פליסיקייט האַנדלינג איז אַ באַזיצער פאָדערונג, סייַדן עס טרעפט די גיידליינז פֿאַר די אויסגעקליבענע קאַטעגאָריעס באַשריבן אין B31.3, פּאַראַגראַף 3. 300.2 דעפֿיניציעס אין דער אָפּטיילונג "הידראַוליק סערוויסעס". די פאלגענדע זענען דעפֿיניציעס פֿאַר נאָרמאַל פליסיקייט סערוויס און קלאַס M פליסיקייט סערוויס:
"נאָרמאַלע פליסיק סערוויס: פליסיק סערוויס וואָס איז אָנווענדלעך צו רובֿ רערן וואָס זענען אונטערטעניק צו דעם קאָד, ד"ה נישט אונטערטעניק צו רעגולאַציעס פֿאַר קלאַסן ד, מ, הויך טעמפּעראַטור, הויך דרוק, אָדער הויך פליסיק ריינקייט."
(1) די טאַקסיקאַטי פון דער פליסיקייט איז אַזוי גרויס אַז אַן איינציקע אויסשטעל צו אַ זייער קליינער מאָס פון דער פליסיקייט, געפֿירט דורך אַ ליעק, קען פאַראורזאַכן ערנסטע שטענדיקע שאָדן צו די וואָס אײַנאָטעמען אָדער קומען אין קאָנטאַקט דערמיט, אפילו אויב מען נעמט באַלדיקע אָפּהיילונג מיטלען.
(2) נאכדעם וואס ער האט באטראכט דעם פלאן פון די רער-ליניע, די ערפארונג, די אפעראציע באדינגונגען, און די לאקאציע, באשליסט דער אייגענטימער אז די באדערפענישן פארן נארמאלן באנוץ פון דער פליסיקייט זענען נישט גענוג צו צושטעלן די נויטיגע פעסטקייט צו באשיצן פערסאנעל פון אויסשטעלונג.
אין דער אויבנדערמאנטער דעפיניציע פון ​​M, טרעפט וואַסערשטאָף גאַז נישט די קריטעריעס פון פּאַראַגראַף (1) ווייל עס ווערט נישט באַטראַכט ווי אַ טאַקסישע פליסיקייט. אָבער, דורך אַפּלייינג סאַבסעקשאַן (2), דערלויבט דער קאָדעקס די קלאַסיפיקאַציע פון ​​הידראַוליק סיסטעמען אין קלאַס M נאָך געהעריק באַטראַכטונג פון "...רערן פּלאַן, דערפאַרונג, אָפּערייטינג באדינגונגען און אָרט..." דער באַזיצער דערלויבט די באַשטימונג פון נאָרמאַל פליסיק האַנדלינג. די רעקווירעמענץ זענען נישט גענוג צו טרעפן די נויט פֿאַר אַ העכער מדרגה פון אָרנטלעכקייט אין די פּלאַן, קאַנסטראַקשאַן, דורכקוק, דורכקוק און טעסטינג פון וואַסערשטאָף גאַז רערן סיסטעמען.
ביטע זעט טאַבעלע 1 איידער איר דיסקוטירט הויך טעמפּעראַטור וואַסערשטאָף קאָראָזיע (HTHA). קאָודז, סטאַנדאַרדן און רעגולאַציעס זענען ליסטעד אין דער טאַבעלע, וואָס כולל זעקס דאָקומענטן וועגן דער טעמע פון ​​וואַסערשטאָף עמבריטלמענט (HE), אַ געוויינטלעכע קאָראָזיע אַנאָמאַליע וואָס כולל HTHA. OH קען פּאַסירן ביי נידעריקע און הויכע טעמפּעראַטורן. באַטראַכט ווי אַ פאָרעם פון קאָראָזיע, קען עס אָנגעהויבן ווערן אין עטלעכע וועגן און אויך ווירקן אויף אַ ברייט קייט פון מאַטעריאַלן.
HE האט פארשידענע פארמען, וואס קענען ווערן צעטיילט אין וואסערשטאף קראַקינג (HAC), וואסערשטאף סטרעס קראַקינג (HSC), סטרעס קאראזיע קראַקינג (SCC), וואסערשטאף קאראזיע קראַקינג (HACC), וואסערשטאף באַבאַלינג (HB), וואסערשטאף קראַקינג (HIC), סטרעס אריענטירט וואסערשטאף קראַקינג (SOHIC), פּראָגרעסיוו קראַקינג (SWC), סולפייד סטרעס קראַקינג (SSC), ווייכע זאָנע קראַקינג (SZC), און הויך טעמפּעראַטור וואסערשטאף קאראזיע (HTHA).
אין זיין פשוטסטער פארעם, איז וואסערשטאף פארשפרייטונג א מעכאניזם פארן פארניכטן מעטאל קערל גרענעצן, וואס רעזולטירט אין פארקלענערטע דאַקטיליטעט צוליב דעם דורכדרינגונג פון אטאמישן וואסערשטאף. די וועגן אין וועלכע דאס פאסירט זענען פארשידענארטיג און ווערן טיילווייז דעפינירט דורך זייערע ריספעקטיווע נעמען, ווי למשל HTHA, וואו גלייכצייטיגע הויך טעמפעראטור און הויך דרוק וואסערשטאף איז נויטיג פאר פארשפרייטונג, און SSC, וואו אטאמישער וואסערשטאף ווערט פראדוצירט ווי פארמאכטע גאזן און וואסערשטאף. צוליב זויער קאראזיע, זיפּן זיי אריין אין מעטאל קעיסעס, וואס קען פירן צו פארשפרייטקייט. אבער דער אלגעמיינער רעזולטאט איז דער זעלבער ווי פאר אלע פעלער פון וואסערשטאף פארשפרייטונג באשריבן אויבן, וואו די שטארקייט פון מעטאל ווערט פארקלענערט דורך פארשפרייטונג אונטער זיין ערלויבטן דרוק ראנגע, וואס אין דער ריי שטעלט דעם בינע פאר א מעגליך קאטאסטראפישן געשעעניש געגעבן די וואלאטיליטעט פון דער פליסיקייט.
אין צוגאב צו וואַנט גרעב און מעכאַנישע פֿאַרבינדונג פאָרשטעלונג, זענען דאָ צוויי הויפּט סיבות צו באַטראַכטן ווען מען קלייבט מאַטעריאַלן פֿאַר H2 גאַז סערוויס: 1. ויסשטעלן צו הויך טעמפּעראַטור הידראָגען (HTHA) און 2. ערנסטע זאָרגן וועגן פּאָטענציעל ליקאַדזש. ביידע טעמעס זענען איצט אונטער דיסקוסיע.
אנדערש ווי מאלעקולארער וואסערשטאף, קען אטאמישער וואסערשטאף זיך אויסברייטערן, אויסשטעלנדיק דעם וואסערשטאף צו הויכע טעמפעראטורן און דרוק, שאפנדיק די באזע פאר פאטענציעלער HTHA. אונטער די באדינגונגען, קען אטאמישער וואסערשטאף זיך פארשפרייטן אין קוילן-שטאל רער-מאטעריאלן אדער עקוויפמענט, וואו עס רעאגירט מיט קוילן-שטאף אין מעטאן-לייזונג צו שאפן מעטאן-גאז ביי די גרענעצן פון די קערלעך. נישט קענענדיק אנטלויפן, פארברייטערט זיך דער גאז, שאפנדיק ריסן און שפאלטן אין די ווענט פון רערן אדער כלים – דאס איז HTGA. איר קענט קלאר זען די HTHA רעזולטאטן אין פיגור 2 וואו ריסן און שפאלטן זענען קלאר אין דער 8″ וואנט. דער טייל פון דער נאמינאלער גרייס (NPS) רער וואס פאלט דורך אונטער די באדינגונגען.
קוילן שטאָל קען גענוצט ווערן פֿאַר וואַסערשטאָף סערוויס ווען די אָפּערייטינג טעמפּעראַטור ווערט געהאַלטן אונטער 500°F. ווי דערמאנט אויבן, HTHA פּאַסירט ווען וואַסערשטאָף גאַז ווערט געהאַלטן ביי הויך פּאַרציעלע דרוק און הויך טעמפּעראַטור. קוילן שטאָל איז נישט רעקאָמענדירט ווען דער וואַסערשטאָף פּאַרציעלע דרוק ווערט געריכט צו זיין אַרום 3000 psi און די טעמפּעראַטור איז העכער וועגן 450°F (וואָס איז די אַקסידענט צושטאַנד אין פיגור 2).
ווי מען קען זען פון דעם מאדיפיצירטן נעלסאן פלאט אין פיגור 3, טיילווייז גענומען פון API 941, האט הויכע טעמפעראטור דעם גרעסטן עפעקט אויף וואסערשטאף פארצווינגען. וואסערשטאף גאז טיילווייזער דרוק קען איבערשטייגן 1000 פּסי ווען גענוצט מיט קוילן-שטאל וואס ארבעטן ביי טעמפעראטורן ביז 500°F.
פיגור 3. די מאדיפיצירטע נעלסאן טשאַרט (אַדאַפּטירט פֿון API 941) קען גענוצט ווערן צו אויסקלײַבן פּאַסיקע מאַטעריאַלן פֿאַר וואַסערשטאָף סערוויס בײַ פֿאַרשידענע טעמפּעראַטורן.
אויף פיג. 3 ווערט געוויזן די אויסוואל פון שטאָל וואָס זענען געראַנטירט צו ויסמיידן וואַסערשטאָף אַטאַק, דיפּענדינג אויף די אַפּערייטינג טעמפּעראַטור און טייל דרוק פון וואַסערשטאָף. אָסטעניטישע ומבאַפלעקט שטאָל זענען נישט סענסיטיוו צו HTHA און זענען צופֿרידנשטעלנד מאַטעריאַלן ביי אַלע טעמפּעראַטורן און דרוקן.
אויסטעניטישער 316/316L נישט-ראסטיקער שטאָל איז דער מערסט פּראַקטישער מאַטעריאַל פֿאַר וואַסערשטאָף אַפּליקאַציעס און האט אַ באַוויזן רעקאָרד. כאָטש נאָך-שווייס היץ באַהאַנדלונג (PWHT) איז רעקאָמענדירט פֿאַר טשאַד שטאָל צו קאַלסינירן רעזידועל וואַסערשטאָף בעת שווייסן און רעדוצירן היץ-אַפעקטירטע זאָנע (HAZ) כאַרדנאַס נאָך שווייסן, איז עס נישט פארלאנגט פֿאַר אויסטעניטישער נישט-ראסטיקער שטאָל.
טערמאטערמישע עפעקטן געפֿירט דורך היץ באַהאַנדלונג און וועַלדינג האָבן קליין ווירקונג אויף די מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן פֿון אַוסטעניטישן ומבאַפלעקט שטאָל. אָבער, קאַלט אַרבעט קען פֿאַרבעסערן די מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן פֿון אַוסטעניטישן ומבאַפלעקט שטאָל, אַזאַ ווי שטאַרקייט און כאַרדנאַס. ווען בייגן און פֿאָרמען רערן פֿון אַוסטעניטישן ומבאַפלעקט שטאָל, טוישן זיך זייערע מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן, אַרייַנגערעכנט די פֿאַרקלענערונג אין דער פּלאַסטיסיטי פֿון דעם מאַטעריאַל.
אויב אויסטעניטישער ומבאַפלעקטער שטאָל דאַרף קאַלטע פֿאָרמירונג, וועט לייזונג-אויפֿהייצן (הייצן צו בערך 1045°C און דערנאָך קווענטשינג אָדער שנעלע קילונג) צוריקשטעלן די מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן פֿונעם מאַטעריאַל צו זייערע אָריגינעלע ווערטן. עס וועט אויך עלימינירן די צומיש-סעגרעגאַציע, סענסיטיזאַציע און סיגמאַ-פֿאַזע וואָס ווערט דערגרייכט נאָך קאַלטע אַרבעט. ווען איר דורכפֿירט לייזונג-אויפֿהייצן, זייט באַוואוסטזיניק אַז שנעלע קילונג קען צוריקשטעלן רעשט-שפּאַנונג אין דעם מאַטעריאַל אויב עס ווערט נישט ריכטיק באַהאַנדלט.
זעט די טאבעלעס GR-2.1.1-1 פּייפּינג און טובינג אַסעמבלי מאַטעריאַל ספּעסיפיקאַציע אינדעקס און GR-2.1.1-2 פּייפּינג מאַטעריאַל ספּעסיפיקאַציע אינדעקס אין ASME B31 פֿאַר פּאַסיק מאַטעריאַל סעלעקשאַנז פֿאַר H2 סערוויס. פּייפּס זענען אַ גוט אָרט צו אָנהייבן.
מיט א סטאנדארט אטאם וואָג פון 1.008 אטאם מאַסע איינהייטן (amu), איז וואַסערשטאָף דער לייכטסטער און קלענסטער עלעמענט אויף דער פּעריִאָדישער טאַבעלע, און דעריבער האט ער אַ הויכע נטייה צו ליקן, מיט פּאָטענציעל פֿאַרניכטנדיקע קאַנסאַקווענצן, מוז איך צולייגן. דעריבער, מוז די גאַז רער סיסטעם זיין דיזיינד אין אַזאַ וועג צו באַגרענעצן מעכאַנישע טיפּ פֿאַרבינדונגען און פֿאַרבעסערן די פֿאַרבינדונגען וואָס זענען טאַקע נויטיק.
ווען מען באגרענעצט מעגלעכע ליעק פונקטן, זאל די סיסטעם זיין אינגאנצן געשוועיסט, אחוץ פאר פלאַנדזשעד פארבינדונגען אויף עקוויפּמענט, רער עלעמענטן און פיטינגז. געווינדעד פארבינדונגען זאלן ווערן אויסמיידט ווי ווייט מעגלעך, אויב נישט אינגאנצן. אויב געווינדעד פארבינדונגען קענען נישט ווערן אויסמיידט פאר קיין סיבה, איז רעקאמענדירט צו זיי אינגאנצן איינשליסן אן געווינד פארזיגלער און דערנאך פארזיגלען די וועַל. ווען מען ניצט קוילן שטאָל רער, מוזן די רער דזשוינץ זיין באַט וועַלסט און נאָך וועַלסט היץ באהאנדלט (PWHT). נאָך וועַלסטן, זענען רערן אין דער היץ-אַפעקטירטער זאָנע (HAZ) אויסגעשטעלט צו וואַסערשטאָף אַטאַק אפילו ביי אַמביאַנט טעמפּעראַטור. כאָטש וואַסערשטאָף אַטאַק פּאַסירט בפֿרט ביי הויכע טעמפּעראַטורן, וועט די PWHT בינע אינגאנצן רעדוצירן, אויב נישט עלימינירן, די מעגלעכקייט אפילו אונטער אַמביאַנט באדינגונגען.
דער שוואַכער פונקט פון דעם גאַנצן-געשוועיסטן סיסטעם איז די פלאַנדזש פֿאַרבינדונג. כּדי צו זיכער מאַכן אַ הויכן גראַד פון פעסטקייט אין פלאַנדזש פֿאַרבינדונגען, זאָל מען נוצן קאַמפּראָפיל גאַסקאַץ (פיגור 4) אָדער אַן אַנדער פֿאָרעם פון גאַסקאַץ. געמאַכט כּמעט אויף דעם זעלבן וועג דורך עטלעכע פאַבריקאַנטן, איז דאָס פּאַד זייער מוחל. עס באַשטייט פון געצאָנטע גאַנצן-מעטאַל רינגען איינגעשפּאַרט צווישן ווייכע, דעפאָרמירבארע פֿאַרזיגלונג מאַטעריאַלן. די ציין קאָנצענטרירן די לאַסט פון דעם באָלט אין אַ קלענערער געגנט צו צושטעלן אַ פעסטן פּאַסיק מיט ווייניקער דרוק. עס איז דיזיינד אויף אַזאַ וועג אַז עס קען קאָמפּענסירן פֿאַר אומגלייכע פלאַנדזש ייבערפלאַכן ווי אויך פלוקטואַציאָנעלע אָפּערייטינג באדינגונגען.
פיגור 4. קאַמפּראָפיל גאַסקאַץ האָבן אַ מעטאַל קערן באַנדאַד אויף ביידע זייטן מיט אַ ווייך פילער.
נאך א וויכטיגער פאקטאר אין דער אינטעגריטעט פון דעם סיסטעם איז דער ווענטיל. לעקס ארום דעם סטעם פארזיגלונג און קערפער פלאַנדזשעס זענען אן עכטע פראבלעם. כדי דאס צו פארמיידן, איז רעקאמענדירט צו אויסקלויבן א ווענטיל מיט א בעלאָוז פארזיגלונג.
ניצט 1 אינטש. שולע 80 קוילן שטאָל רער, אין אונדזער בייַשפּיל אונטן, געגעבן פאַבריקאַציע טאָלעראַנסעס, קעראָוזשאַן און מעכאַנישע טאָלעראַנסעס אין לויט מיט ASTM A106 Gr B, קען דער מאַקסימום ערלויבטער אַרבעט דרוק (MAWP) ווערן קאַלקיאַלייטיד אין צוויי טריט ביי טעמפּעראַטורן ביז 300°F (באַמערקונג: די סיבה פֿאַר "...פֿאַר טעמפּעראַטורן ביז 300ºF..." איז ווייַל דער ערלויבטער דרוק (S) פון ASTM A106 Gr B מאַטעריאַל הייבט אָן צו פאַרערגערן ווען די טעמפּעראַטור יקסידז 300ºF. (S), אַזוי גלייכונג (1) ריקווייערז אַדזשאַסטמאַנט צו טעמפּעראַטורן העכער 300ºF.)
באַצוגנדיק צו פֿאָרמולע (1), דער ערשטער שריט איז צו רעכענען דעם טעאָרעטישן פּלאַצן דרוק פֿון דער רער.
ט = רער וואַנט גרעב מינוס מעכאַנישע, קעראָוזשאַן און מאַנופאַקטורינג טאָלעראַנסעס, אין אינטשעס.
דער צווייטער טייל פון דעם פּראָצעס איז צו רעכענען דעם מאַקסימום ערלויבטן אַרבעטס דרוק פּאַ פון דער רער-ליניע דורך אָנווענדן דעם זיכערהייט פאַקטאָר S f צו דעם רעזולטאַט P לויט גלייכונג (2):
אזוי, ווען מען ניצט 1″ שולע 80 מאַטעריאַל, ווערט דער פּלאַצן דרוק אויסגערעכנט ווי פאלגנד:
א זיכערהייט Sf פון 4 ווערט דאן אנגעווענדעט לויט די ASME דרוק-געפעס רעקאמענדאציעס סעקציע VIII-1 2019, פאראגראף 8. UG-101 אויסגערעכנט ווי פאלגנד:
דער רעזולטירנדיקער MAWP ווערט איז 810 psi. אינטש באציט זיך נאר צו רער. די פלאַנדזש פֿאַרבינדונג אָדער קאָמפּאָנענט מיט דער נידעריקסטער ראַנג אין סיסטעם וועט זיין דער באַשטימענדיקער פאַקטאָר אין באַשטימען דעם ערלויבטן דרוק אין סיסטעם.
לויט ASME B16.5, איז דער מאַקסימום ערלויבטער אַרבעט דרוק פֿאַר 150 קאַרבאָן שטאָל פֿלאַנדזש פיטינגז 285 פּסי. אינטש ביי -20°F ביז 100°F. קלאַס 300 האט אַ מאַקסימום ערלויבטן אַרבעט דרוק פון 740 פּסי. דאָס וועט זיין דער דרוק לימיט פאַקטאָר פון דער סיסטעם לויטן מאַטעריאַל ספּעציפֿיקאַציע בייַשפּיל אונטן. אויך, נאָר אין הידראָסטאַטישע טעסץ, קענען די ווערטן יקסיד 1.5 מאָל.
אלס א ביישפיל פון א גרונטלעכע קארבאן שטאל מאטעריאל ספעציפיקאציע, א H2 גאז סערוויס ליניע ספעציפיקאציע וואס אפערירט ביי אן אמביענט טעמפעראטור אונטער א דיזיין דרוק פון 740 פּסי. אינטש, קען אנטהאלטן די מאטעריאל רעקווייערמענטס געוויזן אין טאבעלע 2. די פאלגענדע זענען טיפן וואס מעגן דארפן אויפמערקזאמקייט צו ווערן אריינגענומען אין די ספעציפיקאציע:
חוץ די רערן אליין, זענען דא אסאך עלעמענטן וואס מאכן אויס די רערן סיסטעם ווי למשל פיטינגען, ווענטילן, ליניע עקוויפמענט, א.א.וו. כאטש אסאך פון די עלעמענטן וועלן צוזאמענגעשטעלט ווערן אין א רער-ליניע צו זיי דיסקוטירן אין דעטאל, וועט דאס פארלאנגען מער בלעטער ווי מען קען אקאמאדירן. דעם ארטיקל.