આ વિહંગાવલોકન હાઇડ્રોજન વિતરણ માટે પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સની સલામત ડિઝાઇન માટે ભલામણો પ્રદાન કરે છે.
હાઇડ્રોજન એ અત્યંત અસ્થિર પ્રવાહી છે જેમાં લીક થવાની ઊંચી વૃત્તિ છે.તે ખૂબ જ ખતરનાક અને ઘાતક વૃત્તિઓનું મિશ્રણ છે, એક અસ્થિર પ્રવાહી છે જેને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે.સામગ્રી, ગાસ્કેટ અને સીલ, તેમજ આવી સિસ્ટમોની ડિઝાઇન લાક્ષણિકતાઓ પસંદ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાના આ વલણો છે.વાયુયુક્ત H2 ના વિતરણ વિશેના આ વિષયો આ ચર્ચાનું કેન્દ્ર છે, H2, પ્રવાહી H2, અથવા પ્રવાહી H2 (જમણી બાજુની સાઇડબાર જુઓ) નું ઉત્પાદન નહીં.
હાઇડ્રોજન અને H2-વાયુના મિશ્રણને સમજવામાં તમને મદદ કરવા માટે અહીં કેટલાક મુખ્ય મુદ્દાઓ છે.હાઇડ્રોજન બે રીતે બળે છે: ડિફ્લેગ્રેશન અને વિસ્ફોટ.
ડિફ્ગ્રેશનડિફ્લેગ્રેશન એ એક સામાન્ય કમ્બશન મોડ છે જેમાં જ્વાળાઓ મિશ્રણમાંથી સબસોનિક ઝડપે મુસાફરી કરે છે.આ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે હાઇડ્રોજન-એર મિશ્રણનો મફત વાદળ નાના ઇગ્નીશન સ્ત્રોત દ્વારા સળગાવવામાં આવે છે.આ કિસ્સામાં, જ્યોત પ્રતિ સેકન્ડ દસથી કેટલાક સો ફૂટની ઝડપે આગળ વધશે.ગરમ ગેસનું ઝડપી વિસ્તરણ દબાણ તરંગો બનાવે છે જેની તાકાત વાદળના કદના પ્રમાણસર હોય છે.કેટલાક કિસ્સાઓમાં, આંચકા તરંગનું બળ તેના પાથમાં બિલ્ડિંગ સ્ટ્રક્ચર્સ અને અન્ય વસ્તુઓને નુકસાન પહોંચાડવા અને ઇજા પહોંચાડવા માટે પૂરતું હોઈ શકે છે.
વિસ્ફોટજ્યારે તે વિસ્ફોટ થયો, ત્યારે જ્વાળાઓ અને આંચકાના તરંગો મિશ્રણમાંથી સુપરસોનિક ઝડપે પ્રવાસ કરે છે.વિસ્ફોટ તરંગમાં દબાણ ગુણોત્તર વિસ્ફોટ કરતાં ઘણું વધારે છે.વધેલા બળને લીધે, વિસ્ફોટ લોકો, ઇમારતો અને નજીકની વસ્તુઓ માટે વધુ જોખમી છે.જ્યારે મર્યાદિત જગ્યામાં સળગાવવામાં આવે ત્યારે સામાન્ય ડિફ્લેગ્રેશન વિસ્ફોટનું કારણ બને છે.આવા સાંકડા વિસ્તારમાં, ઓછામાં ઓછી ઊર્જાના કારણે ઇગ્નીશન થઈ શકે છે.પરંતુ અમર્યાદિત જગ્યામાં હાઇડ્રોજન-એર મિશ્રણના વિસ્ફોટ માટે, વધુ શક્તિશાળી ઇગ્નીશન સ્ત્રોતની જરૂર છે.
હાઇડ્રોજન-એર મિશ્રણમાં વિસ્ફોટ તરંગમાં દબાણનો ગુણોત્તર લગભગ 20 છે. વાતાવરણીય દબાણ પર, 20 નો ગુણોત્તર 300 psi છે.જ્યારે આ દબાણ તરંગ સ્થિર પદાર્થ સાથે અથડાય છે, ત્યારે દબાણનું પ્રમાણ વધીને 40-60 થાય છે.આ સ્થિર અવરોધમાંથી દબાણ તરંગના પ્રતિબિંબને કારણે છે.
લીક થવાની વૃત્તિ.તેની ઓછી સ્નિગ્ધતા અને ઓછા પરમાણુ વજનને લીધે, H2 ગેસમાં વિવિધ સામગ્રીઓમાંથી બહાર નીકળવાની અને તે પણ પ્રવેશવાની અથવા ઘૂસી જવાની ઊંચી વૃત્તિ છે.
હાઇડ્રોજન કુદરતી ગેસ કરતાં 8 ગણું હળવું, હવા કરતાં 14 ગણું હળવું, પ્રોપેન કરતાં 22 ગણું અને ગેસોલિન વરાળ કરતાં 57 ગણું હળવું છે.આનો અર્થ એ છે કે જ્યારે બહાર સ્થાપિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે H2 ગેસ ઝડપથી વધે છે અને વિખેરાઈ જાય છે, જે લીક થવાના કોઈપણ ચિહ્નોને ઘટાડે છે.પરંતુ તે બેધારી તલવાર હોઈ શકે છે.જો વેલ્ડીંગ પહેલા લીક ડિટેક્શન અભ્યાસ કર્યા વિના H2 લીકની ઉપર અથવા ડાઉનવાઇન્ડ પર આઉટડોર ઇન્સ્ટોલેશન પર વેલ્ડીંગ કરવામાં આવે તો વિસ્ફોટ થઈ શકે છે.બંધ જગ્યામાં, H2 ગેસ છત પરથી નીચે ઉછળી શકે છે અને સંચિત થઈ શકે છે, એવી સ્થિતિ જે તેને જમીનની નજીકના ઇગ્નીશન સ્ત્રોતો સાથે સંપર્કમાં આવવાની શક્યતા વધારે હોય તે પહેલાં તેને મોટા જથ્થામાં નિર્માણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
આકસ્મિક આગ.સ્વ-ઇગ્નીશન એ એક એવી ઘટના છે જેમાં વાયુઓ અથવા વરાળનું મિશ્રણ ઇગ્નીશનના બાહ્ય સ્ત્રોત વિના સ્વયંભૂ સળગે છે.તેને "સ્પોન્ટેનિયસ કમ્બશન" અથવા "સ્પોન્ટેનિયસ કમ્બશન" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.સ્વ-ઇગ્નીશન તાપમાન પર આધારિત છે, દબાણ પર નહીં.
ઑટોઇગ્નિશન તાપમાન એ લઘુત્તમ તાપમાન છે કે જેના પર હવા અથવા ઑક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટના સંપર્કમાં ઇગ્નીશનના બાહ્ય સ્ત્રોતની ગેરહાજરીમાં ઇગ્નીશન પહેલાં બળતણ સ્વયંભૂ સળગશે.એક પાવડરનું ઓટોઇગ્નીશન તાપમાન એ તાપમાન છે કે જેના પર તે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટની ગેરહાજરીમાં સ્વયંભૂ સળગે છે.હવામાં વાયુયુક્ત H2 નું સ્વ-ઇગ્નીશન તાપમાન 585°C છે.
ઇગ્નીશન ઊર્જા એ જ્વલનશીલ મિશ્રણ દ્વારા જ્યોતના પ્રસારને શરૂ કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા છે.ન્યૂનતમ ઇગ્નીશન ઊર્જા એ ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર ચોક્કસ જ્વલનશીલ મિશ્રણને સળગાવવા માટે જરૂરી ન્યૂનતમ ઊર્જા છે.હવાના 1 atm માં વાયુયુક્ત H2 માટે ન્યૂનતમ સ્પાર્ક ઇગ્નીશન ઊર્જા = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ).
વિસ્ફોટક મર્યાદા એ હવા અથવા ઓક્સિજનમાં વરાળ, ઝાકળ અથવા ધૂળની મહત્તમ અને લઘુત્તમ સાંદ્રતા છે જ્યાં વિસ્ફોટ થાય છે.પર્યાવરણનું કદ અને ભૂમિતિ, તેમજ બળતણની સાંદ્રતા, મર્યાદાને નિયંત્રિત કરે છે."વિસ્ફોટ મર્યાદા" નો ઉપયોગ ક્યારેક "વિસ્ફોટ મર્યાદા" માટે સમાનાર્થી તરીકે થાય છે.
હવામાં H2 મિશ્રણ માટે વિસ્ફોટક મર્યાદા 18.3 વોલ્યુમ% (નીચલી સીમા) અને 59 વોલ્યુમ% (ઉપલી મર્યાદા) છે.
પાઈપિંગ સિસ્ટમ્સ ડિઝાઇન કરતી વખતે (આકૃતિ 1), પ્રથમ પગલું એ દરેક પ્રકારના પ્રવાહી માટે જરૂરી મકાન સામગ્રી નક્કી કરવાનું છે.અને દરેક પ્રવાહીને ASME B31.3 ફકરા અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવશે.300(b)(1) જણાવે છે, "માલિક વર્ગ D, M, ઉચ્ચ દબાણ અને ઉચ્ચ શુદ્ધતા પાઇપિંગ નક્કી કરવા અને ચોક્કસ ગુણવત્તા પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે પણ જવાબદાર છે."
પ્રવાહી વર્ગીકરણ પરીક્ષણની ડિગ્રી અને જરૂરી પરીક્ષણના પ્રકાર તેમજ પ્રવાહી શ્રેણીના આધારે અન્ય ઘણી જરૂરિયાતોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે.આ માટે માલિકની જવાબદારી સામાન્ય રીતે માલિકના એન્જિનિયરિંગ વિભાગ અથવા આઉટસોર્સ્ડ એન્જિનિયરની હોય છે.
જ્યારે B31.3 પ્રોસેસ પાઈપિંગ કોડ માલિકને ચોક્કસ પ્રવાહી માટે કઈ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવો તે જણાવતો નથી, તે મજબૂતાઈ, જાડાઈ અને સામગ્રી જોડાણની આવશ્યકતાઓ પર માર્ગદર્શન પૂરું પાડે છે.કોડના પરિચયમાં બે નિવેદનો પણ છે જે સ્પષ્ટપણે જણાવે છે:
અને ઉપરના પ્રથમ ફકરા પર વિસ્તૃત કરો, ફકરા B31.3.300(b)(1) એ પણ જણાવે છે: “પાઈપલાઈન ઇન્સ્ટોલેશનના માલિક આ કોડનું પાલન કરવા અને તમામ પ્રવાહી હેન્ડલિંગ અથવા પ્રક્રિયાને સંચાલિત કરતી ડિઝાઇન, બાંધકામ, નિરીક્ષણ, નિરીક્ષણ અને પરીક્ષણ જરૂરિયાતો સ્થાપિત કરવા માટે સંપૂર્ણપણે જવાબદાર છે જેનો પાઇપલાઇન એક ભાગ છે.ઇન્સ્ટોલેશન.”તેથી, પ્રવાહી સેવાની શ્રેણીઓ વ્યાખ્યાયિત કરવા માટેની જવાબદારી અને આવશ્યકતાઓ માટેના કેટલાક મૂળભૂત નિયમો મૂક્યા પછી, ચાલો જોઈએ કે હાઇડ્રોજન ગેસ ક્યાં બંધબેસે છે.
કારણ કે હાઇડ્રોજન ગેસ લીક ​​સાથે અસ્થિર પ્રવાહી તરીકે કાર્ય કરે છે, હાઇડ્રોજન ગેસને પ્રવાહી સેવા માટે B31.3 કેટેગરી હેઠળ સામાન્ય પ્રવાહી અથવા વર્ગ M પ્રવાહી તરીકે ગણી શકાય.ઉપર જણાવ્યા મુજબ, પ્રવાહી હેન્ડલિંગનું વર્ગીકરણ એ માલિકની જરૂરિયાત છે, જો કે તે B31.3, ફકરા 3. 300.2 વિભાગ "હાઇડ્રોલિક સેવાઓ" માં વર્ણવેલ પસંદ કરેલ શ્રેણીઓ માટેની માર્ગદર્શિકાને પૂર્ણ કરે છે.સામાન્ય પ્રવાહી સેવા અને વર્ગ M પ્રવાહી સેવા માટે નીચેની વ્યાખ્યાઓ છે:
“સામાન્ય પ્રવાહી સેવા: પ્રવાહી સેવા આ કોડને આધીન મોટાભાગના પાઇપિંગને લાગુ પડે છે, એટલે કે વર્ગો D, M, ઉચ્ચ તાપમાન, ઉચ્ચ દબાણ અથવા ઉચ્ચ પ્રવાહી સ્વચ્છતા માટેના નિયમોને આધીન નથી.
(1) પ્રવાહીની ઝેરીતા એટલી મોટી છે કે લીકને કારણે પ્રવાહીની ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં એક જ એક્સપોઝર શ્વાસમાં લેનારા અથવા તેના સંપર્કમાં આવતા લોકોને ગંભીર કાયમી ઈજા પહોંચાડી શકે છે, જો તાત્કાલિક પુનઃપ્રાપ્તિ પગલાં લેવામાં આવે તો પણ.લીધેલ
(2) પાઇપલાઇન ડિઝાઇન, અનુભવ, ઓપરેટિંગ શરતો અને સ્થાનને ધ્યાનમાં લીધા પછી, માલિક નક્કી કરે છે કે પ્રવાહીના સામાન્ય ઉપયોગ માટેની આવશ્યકતાઓ કર્મચારીઓને એક્સપોઝરથી બચાવવા માટે જરૂરી ચુસ્તતા પ્રદાન કરવા માટે પૂરતી નથી."
M ની ઉપરોક્ત વ્યાખ્યામાં, હાઇડ્રોજન ગેસ ફકરા (1) ના માપદંડને પૂર્ણ કરતું નથી કારણ કે તેને ઝેરી પ્રવાહી ગણવામાં આવતું નથી.જો કે, પેટાકલમ (2) લાગુ કરીને, કોડ "...પાઇપિંગ ડિઝાઇન, અનુભવ, ઓપરેટિંગ શરતો અને સ્થાન..." ને ધ્યાનમાં લીધા પછી વર્ગ M માં હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ્સના વર્ગીકરણની પરવાનગી આપે છે.હાઇડ્રોજન ગેસ પાઇપિંગ સિસ્ટમ્સની ડિઝાઇન, બાંધકામ, નિરીક્ષણ, નિરીક્ષણ અને પરીક્ષણમાં ઉચ્ચ સ્તરની અખંડિતતાની જરૂરિયાતને પહોંચી વળવા માટે જરૂરિયાતો અપૂરતી છે.
ઉચ્ચ તાપમાન હાઇડ્રોજન કાટ (HTHA) ની ચર્ચા કરતા પહેલા કૃપા કરીને કોષ્ટક 1 નો સંદર્ભ લો.કોડ્સ, ધોરણો અને નિયમો આ કોષ્ટકમાં સૂચિબદ્ધ છે, જેમાં હાઇડ્રોજન એમ્બ્રીટલમેન્ટ (HE) વિષય પર છ દસ્તાવેજોનો સમાવેશ થાય છે, જે સામાન્ય કાટ વિસંગતતા છે જેમાં HTHA નો સમાવેશ થાય છે.OH નીચા અને ઊંચા તાપમાને થઈ શકે છે.કાટના સ્વરૂપ તરીકે ગણવામાં આવે છે, તે ઘણી રીતે શરૂ કરી શકાય છે અને સામગ્રીની વિશાળ શ્રેણીને પણ અસર કરે છે.
HE ના વિવિધ સ્વરૂપો છે, જેને હાઇડ્રોજન ક્રેકીંગ (HAC), હાઇડ્રોજન સ્ટ્રેસ ક્રેકીંગ (HSC), સ્ટ્રેસ કોરોઝન ક્રેકીંગ (SCC), હાઇડ્રોજન કાટ ક્રેકીંગ (HACC), હાઇડ્રોજન બબલીંગ (HB), હાઇડ્રોજન ક્રેકીંગ (HIC) માં વિભાજિત કરી શકાય છે.)), સ્ટ્રેસ ઓરિએન્ટેડ હાઇડ્રોજન ક્રેકીંગ (SOHIC), પ્રોગ્રેસિવ ક્રેકીંગ (SWC), સલ્ફાઇડ સ્ટ્રેસ ક્રેકીંગ (SSC), સોફ્ટ ઝોન ક્રેકીંગ (SZC), અને ઉચ્ચ તાપમાન હાઇડ્રોજન કાટ (HTHA).
તેના સૌથી સરળ સ્વરૂપમાં, હાઇડ્રોજન એમ્બ્રીટલમેન્ટ એ ધાતુના અનાજની સીમાઓના વિનાશ માટેની એક પદ્ધતિ છે, જેના પરિણામે અણુ હાઇડ્રોજનના ઘૂંસપેંઠને કારણે નરમાઈમાં ઘટાડો થાય છે.જે રીતે આ થાય છે તે વૈવિધ્યસભર છે અને આંશિક રીતે તેમના સંબંધિત નામો દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જેમ કે HTHA, જ્યાં એકસાથે ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણવાળા હાઇડ્રોજનની સંકોચન માટે જરૂરી છે, અને SSC, જ્યાં અણુ હાઇડ્રોજન બંધ-વાયુઓ અને હાઇડ્રોજન તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે.એસિડ કાટને લીધે, તેઓ ધાતુના કેસોમાં પ્રવેશ કરે છે, જે બરડપણું તરફ દોરી શકે છે.પરંતુ એકંદર પરિણામ ઉપર વર્ણવેલ હાઇડ્રોજન ક્ષતિના તમામ કિસ્સાઓ જેવું જ છે, જ્યાં ધાતુની મજબૂતાઈ તેની સ્વીકાર્ય તાણ શ્રેણીની નીચે ક્ષતિગ્રસ્ત થવાથી ઓછી થાય છે, જે બદલામાં પ્રવાહીની અસ્થિરતાને જોતાં સંભવિત વિનાશક ઘટના માટે સ્ટેજ સેટ કરે છે.
દિવાલની જાડાઈ અને યાંત્રિક સંયુક્ત કામગીરી ઉપરાંત, H2 ગેસ સેવા માટે સામગ્રી પસંદ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાના બે મુખ્ય પરિબળો છે: 1. ઉચ્ચ તાપમાન હાઇડ્રોજન (HTHA) નું એક્સપોઝર અને 2. સંભવિત લિકેજ વિશે ગંભીર ચિંતાઓ.બંને વિષયો હાલમાં ચર્ચામાં છે.
મોલેક્યુલર હાઇડ્રોજનથી વિપરીત, અણુ હાઇડ્રોજન વિસ્તરી શકે છે, હાઇડ્રોજનને ઊંચા તાપમાન અને દબાણમાં ખુલ્લું પાડીને સંભવિત HTHA માટે આધાર બનાવે છે.આ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, અણુ હાઇડ્રોજન કાર્બન સ્ટીલ પાઇપિંગ સામગ્રી અથવા સાધનોમાં ફેલાવવામાં સક્ષમ છે, જ્યાં તે ધાતુના દ્રાવણમાં કાર્બન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અનાજની સીમાઓ પર મિથેન ગેસ બનાવે છે.બહાર નીકળવામાં અસમર્થ, ગેસ વિસ્તરે છે, પાઈપો અથવા જહાજોની દિવાલોમાં તિરાડો અને તિરાડો બનાવે છે - આ HTGA છે.તમે આકૃતિ 2 માં HTHA પરિણામો સ્પષ્ટપણે જોઈ શકો છો જ્યાં 8″ દિવાલમાં તિરાડો અને તિરાડો સ્પષ્ટ દેખાય છે.નામાંકિત કદ (NPS) પાઇપનો ભાગ જે આ શરતો હેઠળ નિષ્ફળ જાય છે.
જ્યારે ઓપરેટિંગ તાપમાન 500 °F ની નીચે જાળવવામાં આવે ત્યારે કાર્બન સ્ટીલનો ઉપયોગ હાઇડ્રોજન સેવા માટે થઈ શકે છે.ઉપર જણાવ્યા મુજબ, HTHA ત્યારે થાય છે જ્યારે હાઇડ્રોજન ગેસ ઊંચા આંશિક દબાણ અને ઊંચા તાપમાને રાખવામાં આવે છે.જ્યારે હાઇડ્રોજનનું આંશિક દબાણ આશરે 3000 psi અને તાપમાન લગભગ 450 °F (જે આકૃતિ 2 માં અકસ્માતની સ્થિતિ છે) થી ઉપર હોય ત્યારે કાર્બન સ્ટીલની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી.
આકૃતિ 3 માં સંશોધિત નેલ્સન પ્લોટમાંથી જોઈ શકાય છે, આંશિક રીતે API 941 માંથી લેવામાં આવે છે, ઉચ્ચ તાપમાન હાઇડ્રોજન દબાણ પર સૌથી વધુ અસર કરે છે.જ્યારે 500°F સુધીના તાપમાને કાર્યરત કાર્બન સ્ટીલ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે હાઇડ્રોજન ગેસનું આંશિક દબાણ 1000 psi કરતાં વધી શકે છે.
આકૃતિ 3. આ સંશોધિત નેલ્સન ચાર્ટ (API 941 માંથી અનુકૂલિત) નો ઉપયોગ વિવિધ તાપમાને હાઇડ્રોજન સેવા માટે યોગ્ય સામગ્રી પસંદ કરવા માટે કરી શકાય છે.
અંજીર પર.3 એ સ્ટીલ્સની પસંદગી દર્શાવે છે જે હાઇડ્રોજનના હુમલાને ટાળવા માટે ખાતરી આપે છે, જે ઓપરેટિંગ તાપમાન અને હાઇડ્રોજનના આંશિક દબાણને આધારે છે.ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ HTHA પ્રત્યે સંવેદનશીલ નથી અને તમામ તાપમાન અને દબાણમાં સંતોષકારક સામગ્રી છે.
ઓસ્ટેનિટિક 316/316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એ હાઇડ્રોજન એપ્લિકેશન માટે સૌથી વ્યવહારુ સામગ્રી છે અને તેનો ટ્રેક રેકોર્ડ સાબિત થયો છે.જ્યારે વેલ્ડીંગ દરમિયાન શેષ હાઇડ્રોજનને કેલસિનેટ કરવા અને વેલ્ડીંગ પછી ગરમીથી અસરગ્રસ્ત ઝોન (HAZ) કઠિનતા ઘટાડવા માટે કાર્બન સ્ટીલ્સ માટે પોસ્ટ-વેલ્ડ હીટ ટ્રીટમેન્ટ (PWHT)ની ભલામણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઓસ્ટેનિટીક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ માટે તે જરૂરી નથી.
હીટ ટ્રીટમેન્ટ અને વેલ્ડીંગને કારણે થર્મોથર્મલ અસરો ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મો પર ઓછી અસર કરે છે.જો કે, કોલ્ડ વર્કિંગ ઓસ્ટેનિટીક સ્ટેનલેસ સ્ટીલના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારી શકે છે, જેમ કે તાકાત અને કઠિનતા.જ્યારે ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાંથી પાઈપોને વાળવું અને બનાવવું, ત્યારે તેમની યાંત્રિક ગુણધર્મો બદલાય છે, જેમાં સામગ્રીની પ્લાસ્ટિસિટીમાં ઘટાડો થાય છે.
જો ઓસ્ટેનિટીક સ્ટેનલેસ સ્ટીલને કોલ્ડ ફોર્મિંગની જરૂર હોય, તો સોલ્યુશન એનિલિંગ (અંદાજે 1045°C સુધી ગરમ કરવું અને પછી શમન અથવા ઝડપી ઠંડક) સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોને તેમના મૂળ મૂલ્યોમાં પુનઃસ્થાપિત કરશે.તે કોલ્ડ વર્કિંગ પછી પ્રાપ્ત થયેલ એલોય સેગ્રિગેશન, સેન્સિટાઇઝેશન અને સિગ્મા તબક્કાને પણ દૂર કરશે.સોલ્યુશન એન્નીલિંગ કરતી વખતે, ધ્યાન રાખો કે જો યોગ્ય રીતે હેન્ડલ ન કરવામાં આવે તો ઝડપી ઠંડક સામગ્રીમાં શેષ તણાવ પાછી લાવી શકે છે.
H2 સેવા માટે સ્વીકાર્ય સામગ્રીની પસંદગી માટે ASME B31 માં GR-2.1.1-1 પાઇપિંગ અને ટ્યુબિંગ એસેમ્બલી મટિરિયલ સ્પેસિફિકેશન ઇન્ડેક્સ અને GR-2.1.1-2 પાઇપિંગ મટિરિયલ સ્પેસિફિકેશન ઇન્ડેક્સ કોષ્ટકોનો સંદર્ભ લો.પાઇપ શરૂ કરવા માટે સારી જગ્યા છે.
1.008 અણુ સમૂહ એકમો (amu) ના પ્રમાણભૂત અણુ વજન સાથે, હાઇડ્રોજન એ સામયિક કોષ્ટક પરનું સૌથી હલકું અને નાનું તત્વ છે, અને તેથી તે સંભવિત વિનાશક પરિણામો સાથે, લીક થવાની ઊંચી વૃત્તિ ધરાવે છે, હું ઉમેરી શકું છું.તેથી, ગેસ પાઈપલાઈન સિસ્ટમ એવી રીતે ડિઝાઇન કરવી જોઈએ કે જેથી યાંત્રિક પ્રકારના જોડાણોને મર્યાદિત કરી શકાય અને તે જોડાણોને સુધારવામાં આવે જે ખરેખર જરૂરી છે.
સંભવિત લીક પોઈન્ટ્સને મર્યાદિત કરતી વખતે, સાધનસામગ્રી, પાઈપિંગ તત્વો અને ફીટીંગ્સ પર ફ્લેંજ્ડ કનેક્શન્સ સિવાય, સિસ્ટમ સંપૂર્ણપણે વેલ્ડેડ હોવી જોઈએ.થ્રેડેડ કનેક્શન શક્ય હોય ત્યાં સુધી ટાળવા જોઈએ, જો સંપૂર્ણપણે નહીં.જો કોઈપણ કારણોસર થ્રેડેડ કનેક્શન ટાળી શકાતા નથી, તો તેને થ્રેડ સીલંટ વિના સંપૂર્ણપણે જોડવાની અને પછી વેલ્ડને સીલ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.કાર્બન સ્ટીલ પાઇપનો ઉપયોગ કરતી વખતે, પાઇપના સાંધા બટ વેલ્ડેડ અને પોસ્ટ વેલ્ડ હીટ ટ્રીટેડ (PWHT) હોવા જોઈએ.વેલ્ડીંગ પછી, ગરમી-અસરગ્રસ્ત ઝોન (HAZ) માં પાઈપો આસપાસના તાપમાને પણ હાઇડ્રોજનના હુમલાના સંપર્કમાં આવે છે.જ્યારે હાઇડ્રોજનનો હુમલો મુખ્યત્વે ઊંચા તાપમાને થાય છે, ત્યારે PWHT સ્ટેજ સંપૂર્ણપણે ઘટશે, જો નાબૂદ ન કરવામાં આવે તો, આસપાસની પરિસ્થિતિઓમાં પણ આ સંભાવના.
ઓલ-વેલ્ડેડ સિસ્ટમનો નબળો બિંદુ ફ્લેંજ કનેક્શન છે.ફ્લેંજ કનેક્શન્સમાં ઉચ્ચ ડિગ્રીની ચુસ્તતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, કેમ્પ્રોફાઈલ ગાસ્કેટ (અંજીર 4) અથવા ગાસ્કેટના અન્ય સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.ઘણા ઉત્પાદકો દ્વારા લગભગ સમાન રીતે બનાવેલ, આ પેડ ખૂબ જ ક્ષમાશીલ છે.તે નરમ, વિકૃત સીલિંગ સામગ્રીઓ વચ્ચે સેન્ડવીચ કરેલા દાંતાવાળા ઓલ-મેટલ રિંગ્સ ધરાવે છે.ઓછા તાણ સાથે ચુસ્ત ફિટ પ્રદાન કરવા માટે દાંત બોલ્ટના ભારને નાના વિસ્તારમાં કેન્દ્રિત કરે છે.તે એવી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે કે તે અસમાન ફ્લેંજ સપાટીઓ તેમજ વધઘટ થતી ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓને વળતર આપી શકે છે.
આકૃતિ 4. કેમ્પ્રોફાઈલ ગાસ્કેટમાં સોફ્ટ ફિલર સાથે બંને બાજુઓ પર મેટલ કોર બંધાયેલ હોય છે.
સિસ્ટમની અખંડિતતામાં અન્ય મહત્વપૂર્ણ પરિબળ વાલ્વ છે.સ્ટેમ સીલ અને બોડી ફ્લેંજ્સની આસપાસ લીક ​​એક વાસ્તવિક સમસ્યા છે.આને રોકવા માટે, બેલોઝ સીલ સાથે વાલ્વ પસંદ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.
1 ઇંચનો ઉપયોગ કરો.શાળા 80 કાર્બન સ્ટીલ પાઇપ, અમારા નીચેના ઉદાહરણમાં, ASTM A106 Gr B અનુસાર ઉત્પાદન સહિષ્ણુતા, કાટ અને યાંત્રિક સહિષ્ણુતા આપેલ છે, મહત્તમ અનુમતિપાત્ર કાર્યકારી દબાણ (MAWP) 300°F સુધીના તાપમાને બે પગલામાં ગણતરી કરી શકાય છે (નોંધ : "...STM નું કારણ ...S00 °F સુધીનું દબાણ છે...3...STM" નું કારણ... A106 Gr B સામગ્રી જ્યારે તાપમાન 300ºF.(S) થી વધી જાય છે ત્યારે બગડવાનું શરૂ કરે છે, તેથી સમીકરણ (1) ને 300ºF થી વધુ તાપમાનને સમાયોજિત કરવું જરૂરી છે.)
સૂત્ર (1) નો સંદર્ભ લેતા, પ્રથમ પગલું પાઇપલાઇન સૈદ્ધાંતિક વિસ્ફોટ દબાણની ગણતરી કરવાનું છે.
T = પાઇપ દિવાલની જાડાઈ બાદ યાંત્રિક, કાટ અને ઉત્પાદન સહનશીલતા, ઇંચમાં.
પ્રક્રિયાનો બીજો ભાગ એ સમીકરણ (2) અનુસાર પરિણામ P પર સલામતી પરિબળ S f લાગુ કરીને પાઇપલાઇનના મહત્તમ સ્વીકાર્ય કાર્યકારી દબાણ Paની ગણતરી કરવાનો છે:
આમ, 1″ શાળા 80 સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતી વખતે, વિસ્ફોટના દબાણની ગણતરી નીચે પ્રમાણે કરવામાં આવે છે:
પછી ASME પ્રેશર વેસલ ભલામણો વિભાગ VIII-1 2019, ફકરો 8. UG-101 અનુસાર નીચે પ્રમાણે 4 ની સલામતી Sf લાગુ કરવામાં આવે છે:
પરિણામી MAWP મૂલ્ય 810 psi છે.ઇંચ માત્ર પાઇપનો સંદર્ભ આપે છે.સિસ્ટમમાં સૌથી ઓછું રેટિંગ ધરાવતું ફ્લેંજ કનેક્શન અથવા ઘટક સિસ્ટમમાં સ્વીકાર્ય દબાણ નક્કી કરવામાં નિર્ણાયક પરિબળ હશે.
ASME B16.5 મુજબ, 150 કાર્બન સ્ટીલ ફ્લેંજ ફિટિંગ માટે મહત્તમ સ્વીકાર્ય કાર્યકારી દબાણ 285 psi છે.-20°F થી 100°F પર ઇંચ.વર્ગ 300 માં મહત્તમ સ્વીકાર્ય કામનું દબાણ 740 ​​psi છે.નીચે આપેલા મટિરિયલ સ્પેસિફિકેશનના ઉદાહરણ અનુસાર આ સિસ્ટમનું દબાણ મર્યાદા પરિબળ હશે.ઉપરાંત, ફક્ત હાઇડ્રોસ્ટેટિક પરીક્ષણોમાં, આ મૂલ્યો 1.5 ગણા કરતાં વધી શકે છે.
મૂળભૂત કાર્બન સ્ટીલ મટિરિયલ સ્પેસિફિકેશનના ઉદાહરણ તરીકે, H2 ગેસ સર્વિસ લાઇન સ્પેસિફિકેશન 740 psi ના ડિઝાઇન પ્રેશરથી નીચે આસપાસના તાપમાને કાર્ય કરે છે.ઇંચ, કોષ્ટક 2 માં દર્શાવેલ સામગ્રી આવશ્યકતાઓ સમાવી શકે છે. નીચેના પ્રકારો છે કે જેને સ્પષ્ટીકરણમાં સમાવવા માટે ધ્યાન આપવાની જરૂર પડી શકે છે:
પાઈપિંગ સિવાય, ત્યાં ઘણા તત્વો છે જે પાઇપિંગ સિસ્ટમ બનાવે છે જેમ કે ફિટિંગ, વાલ્વ, લાઇન ઇક્વિપમેન્ટ, વગેરે. જ્યારે આમાંના ઘણા ઘટકોની વિગતવાર ચર્ચા કરવા માટે પાઇપલાઇનમાં એકસાથે મૂકવામાં આવશે, આને સમાવી શકાય તે કરતાં વધુ પૃષ્ઠોની જરૂર પડશે.આ લેખ.