ይህ አጠቃላይ እይታ ለሃይድሮጂን ስርጭት የቧንቧ ስርዓቶችን ደህንነቱ የተጠበቀ ዲዛይን ለማድረግ ምክሮችን ይሰጣል።
ሃይድሮጂን ከፍተኛ የመፍሰስ ዝንባሌ ያለው በጣም ተለዋዋጭ ፈሳሽ ነው። በጣም አደገኛ እና ገዳይ የሆነ ዝንባሌዎች ጥምረት ነው፣ ለመቆጣጠር አስቸጋሪ የሆነ ተለዋዋጭ ፈሳሽ። እነዚህ ቁሳቁሶች፣ ጋኬቶች እና ማህተሞች እንዲሁም የእንደዚህ አይነት ስርዓቶች የዲዛይን ባህሪያትን በሚመርጡበት ጊዜ ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው አዝማሚያዎች ናቸው። ስለ ጋዝ H2 ስርጭት እነዚህ ርዕሶች የዚህ ውይይት ትኩረት ናቸው፣ የH2፣ የፈሳሽ H2 ወይም የፈሳሽ H2 ምርት አይደለም (የቀኝ የጎን አሞሌን ይመልከቱ)።
የሃይድሮጂን እና የH2-አየርን ድብልቅ ለመረዳት የሚረዱዎት ጥቂት ቁልፍ ነጥቦች እነሆ። ሃይድሮጂን በሁለት መንገዶች ይቃጠላል፡- ዲፍላግሬሽን እና ፍንዳታ።
የእሳት ማጥፊያ። የእሳት ማጥፊያ እሳቱ በንዑስ-ሶኒክ ፍጥነት በሚፈጠረው ድብልቅ ውስጥ የሚዘዋወርበት የተለመደ የቃጠሎ ሁኔታ ነው። ይህ የሚከሰተው ለምሳሌ፣ የሃይድሮጂን-አየር ድብልቅ ነፃ ደመና በትንሽ የማቀጣጠያ ምንጭ ሲቀጣጠል ነው። በዚህ ሁኔታ፣ የእሳት ነበልባል በሰከንድ ከአስር እስከ ብዙ መቶ ጫማ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል። የሙቅ ጋዝ ፈጣን መስፋፋት ጥንካሬያቸው ከደመናው መጠን ጋር ተመጣጣኝ የሆነ የግፊት ሞገዶችን ይፈጥራል። በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ የድንጋጤ ሞገዱ ኃይል በመንገዱ ላይ ያሉትን የህንፃ መዋቅሮች እና ሌሎች ነገሮችን ለመጉዳት እና ጉዳት ለማድረስ በቂ ሊሆን ይችላል።
ፍንዳታ። ሲፈነዳ፣ ነበልባልና የድንጋጤ ሞገዶች በሱፐርሶኒክ ፍጥነት በድብልቁ ውስጥ ይጓዛሉ። በፈንጂ ሞገድ ውስጥ ያለው የግፊት ጥምርታ ከፈንጂ ሞገድ በጣም የላቀ ነው። በጨመረው ኃይል ምክንያት፣ ፍንዳታው ለሰዎች፣ ለህንፃዎች እና ለአቅራቢያ ነገሮች የበለጠ አደገኛ ነው። መደበኛ የሆነ የፍንዳታ ፍንዳታ በተገደበ ቦታ ውስጥ ሲቀጣጠል ፍንዳታ ያስከትላል። በእንደዚህ አይነት ጠባብ ቦታ፣ ማቀጣጠል በትንሹ የኃይል መጠን ሊከሰት ይችላል። ነገር ግን ባልተገደበ ቦታ ውስጥ የሃይድሮጂን-አየር ድብልቅን ለማፈንዳት የበለጠ ኃይለኛ የማቀጣጠያ ምንጭ ያስፈልጋል።
በሃይድሮጂን-አየር ድብልቅ ውስጥ ባለው የፈንጂ ሞገድ ላይ ያለው የግፊት ጥምርታ 20 አካባቢ ነው። በከባቢ አየር ግፊት፣ የ20 ጥምርታ 300 psi ነው። ይህ የግፊት ሞገድ ከቋሚ ነገር ጋር ሲጋጭ፣ የግፊቱ ጥምርታ ወደ 40-60 ይጨምራል። ይህ የሆነበት ከቋሚ እንቅፋት የሚመጣ የግፊት ሞገድ ነጸብራቅ በመኖሩ ነው።
የማፍሰስ ዝንባሌ። ዝቅተኛ viscosity እና ዝቅተኛ የሞለኪውላር ክብደት ስላለው፣ የH2 ጋዝ ወደ ውስጥ የመግባት እና እንዲያውም ወደተለያዩ ቁሳቁሶች የመግባት ወይም የመግባት ዝንባሌ አለው።
ሃይድሮጂን ከተፈጥሮ ጋዝ በ8 እጥፍ ቀለል ያለ፣ ከአየር በ14 እጥፍ ቀለል ያለ፣ ከፕሮፔን በ22 እጥፍ ቀለል ያለ እና ከቤንዚን ትነት በ57 እጥፍ ቀለል ያለ ነው። ይህ ማለት ከቤት ውጭ ሲጫን የH2 ጋዝ በፍጥነት ይነሳል እና ይጠፋል፣ ይህም የፍሳሽ ፍሳሾችን ምልክቶች ይቀንሳል። ነገር ግን ባለ ሁለት አፍ ሰይፍ ሊሆን ይችላል። ብየዳ ከመገጣጠሙ በፊት የፍሳሽ ማወቂያ ጥናት ሳይኖር የH2 ፍሳሽ ከቤት ውጭ በሚጫንበት ወይም በሚወርድበት ቦታ ላይ ብየዳ ከተሰራ ፍንዳታ ሊከሰት ይችላል። በተዘጋ ቦታ ውስጥ፣ የH2 ጋዝ ከጣሪያው ወደ ታች ሊወጣ እና ሊከማች ይችላል፣ ይህም ከመሬት አቅራቢያ ካሉ የማቀጣጠያ ምንጮች ጋር ከመገናኘቱ በፊት ወደ ትላልቅ መጠኖች እንዲከማች ያስችለዋል።
ድንገተኛ እሳት። ራስን ማቀጣጠል የጋዞች ወይም የእንፋሎት ድብልቅ ያለ ውጫዊ የማቀጣጠል ምንጭ በድንገት የሚቀጣጠልበት ክስተት ነው። እንዲሁም "ድንገተኛ ማቃጠል" ወይም "ድንገተኛ ማቃጠል" በመባልም ይታወቃል። ራስን ማቀጣጠል የሚወሰነው በሙቀት መጠን እንጂ በግፊት አይደለም።
የራስ-ማቀጣጠል የሙቀት መጠን አንድ ነዳጅ ከአየር ወይም ከኦክሳይድ ወኪል ጋር ሲገናኝ ውጫዊ የማቀጣጠል ምንጭ በሌለበት ጊዜ ከመቃጠሉ በፊት በድንገት የሚቀጣጠልበት ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ነው። የአንድ ዱቄት የራስ-ማቀጣጠል የሙቀት መጠን ኦክሳይድ ወኪል በሌለበት ጊዜ በድንገት የሚቀጣጠልበት የሙቀት መጠን ነው። በአየር ውስጥ የጋዝ H2 የራስ-ማቀጣጠል የሙቀት መጠን 585°ሴ ነው።
የማቀጣጠያ ኃይል የሚቀጣጠለውን ድብልቅ በመጠቀም ነበልባል እንዲሰራጭ የሚያስፈልገው ኃይል ነው። ዝቅተኛው የማቀጣጠያ ኃይል በተወሰነ የሙቀት መጠን እና ግፊት ላይ የተወሰነ ተቀጣጣይ ድብልቅን ለማቀጣጠል የሚያስፈልገው ዝቅተኛው ኃይል ነው። በ1 አየር አየር ውስጥ ለጋዝ H2 ዝቅተኛው የብልጭታ ማቀጣጠያ ኃይል = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ)።
የፈንጂ ገደቦች ፍንዳታ በሚከሰትበት በአየር ወይም ኦክስጅን ውስጥ ከፍተኛ እና ዝቅተኛ የእንፋሎት፣ የጭጋግ ወይም የአቧራ ክምችት ናቸው። የአካባቢው መጠን እና ጂኦሜትሪ እንዲሁም የነዳጅ ክምችት ገደቦቹን ይቆጣጠራል። "የፍንዳታ ገደብ" አንዳንድ ጊዜ "የፍንዳታ ገደብ" ለሚለው ቃል እንደ ተመሳሳይ ቃል ጥቅም ላይ ይውላል።
በአየር ውስጥ የH2 ድብልቆች ፈንጂ ገደቦች 18.3 ቮል.% (ዝቅተኛ ገደብ) እና 59 ቮል.% (ከፍተኛ ገደብ) ናቸው።
የቧንቧ ስርዓቶችን ሲነድፉ (ምስል 1)፣ የመጀመሪያው እርምጃ ለእያንዳንዱ አይነት ፈሳሽ የሚያስፈልጉትን የግንባታ ቁሳቁሶች መወሰን ነው። እና እያንዳንዱ ፈሳሽ በ ASME B31.3 አንቀጽ መሠረት ይመደባል። 300(ለ)(1) “ባለቤቱ ክፍል D፣ M፣ ከፍተኛ ግፊት እና ከፍተኛ ንፅህና ቧንቧዎችን የመወሰን እና የተወሰነ የጥራት ስርዓት ጥቅም ላይ መዋል እንዳለበት የመወሰን ኃላፊነት አለበት።”
የፈሳሽ ምደባ የፈተናውን ደረጃ እና የሚፈለገውን የፈተና አይነት እንዲሁም በፈሳሽ ምድብ ላይ ተመስርተው ሌሎች በርካታ መስፈርቶችን ይገልጻል። ለዚህ የባለቤቱ ኃላፊነት ብዙውን ጊዜ የባለቤቱ የምህንድስና ክፍል ወይም የውጭ ኩባንያ መሐንዲስ ነው።
የB31.3 የሂደት ቧንቧ ኮድ ለባለቤቱ ለተወሰነ ፈሳሽ የትኛው ቁሳቁስ መጠቀም እንዳለበት ባይገልጽም፣ ስለ ጥንካሬ፣ ውፍረት እና የቁሳቁስ ግንኙነት መስፈርቶች መመሪያ ይሰጣል። በኮዱ መግቢያ ላይ በግልጽ የሚገልጹ ሁለት መግለጫዎችም አሉ፡
እና ከላይ ባለው የመጀመሪያ አንቀጽ ላይ፣ አንቀጽ B31.3 ላይ ዘርጋ። 300(ለ)(1) በተጨማሪም እንዲህ ይላል፡- “የቧንቧ መስመር ተከላ ባለቤት ይህንን ህግ ለማክበር እና የቧንቧ መስመር አካል የሆኑትን ሁሉንም የፈሳሽ አያያዝ ወይም ሂደት የሚቆጣጠሩ የዲዛይን፣ የግንባታ፣ የፍተሻ፣ የፍተሻ እና የፍተሻ መስፈርቶችን ለማቋቋም ሙሉ በሙሉ ኃላፊነት አለበት። ጭነት።” ስለዚህ፣ የፈሳሽ አገልግሎት ምድቦችን ለመግለጽ የተወሰኑ የኃላፊነት ደንቦችን እና መስፈርቶችን ካወጣን በኋላ፣ ሃይድሮጂን ጋዝ የት እንደሚስማማ እንመልከት።
ሃይድሮጂን ጋዝ እንደ ፈሳሽ ፈሳሽ ሆኖ ስለሚሰራ፣ ሃይድሮጂን ጋዝ ለፈሳሽ አገልግሎት በምድብ B31.3 መሠረት እንደ መደበኛ ፈሳሽ ወይም እንደ ክፍል M ፈሳሽ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። ከላይ እንደተገለጸው፣ የፈሳሽ አያያዝ ምደባ በB31.3፣ አንቀጽ 3 ላይ ለተገለጹት የተመረጡ ምድቦች መመሪያዎችን የሚያሟላ ከሆነ የባለቤትነት መስፈርት ነው። 300.2 በ"ሃይድሮሊክ አገልግሎቶች" ክፍል ውስጥ ያሉት ፍቺዎች። የሚከተሉት ለመደበኛ ፈሳሽ አገልግሎት እና ለክፍል M ፈሳሽ አገልግሎት ትርጓሜዎች ናቸው፡
"መደበኛ የፈሳሽ አገልግሎት፡- በዚህ ኮድ መሠረት በአብዛኛዎቹ የቧንቧ መስመሮች ላይ የሚተገበር የፈሳሽ አገልግሎት፣ ማለትም ለክፍል D፣ M፣ ለከፍተኛ ሙቀት፣ ለከፍተኛ ግፊት ወይም ለከፍተኛ ፈሳሽ ንፅህና ደንቦች ተገዢ አይደለም።"
(1) የፈሳሹ መርዛማነት በጣም ከፍተኛ ከመሆኑ የተነሳ በፈሳሽ ምክንያት ለሚፈጠረው በጣም ትንሽ መጠን ያለው ፈሳሽ በአንድ ጊዜ መጋለጥ ወዲያውኑ የማገገሚያ እርምጃዎች ቢወሰዱም እንኳ ወደ ውስጥ በሚተነፍሱ ወይም በሚገናኙ ሰዎች ላይ ከባድ ዘላቂ ጉዳት ሊያስከትል ይችላል።
(2) ባለቤቱ የቧንቧ መስመር ዲዛይን፣ ልምድ፣ የአሠራር ሁኔታዎች እና ቦታን ካጤነ በኋላ፣ ፈሳሹን ለመደበኛ አጠቃቀም የሚያስፈልጉት መስፈርቶች ሰራተኞቹን ከመጋለጥ ለመጠበቅ የሚያስፈልገውን ጥብቅነት ለማቅረብ በቂ እንዳልሆኑ ይወስናል።
ከላይ በተጠቀሰው የM ፍቺ ውስጥ፣ የሃይድሮጂን ጋዝ መርዛማ ፈሳሽ ተደርጎ ስለማይቆጠር የአንቀጽ (1) መስፈርቶችን አያሟላም። ሆኖም፣ ንዑስ ክፍል (2)ን በመተግበር፣ ደንቡ “…የቧንቧ ዲዛይን፣ ልምድ፣ የአሠራር ሁኔታዎች እና ቦታ…” የሚለውን በጥንቃቄ ከመረመረ በኋላ በክፍል M ውስጥ የሃይድሮሊክ ስርዓቶችን መመደብ ይፈቅዳል። ባለቤቱ መደበኛ የፈሳሽ አያያዝን ለመወሰን ይፈቅዳል። መስፈርቶቹ በዲዛይን፣ በግንባታ፣ በምርመራ፣ በምርመራ እና በሃይድሮጂን ጋዝ ቧንቧዎች ስርዓቶች ላይ ከፍተኛ የታማኝነት ደረጃን ለማሟላት በቂ አይደሉም።
ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ሃይድሮጂን ዝገት (HTHA) ከመወያየትዎ በፊት ሠንጠረዥ 1ን ይመልከቱ። ኮዶች፣ ደረጃዎች እና ደንቦች በዚህ ሠንጠረዥ ውስጥ ተዘርዝረዋል፣ ይህም HTHAን የሚያካትት የተለመደ የዝገት ልዩነት የሆነውን የሃይድሮጂን ዝርጋታ (HE) ርዕስ ላይ ስድስት ሰነዶችን ያካትታል። OH በዝቅተኛ እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ሊከሰት ይችላል። የዝገት አይነት ተደርጎ የሚወሰድ በመሆኑ፣ በብዙ መንገዶች ሊጀመር እና ሰፊ የሆኑ ቁሳቁሶችን ሊጎዳ ይችላል።
HE የተለያዩ ቅርጾች አሉት፤ እነሱም ሃይድሮጂን ክራክሽን (HAC)፣ የሃይድሮጂን ስትሮክ ክራክሽን (HSC)፣ የጭንቀት ዝገት ክራክሽን (SCC)፣ የሃይድሮጂን ዝገት ክራክሽን (HACC)፣ የሃይድሮጂን ፉብሊንግ (HB)፣ የሃይድሮጂን ክራክሽን (HIC)፣ የጭንቀት ተኮር የሃይድሮጂን ክራክሽን (SOHIC)፣ ፕሮግረሲቭ ክራክሽን (SWC)፣ የሰልፋይድ ስትሮክ ክራክሽን (SSC)፣ ለስላሳ ዞን ክራክሽን (SZC) እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው የሃይድሮጂን ክራክሽን (HTHA) ሊከፈሉ ይችላሉ።
በጣም ቀላሉ በሆነ መልኩ፣ የሃይድሮጂን ዝርጋታ የብረት እህል ወሰኖችን ለማጥፋት የሚያገለግል ዘዴ ሲሆን ይህም በአቶሚክ ሃይድሮጂን ዘልቆ በመግባት ምክንያት የመገጣጠም ችሎታን ይቀንሳል። ይህ የሚከሰትባቸው መንገዶች የተለያዩ ናቸው እና በከፊል እንደ HTHA ባሉ በየራሳቸው ስሞች ይገለፃሉ፣ በተመሳሳይ ጊዜ ከፍተኛ ሙቀት እና ከፍተኛ ግፊት ሃይድሮጂን ለዝርጋታ አስፈላጊ ሲሆን፣ እና SSC፣ አቶሚክ ሃይድሮጂን እንደ ዝግ ጋዞች እና ሃይድሮጂን የሚመረትበት። በአሲድ ዝገት ምክንያት ወደ ብረት መያዣዎች ውስጥ ዘልቀው ይገባሉ፣ ይህም ወደ ብስባሽነት ሊያመራ ይችላል። ነገር ግን አጠቃላይ ውጤቱ ከላይ እንደተገለጸው የሃይድሮጂን ዝርጋታ ጉዳዮች ሁሉ ተመሳሳይ ነው፣ የብረቱ ጥንካሬ ከሚፈቀደው የጭንቀት ክልል በታች በመዘርጋት ይቀንሳል፣ ይህም በተራው የፈሳሹ ተለዋዋጭነት ከግምት ውስጥ በማስገባት ለአደጋ የሚያጋልጥ ክስተት ደረጃ ያስቀምጣል።
ከግድግዳ ውፍረት እና ከሜካኒካል መገጣጠሚያ አፈጻጸም በተጨማሪ፣ ለH2 የጋዝ አገልግሎት ቁሳቁሶችን በሚመርጡበት ጊዜ ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው ሁለት ዋና ዋና ነገሮች አሉ፡ 1. ለከፍተኛ ሙቀት ሃይድሮጂን (HTHA) መጋለጥ እና 2. ሊከሰት ስለሚችል ፍሳሽ ከባድ ስጋቶች። ሁለቱም ርዕሶች በአሁኑ ጊዜ ውይይት እየተደረገባቸው ነው።
ከሞለኪውላር ሃይድሮጂን በተለየ መልኩ አቶሚክ ሃይድሮጂን ሊሰፋ ይችላል፣ ሃይድሮጅኑን ለከፍተኛ ሙቀትና ግፊት በማጋለጥ፣ ለኤችቲኤኤ (HTHA) መሠረት ይፈጥራል። በእነዚህ ሁኔታዎች፣ አቶሚክ ሃይድሮጂን ወደ ካርቦን ብረት የቧንቧ ቁሳቁሶች ወይም መሳሪያዎች ሊሰራጭ ይችላል፣ እዚያም ከካርቦን ጋር በብረት መፍትሄ ውስጥ ምላሽ በመስጠት በእህል ወሰኖች ላይ ሚቴን ጋዝ ይፈጥራል። ለማምለጥ ባለመቻሉ፣ ጋዙ ይስፋፋል፣ በቧንቧዎች ወይም በመርከቦች ግድግዳዎች ላይ ስንጥቆች እና ስንጥቆች ይፈጥራል - ይህ ኤችቲኤጂኤ ነው። የኤችቲኤኤ ውጤቶችን በስእል 2 ውስጥ በግልጽ ማየት ይችላሉ፣ በ8 ኢንች ግድግዳ ላይ ስንጥቆች እና ስንጥቆች ይታያሉ። በእነዚህ ሁኔታዎች ስር የሚወድቀው የስም መጠን (NPS) ቧንቧ ክፍል።
የካርቦን ብረት የአሠራር የሙቀት መጠኑ ከ500°ፋ በታች ሲቆይ ለሃይድሮጂን አገልግሎት ሊያገለግል ይችላል። ከላይ እንደተጠቀሰው፣ ኤችቲኤ የሚከሰተው ሃይድሮጂን ጋዝ በከፍተኛ ከፊል ግፊት እና ከፍተኛ ሙቀት ሲይዝ ነው። የሃይድሮጂን ከፊል ግፊት ወደ 3000 psi አካባቢ እና የሙቀት መጠኑ ከ450°ፋ በላይ ከሆነ የካርቦን ብረት አይመከርም (ይህም በስእል 2 ውስጥ የአደጋ ሁኔታ ነው)።
በስእል 3 ላይ ከተሻሻለው የኔልሰን ሴራ እንደሚታየው፣ በከፊል ከኤፒአይ 941 የተወሰደ፣ ከፍተኛ ሙቀት በሃይድሮጂን ግፊት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። እስከ 500°F በሚደርስ የሙቀት መጠን ከሚሰሩ የካርቦን ብረቶች ጋር ጥቅም ላይ ሲውል የሃይድሮጂን ጋዝ ከፊል ግፊት ከ1000 psi በላይ ሊበልጥ ይችላል።
ምስል 3. ይህ የተሻሻለው የኔልሰን ገበታ (ከኤፒአይ 941 የተወሰደ) በተለያዩ የሙቀት መጠኖች ለሃይድሮጂን አገልግሎት ተስማሚ ቁሳቁሶችን ለመምረጥ ሊያገለግል ይችላል።
በምስል 3 ላይ የሃይድሮጂን ጥቃትን ለማስወገድ የተረጋገጡ የአረብ ብረቶች ምርጫን ያሳያል፣ ይህም እንደ ኦፕሬቲንግ የሙቀት መጠን እና የሃይድሮጂን ከፊል ግፊት ላይ በመመስረት ነው። የኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረቶች ለኤችቲኤኤ ስሜታዊ ያልሆኑ እና በሁሉም የሙቀት መጠኖች እና ግፊቶች አጥጋቢ ቁሳቁሶች ናቸው።
ኦስቲኒቲክ 316/316L አይዝጌ ብረት ለሃይድሮጂን አፕሊኬሽኖች በጣም ተግባራዊ ቁሳቁስ ሲሆን የተረጋገጠ የታሪክ መዝገብ አለው። የካርቦን ብረቶች በብየዳ ወቅት የቀረውን ሃይድሮጂን እንዲያስወግዱ እና ከተበየዱ በኋላ በሙቀት የተጎዳውን ዞን (HAZ) ጥንካሬ እንዲቀንሱ ከብየዳ በኋላ የሙቀት ሕክምና (PWHT) ቢመከርም፣ ለኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት አያስፈልግም።
በሙቀት ሕክምና እና ብየዳ ምክንያት የሚከሰቱት የሙቀት አማቂ ውጤቶች በኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ሜካኒካዊ ባህሪያት ላይ ብዙም ተጽዕኖ አይኖራቸውም። ሆኖም ግን፣ ቀዝቃዛ መስራት እንደ ጥንካሬ እና ጥንካሬ ያሉ የኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ሜካኒካዊ ባህሪያትን ሊያሻሽል ይችላል። ከኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ቧንቧዎችን ሲያጣምሙ እና ሲፈጥሩ፣ የሜካኒካል ባህሪያቸው ይለወጣል፣ ይህም የቁሱ ፕላስቲክነት መቀነስን ጨምሮ።
ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ቀዝቃዛ ቅርጽ የሚፈልግ ከሆነ፣ የመፍትሄ ማቃጠል (እስከ 1045°ሴ አካባቢ ማሞቅ ከዚያም ማጥፋት ወይም ፈጣን ማቀዝቀዝ) የቁሳቁሱን ሜካኒካል ባህሪያት ወደ መጀመሪያ እሴቶቻቸው ይመልሳል። እንዲሁም ከቀዝቃዛ ስራ በኋላ የተገኘውን የቀለበት ልዩነት፣ ስሜታዊነት እና የሲግማ ምዕራፍን ያስወግዳል። የመፍትሄ ማቃጠልን ሲያከናውን፣ ፈጣን ማቀዝቀዝ በአግባቡ ካልተያዘ ቀሪ ውጥረትን ወደ ቁሳቁሱ ሊመልስ እንደሚችል ልብ ይበሉ።
ለH2 አገልግሎት ተቀባይነት ያላቸውን የቁሳቁስ ምርጫዎች ለማግኘት በASME B31 ውስጥ ያሉትን የGR-2.1.1-1 የቧንቧ እና የቧንቧ መገጣጠሚያ ቁሳቁስ ዝርዝር መረጃ ጠቋሚ እና የGR-2.1.1-2 የቧንቧ ቁሳቁስ ዝርዝር መረጃ ጠቋሚ ይመልከቱ። ቧንቧዎች ለመጀመር ጥሩ ቦታ ናቸው።
መደበኛ የአቶሚክ ክብደት 1.008 የአቶሚክ ብዛት አሃዶች (አሙ) ያለው በመሆኑ፣ ሃይድሮጂን በፔሪዮዲክ ሠንጠረዥ ላይ በጣም ቀላል እና ትንሹ አካል ነው፣ ስለዚህ ከፍተኛ የማፍሰስ ዝንባሌ አለው፣ እና ምናልባትም አስከፊ መዘዞች አሉት፣ እጨምራለሁ። ስለዚህ የጋዝ ቧንቧ ስርዓቱ የሜካኒካል አይነት ግንኙነቶችን ለመገደብ እና በእርግጥ የሚያስፈልጉትን ግንኙነቶች ለማሻሻል በሚያስችል መንገድ መንደፍ አለበት።
ሊፈጠሩ የሚችሉ የፍሳሽ ነጥቦችን በሚገድቡበት ጊዜ፣ ስርዓቱ ሙሉ በሙሉ መገጣጠም አለበት፣ በመሳሪያዎች፣ በቧንቧ ክፍሎች እና በመገጣጠሚያዎች ላይ ከተጣበቁ ግንኙነቶች በስተቀር። የተጣበቁ ግንኙነቶች በተቻለ መጠን ሙሉ በሙሉ ካልተሟሉ መወገድ አለባቸው። የተጣበቁ ግንኙነቶች በማንኛውም ምክንያት መወገድ ካልቻሉ፣ ያለ ክር ማሸጊያ ሙሉ በሙሉ እንዲያገናኙዋቸው እና ከዚያም ብየዳውን እንዲያዝዙ ይመከራል። የካርቦን ብረት ቧንቧ ሲጠቀሙ፣ የቧንቧ መገጣጠሚያዎች ከዳሌው ጋር መገጣጠም እና ከተጣመረ በኋላ በሙቀት መታከም (PWHT) አለባቸው። ከተጣመረ በኋላ፣ በሙቀት በተጎዳው ዞን (HAZ) ውስጥ ያሉ ቧንቧዎች በአከባቢው ሙቀት እንኳን ለሃይድሮጂን ጥቃት ይጋለጣሉ። የሃይድሮጂን ጥቃት በዋነኝነት በከፍተኛ ሙቀት የሚከሰት ቢሆንም፣ የPWHT ደረጃ ግን ይህ እድል በአከባቢው ሁኔታዎች ውስጥ እንኳን ሙሉ በሙሉ ይቀንሳል፣ ካልሆነ ግን ያስወግዳል።
ሙሉ በሙሉ የተገጣጠመው ስርዓት ደካማ ነጥብ የፍላንጅ ግንኙነት ነው። በፍላንጅ ግንኙነቶች ውስጥ ከፍተኛ የሆነ ጥብቅነት ለማረጋገጥ፣ የካምፕሮፋይል ጋኬቶች (ምስል 4) ወይም ሌላ አይነት ጋኬቶች ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። በብዙ አምራቾች በተመሳሳይ መንገድ የተሰራው ይህ ፓድ በጣም ይቅር ባይ ነው። ለስላሳ እና ሊበላሹ በሚችሉ የማሸጊያ ቁሳቁሶች መካከል የተጣበቁ ጥርስ ያላቸው ሙሉ በሙሉ የብረት ቀለበቶችን ያካትታል። ጥርሶቹ የቦሉን ጭነት በትንሽ ቦታ ላይ በማተኮር አነስተኛ ጫና እና ጥብቅ መገጣጠም ለማቅረብ ያተኩራሉ። ያልተስተካከሉ የፍላንጅ ገጽታዎችን እንዲሁም ተለዋዋጭ የአሠራር ሁኔታዎችን ማካካስ በሚችል መልኩ የተነደፈ ነው።
ምስል 4. የካምፕሮፋይል ጋኬቶች በሁለቱም በኩል ለስላሳ መሙያ ያለው የብረት እምብርት አላቸው።
በስርዓቱ ትክክለኛነት ላይ ሌላው አስፈላጊ ነገር ቫልቭ ነው። በግንድ ማህተም እና በሰውነት ፍላንጅ ዙሪያ የሚፈሱ ፍንጣቂዎች እውነተኛ ችግር ናቸው። ይህንን ለመከላከል የቤሎ ማህተም ያለው ቫልቭ መምረጥ ይመከራል።
1 ኢንች ይጠቀሙ። የትምህርት ቤት 80 የካርቦን ብረት ቧንቧ፣ ከዚህ በታች ባለው ምሳሌያችን፣ በASTM A106 Gr B መሠረት የማኑፋክቸሪንግ መቻቻል፣ ዝገት እና ሜካኒካል መቻቻል ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ ከፍተኛው የሚፈቀደው የስራ ግፊት (MAWP) እስከ 300°F ባለው የሙቀት መጠን በሁለት ደረጃዎች ሊሰላ ይችላል (ማሳሰቢያ፡- “…እስከ 300ºF ለሚደርስ የሙቀት መጠን…” የሚለው ምክንያት የASTM A106 Gr B ቁሳቁስ የሚፈቀደው ውጥረት (S) የሙቀት መጠኑ ከ300ºF በላይ ሲሆን መበላሸት ስለሚጀምር ነው።(S)፣ ስለዚህ እኩልታ (1) ከ300ºF በላይ ለሆኑ የሙቀት መጠኖች ማስተካከያ ይፈልጋል።)
ወደ ቀመር (1) ስንመጣ፣ የመጀመሪያው እርምጃ የቧንቧ መስመር ቲዎሬቲካል ፍንዳታ ግፊትን ማስላት ነው።
ቲ = የቧንቧ ግድግዳ ውፍረት ሜካኒካል፣ ዝገት እና የማምረቻ መቻቻል ሲቀነስ፣ ኢንች።
የሂደቱ ሁለተኛ ክፍል የደህንነት መለኪያ S fን በቀመር (2) መሠረት ወደ ውጤቱ P በመተግበር የቧንቧ መስመር ከፍተኛውን የሚፈቀደው የስራ ግፊት Pa ማስላት ነው፡
ስለዚህ፣ 1″ የትምህርት ቤት 80 ቁሳቁስ ሲጠቀሙ፣ የፍንዳታ ግፊቱ እንደሚከተለው ይሰላል፡
ከዚያም የ4 የደህንነት Sf በ ASME የግፊት መርከቦች ምክሮች ክፍል VIII-1 2019፣ አንቀጽ 8 መሠረት ይተገበራል። UG-101 እንደሚከተለው ይሰላል፡
የተገኘው የMAWP እሴት 810 psi. ኢንች ሲሆን የሚያመለክተው ቧንቧን ብቻ ነው። በስርዓቱ ውስጥ ዝቅተኛው ደረጃ ያለው የፍላንጅ ግንኙነት ወይም አካል በስርዓቱ ውስጥ የሚፈቀደውን ግፊት ለመወሰን የሚወስነው ነገር ይሆናል።
በ ASME B16.5 መሠረት፣ ለ150 የካርቦን ብረት ፍላንጅ ፊቲንግ የሚፈቀደው ከፍተኛው የሥራ ግፊት ከ -20°F እስከ 100°F ባለው የሙቀት መጠን 285 psi. ኢንች ነው። ክፍል 300 ከፍተኛው የሚፈቀደው የሥራ ግፊት 740 psi ነው። ይህ ከዚህ በታች ባለው የቁሳቁስ ዝርዝር ምሳሌ መሠረት የስርዓቱ የግፊት ገደብ ሁኔታ ይሆናል። እንዲሁም፣ በሃይድሮስታቲክ ሙከራዎች ውስጥ ብቻ፣ እነዚህ እሴቶች ከ 1.5 እጥፍ ሊበልጡ ይችላሉ።
እንደ መሰረታዊ የካርቦን ብረት ቁሳቁስ ዝርዝር መግለጫ፣ ከ740 psi. ኢንች የዲዛይን ግፊት በታች ባለው የአካባቢ ሙቀት የሚሰራ የH2 የጋዝ አገልግሎት መስመር ዝርዝር መግለጫ በሰንጠረዥ 2 ውስጥ የሚታዩትን የቁሳቁስ መስፈርቶች ሊይዝ ይችላል። የሚከተሉት በዝርዝሩ ውስጥ ለመካተት ትኩረት የሚሹ ዓይነቶች ናቸው፡
ከቧንቧው ራሱ በተጨማሪ የቧንቧ ስርዓቱን የሚያዋቅሩ ብዙ ክፍሎች አሉ ለምሳሌ እንደ ፊቲንግ፣ ቫልቮች፣ የመስመር መሳሪያዎች፣ ወዘተ። ከእነዚህ ውስጥ ብዙዎቹ ክፍሎች በዝርዝር ለመወያየት በአንድ መስመር ውስጥ ቢቀመጡም፣ ይህ ሊስተናገድ ከሚችለው በላይ ገጾችን ይፈልጋል። ይህ ጽሑፍ።