यह अवलोकन हाइड्रोजन वितरण के लिए पाइपिंग सिस्टम के सुरक्षित डिजाइन के लिए सिफारिशें प्रदान करता है।
हाइड्रोजन एक अत्यंत वाष्पशील द्रव है जिसमें रिसाव की प्रबल प्रवृत्ति होती है। यह एक बेहद खतरनाक और घातक संयोजन है, एक ऐसा वाष्पशील द्रव जिसे नियंत्रित करना कठिन है। सामग्री, गैसकेट और सील का चयन करते समय, साथ ही ऐसी प्रणालियों की डिज़ाइन विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, इन प्रवृत्तियों पर विचार करना आवश्यक है। इस चर्चा का केंद्र बिंदु गैसीय H2 का वितरण है, न कि H2 का उत्पादन, द्रव H2 या तरल H2 (दाईं ओर का साइडबार देखें)।
हाइड्रोजन और H2-वायु के मिश्रण को समझने में आपकी सहायता के लिए यहां कुछ मुख्य बिंदु दिए गए हैं। हाइड्रोजन दो तरीकों से जलता है: प्रज्वलन और विस्फोट।
विस्फोट। विस्फोट दहन की एक सामान्य प्रक्रिया है जिसमें ज्वालाएं उपध्वनिक गति से मिश्रण में फैलती हैं। उदाहरण के लिए, यह तब होता है जब हाइड्रोजन-वायु मिश्रण के एक मुक्त बादल को एक छोटे प्रज्वलन स्रोत द्वारा प्रज्वलित किया जाता है। इस स्थिति में, ज्वाला दस से लेकर कई सौ फीट प्रति सेकंड की गति से आगे बढ़ती है। गर्म गैस के तीव्र विस्तार से दाब तरंगें उत्पन्न होती हैं जिनकी तीव्रता बादल के आकार के समानुपाती होती है। कुछ मामलों में, आघात तरंग का बल इतना अधिक हो सकता है कि यह अपने मार्ग में आने वाली इमारतों और अन्य वस्तुओं को नुकसान पहुंचा सकता है और चोट का कारण बन सकता है।
विस्फोट हुआ। विस्फोट होने पर, ज्वालाएँ और आघात तरंगें सुपरसोनिक गति से मिश्रण में फैल गईं। विस्फोट तरंग में दाब अनुपात सामान्य विस्फोट की तुलना में कहीं अधिक होता है। बढ़ी हुई शक्ति के कारण, विस्फोट लोगों, इमारतों और आस-पास की वस्तुओं के लिए अधिक खतरनाक होता है। सामान्य प्रज्वलन एक सीमित स्थान में प्रज्वलित होने पर विस्फोट उत्पन्न करता है। ऐसे संकीर्ण क्षेत्र में, न्यूनतम ऊर्जा से भी प्रज्वलन हो सकता है। लेकिन असीमित स्थान में हाइड्रोजन-वायु मिश्रण के विस्फोट के लिए, अधिक शक्तिशाली प्रज्वलन स्रोत की आवश्यकता होती है।
हाइड्रोजन-वायु मिश्रण में विस्फोट तरंग के आर-पार दाब अनुपात लगभग 20 होता है। वायुमंडलीय दाब पर, 20 का अनुपात 300 psi के बराबर होता है। जब यह दाब तरंग किसी स्थिर वस्तु से टकराती है, तो दाब अनुपात बढ़कर 40-60 हो जाता है। ऐसा स्थिर अवरोध से दाब तरंग के परावर्तन के कारण होता है।
रिसाव की प्रवृत्ति। अपनी कम श्यानता और कम आणविक भार के कारण, H2 गैस में रिसाव की उच्च प्रवृत्ति होती है और यह विभिन्न पदार्थों में प्रवेश कर सकती है या उनमें समा सकती है।
हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस से 8 गुना, हवा से 14 गुना, प्रोपेन से 22 गुना और गैसोलीन वाष्प से 57 गुना हल्का होता है। इसका मतलब है कि जब इसे खुले में लगाया जाता है, तो H2 गैस तेजी से ऊपर उठकर फैल जाती है, जिससे रिसाव के संकेत भी लगभग न के बराबर रह जाते हैं। लेकिन यह दोधारी तलवार साबित हो सकता है। अगर H2 रिसाव के ऊपर या उसके हवा की दिशा में खुले में लगे किसी उपकरण पर वेल्डिंग की जाती है और वेल्डिंग से पहले रिसाव का पता लगाने का अध्ययन नहीं किया जाता है, तो विस्फोट हो सकता है। बंद जगह में, H2 गैस छत से नीचे की ओर उठकर जमा हो सकती है, जिससे जमीन के पास मौजूद ज्वलन स्रोतों के संपर्क में आने से पहले इसकी मात्रा काफी बढ़ जाती है।
आकस्मिक आग। स्वतः प्रज्वलन एक ऐसी घटना है जिसमें गैसों या वाष्पों का मिश्रण बिना किसी बाहरी प्रज्वलन स्रोत के स्वतः ही प्रज्वलित हो जाता है। इसे स्वतः दहन भी कहा जाता है। स्वतः प्रज्वलन तापमान पर निर्भर करता है, दाब पर नहीं।
स्वतः प्रज्वलन तापमान वह न्यूनतम तापमान है जिस पर कोई ईंधन वायु या ऑक्सीकरण कारक के संपर्क में आने पर, बिना किसी बाहरी प्रज्वलन स्रोत के स्वतः प्रज्वलित हो जाता है। किसी एकल पाउडर का स्वतः प्रज्वलन तापमान वह तापमान है जिस पर वह ऑक्सीकरण कारक की अनुपस्थिति में स्वतः प्रज्वलित हो जाता है। वायु में गैसीय H2 का स्वतः प्रज्वलन तापमान 585°C है।
ज्वलनशील मिश्रण में लौ के प्रसार को शुरू करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को प्रज्वलन ऊर्जा कहते हैं। न्यूनतम प्रज्वलन ऊर्जा किसी विशेष तापमान और दाब पर किसी विशेष ज्वलनशील मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा है। 1 atm वायु में गैसीय H2 के लिए न्यूनतम स्पार्क प्रज्वलन ऊर्जा = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ)।
विस्फोटक सीमाएँ वायु या ऑक्सीजन में वाष्प, धुंध या धूल की अधिकतम और न्यूनतम सांद्रता होती हैं, जिस पर विस्फोट होता है। वातावरण का आकार और ज्यामिति, साथ ही ईंधन की सांद्रता, इन सीमाओं को नियंत्रित करती हैं। "विस्फोट सीमा" शब्द का प्रयोग कभी-कभी "विस्फोट सीमा" के पर्यायवाची के रूप में किया जाता है।
हवा में H2 मिश्रण के लिए विस्फोटक सीमा 18.3 वॉल्यूम% (निचली सीमा) और 59 वॉल्यूम% (ऊपरी सीमा) है।
पाइपिंग सिस्टम (चित्र 1) डिजाइन करते समय, पहला कदम प्रत्येक प्रकार के तरल पदार्थ के लिए आवश्यक निर्माण सामग्री का निर्धारण करना है। और प्रत्येक तरल पदार्थ को ASME B31.3 पैराग्राफ 300(b)(1) के अनुसार वर्गीकृत किया जाएगा, जिसमें कहा गया है, "मालिक क्लास D, M, उच्च दबाव और उच्च शुद्धता वाले पाइपिंग का निर्धारण करने और यह निर्धारित करने के लिए भी जिम्मेदार है कि क्या किसी विशेष गुणवत्ता प्रणाली का उपयोग किया जाना चाहिए।"
द्रव वर्गीकरण परीक्षण की मात्रा और आवश्यक परीक्षण के प्रकार को परिभाषित करता है, साथ ही द्रव श्रेणी के आधार पर कई अन्य आवश्यकताओं को भी निर्धारित करता है। इस संबंध में मालिक की जिम्मेदारी आमतौर पर मालिक के इंजीनियरिंग विभाग या किसी आउटसोर्स इंजीनियर पर होती है।
हालांकि बी31.3 प्रोसेस पाइपिंग कोड मालिक को यह नहीं बताता कि किसी विशेष तरल पदार्थ के लिए किस सामग्री का उपयोग करना है, लेकिन यह मजबूती, मोटाई और सामग्री कनेक्शन संबंधी आवश्यकताओं पर मार्गदर्शन प्रदान करता है। कोड के परिचय में दो कथन भी हैं जो स्पष्ट रूप से बताते हैं:
उपरोक्त पहले पैराग्राफ, पैराग्राफ B31.3 का विस्तार करते हुए, 300(b)(1) में यह भी कहा गया है: “पाइपलाइन स्थापना का स्वामी इस संहिता का अनुपालन करने और पाइपलाइन से संबंधित सभी द्रव संचालन या प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले डिजाइन, निर्माण, निरीक्षण और परीक्षण आवश्यकताओं को स्थापित करने के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार है।” इसलिए, देयता के लिए कुछ बुनियादी नियम और द्रव सेवा श्रेणियों को परिभाषित करने की आवश्यकताओं को निर्धारित करने के बाद, आइए देखें कि हाइड्रोजन गैस इसमें कहाँ फिट बैठती है।
हाइड्रोजन गैस रिसाव के साथ एक वाष्पशील तरल के रूप में व्यवहार करती है, इसलिए इसे तरल सेवा के लिए श्रेणी B31.3 के अंतर्गत सामान्य तरल या क्लास M तरल माना जा सकता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, तरल पदार्थ के संचालन का वर्गीकरण स्वामी की आवश्यकता है, बशर्ते यह B31.3, अनुच्छेद 3.300.2 परिभाषाएँ, "हाइड्रोलिक सेवाएं" अनुभाग में वर्णित चयनित श्रेणियों के लिए दिशानिर्देशों को पूरा करता हो। सामान्य तरल सेवा और क्लास M तरल सेवा के लिए निम्नलिखित परिभाषाएँ हैं:
"सामान्य द्रव सेवा: इस कोड के अधीन अधिकांश पाइपिंग पर लागू द्रव सेवा, यानी कक्षा डी, एम, उच्च तापमान, उच्च दबाव या उच्च द्रव स्वच्छता के लिए विनियमों के अधीन नहीं है।"
(1) इस द्रव की विषाक्तता इतनी अधिक है कि रिसाव के कारण इसकी बहुत कम मात्रा के संपर्क में आने से भी, जो व्यक्ति इसे साँस के द्वारा ग्रहण करता है या इसके संपर्क में आता है, उसे गंभीर और स्थायी चोट लग सकती है, भले ही तत्काल उपचारात्मक उपाय किए गए हों।
(2) पाइपलाइन डिजाइन, अनुभव, परिचालन स्थितियों और स्थान पर विचार करने के बाद, मालिक यह निर्धारित करता है कि तरल पदार्थ के सामान्य उपयोग की आवश्यकताएं कर्मियों को जोखिम से बचाने के लिए आवश्यक जकड़न प्रदान करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।
M की उपरोक्त परिभाषा में, हाइड्रोजन गैस अनुच्छेद (1) के मानदंडों को पूरा नहीं करती है क्योंकि इसे विषैला तरल पदार्थ नहीं माना जाता है। हालांकि, उपधारा (2) को लागू करने पर, संहिता “…पाइपिंग डिजाइन, अनुभव, परिचालन स्थितियों और स्थान…” पर उचित विचार करने के बाद हाइड्रोलिक प्रणालियों को M श्रेणी में वर्गीकृत करने की अनुमति देती है। स्वामी सामान्य द्रव संचालन के निर्धारण की अनुमति देता है। हाइड्रोजन गैस पाइपिंग प्रणालियों के डिजाइन, निर्माण, निरीक्षण और परीक्षण में उच्च स्तर की अखंडता की आवश्यकता को पूरा करने के लिए आवश्यकताएं अपर्याप्त हैं।
उच्च तापमान हाइड्रोजन संक्षारण (HTHA) पर चर्चा करने से पहले कृपया तालिका 1 देखें। इस तालिका में संहिताएँ, मानक और विनियम सूचीबद्ध हैं, जिसमें हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट (HE) विषय पर छह दस्तावेज़ शामिल हैं, जो HTHA सहित एक सामान्य संक्षारण विसंगति है। OH कम और उच्च तापमान दोनों पर हो सकता है। संक्षारण का एक रूप माना जाने वाला यह संक्षारण कई तरीकों से शुरू हो सकता है और विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को प्रभावित कर सकता है।
हाइड्रोजन संक्षारण (HE) के विभिन्न रूप हैं, जिन्हें हाइड्रोजन क्रैकिंग (HAC), हाइड्रोजन स्ट्रेस क्रैकिंग (HSC), स्ट्रेस कोरोजन क्रैकिंग (SCC), हाइड्रोजन कोरोजन क्रैकिंग (HACC), हाइड्रोजन बबलिंग (HB), हाइड्रोजन क्रैकिंग (HIC), स्ट्रेस ओरिएंटेड हाइड्रोजन क्रैकिंग (SOHIC), प्रोग्रेसिव क्रैकिंग (SWC), सल्फाइड स्ट्रेस क्रैकिंग (SSC), सॉफ्ट ज़ोन क्रैकिंग (SZC) और उच्च तापमान हाइड्रोजन संक्षारण (HTHA) में विभाजित किया जा सकता है।
सरल शब्दों में कहें तो, हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट धातु के कण सीमाओं के विनाश की एक प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप परमाणु हाइड्रोजन के प्रवेश के कारण धातु की तन्यता कम हो जाती है। यह प्रक्रिया कई तरीकों से घटित होती है और इसके नाम भी इसी प्रकार हैं, जैसे कि HTHA, जिसमें एम्ब्रिटलमेंट के लिए एक साथ उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है, और SSC, जिसमें परमाणु हाइड्रोजन बंद गैसों के रूप में उत्पन्न होता है। अम्लीय संक्षारण के कारण ये गैसें धातु के आवरण में रिस जाती हैं, जिससे भंगुरता उत्पन्न हो सकती है। लेकिन इसका समग्र परिणाम ऊपर वर्णित हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट के सभी मामलों के समान ही होता है, जिसमें एम्ब्रिटलमेंट के कारण धातु की शक्ति उसकी स्वीकार्य तनाव सीमा से नीचे गिर जाती है, जो तरल की अस्थिरता को देखते हुए संभावित रूप से विनाशकारी घटना का कारण बन सकती है।
दीवार की मोटाई और यांत्रिक जोड़ के प्रदर्शन के अलावा, H2 गैस सेवा के लिए सामग्री का चयन करते समय दो मुख्य कारकों पर विचार करना आवश्यक है: 1. उच्च तापमान वाले हाइड्रोजन (HTHA) के संपर्क में आना और 2. संभावित रिसाव के बारे में गंभीर चिंताएँ। ये दोनों विषय वर्तमान में चर्चा में हैं।
आणविक हाइड्रोजन के विपरीत, परमाणु हाइड्रोजन फैल सकता है, जिससे हाइड्रोजन उच्च तापमान और दबाव के संपर्क में आता है, जो संभावित HTHA का आधार बनता है। इन परिस्थितियों में, परमाणु हाइड्रोजन कार्बन स्टील पाइपिंग सामग्री या उपकरणों में फैल सकता है, जहां यह धात्विक विलयन में कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करके कण सीमाओं पर मीथेन गैस बनाता है। बाहर निकलने में असमर्थ, गैस फैलती है, जिससे पाइपों या पात्रों की दीवारों में दरारें और छेद बन जाते हैं - यही HTGA है। आप चित्र 2 में HTHA के परिणाम स्पष्ट रूप से देख सकते हैं, जहां 8 इंच की दीवार में दरारें और छेद स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं। नाममात्र आकार (NPS) पाइप का वह भाग जो इन परिस्थितियों में विफल हो जाता है।
कार्बन स्टील का उपयोग हाइड्रोजन सेवा के लिए तब किया जा सकता है जब परिचालन तापमान 500°F से नीचे बनाए रखा जाए। जैसा कि ऊपर बताया गया है, HTHA तब होता है जब हाइड्रोजन गैस को उच्च आंशिक दबाव और उच्च तापमान पर रखा जाता है। कार्बन स्टील की अनुशंसा तब नहीं की जाती है जब हाइड्रोजन का आंशिक दबाव लगभग 3000 psi और तापमान लगभग 450°F से ऊपर होने की उम्मीद हो (जो चित्र 2 में दुर्घटना की स्थिति है)।
चित्र 3 में संशोधित नेल्सन प्लॉट से देखा जा सकता है, जो आंशिक रूप से एपीआई 941 से लिया गया है, कि उच्च तापमान का हाइड्रोजन दबाव पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है। 500°F तक के तापमान पर संचालित कार्बन स्टील के साथ उपयोग किए जाने पर हाइड्रोजन गैस का आंशिक दबाव 1000 psi से अधिक हो सकता है।
चित्र 3. यह संशोधित नेल्सन चार्ट (एपीआई 941 से अनुकूलित) विभिन्न तापमानों पर हाइड्रोजन सेवा के लिए उपयुक्त सामग्री का चयन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
चित्र 3 में हाइड्रोजन के प्रभाव से बचाव सुनिश्चित करने वाले इस्पातों का चयन दर्शाया गया है, जो परिचालन तापमान और हाइड्रोजन के आंशिक दबाव पर निर्भर करता है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील एचटीएचए के प्रति असंवेदनशील होते हैं और सभी तापमानों और दबावों पर उपयुक्त सामग्री हैं।
ऑस्टेनिटिक 316/316L स्टेनलेस स्टील हाइड्रोजन अनुप्रयोगों के लिए सबसे व्यावहारिक सामग्री है और इसका उत्कृष्ट प्रदर्शन सिद्ध हो चुका है। हालांकि कार्बन स्टील के लिए वेल्डिंग के दौरान अवशिष्ट हाइड्रोजन को कैल्सीनेट करने और वेल्डिंग के बाद हीट अफेक्टेड ज़ोन (HAZ) की कठोरता को कम करने के लिए पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT) की सिफारिश की जाती है, लेकिन ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के लिए यह आवश्यक नहीं है।
ऊष्मा उपचार और वेल्डिंग के कारण उत्पन्न होने वाले ऊष्मीय प्रभावों का ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुणों पर नगण्य प्रभाव पड़ता है। हालांकि, कोल्ड वर्किंग से ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील के यांत्रिक गुणों, जैसे कि मजबूती और कठोरता में सुधार हो सकता है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील से बने पाइपों को मोड़ने और आकार देने पर, उनके यांत्रिक गुणों में परिवर्तन होता है, जिसमें सामग्री की प्लास्टिसिटी में कमी भी शामिल है।
यदि ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को कोल्ड फॉर्मिंग की आवश्यकता होती है, तो सॉल्यूशन एनीलिंग (लगभग 1045°C तक गर्म करना और फिर क्वेंचिंग या तीव्र शीतलन) से सामग्री के यांत्रिक गुण अपने मूल मानों पर वापस आ जाते हैं। इससे कोल्ड वर्किंग के बाद उत्पन्न मिश्रधातु पृथक्करण, संवेदीकरण और सिग्मा चरण भी समाप्त हो जाते हैं। सॉल्यूशन एनीलिंग करते समय ध्यान रखें कि यदि ठीक से प्रक्रिया न की जाए तो तीव्र शीतलन से सामग्री में अवशिष्ट तनाव फिर से उत्पन्न हो सकता है।
H2 सेवा के लिए स्वीकार्य सामग्री चयन हेतु ASME B31 में दी गई तालिका GR-2.1.1-1 पाइपिंग और टयूबिंग असेंबली सामग्री विनिर्देश सूचकांक तथा GR-2.1.1-2 पाइपिंग सामग्री विनिर्देश सूचकांक देखें। पाइप से शुरुआत करना अच्छा रहेगा।
हाइड्रोजन का मानक परमाणु भार 1.008 परमाणु द्रव्यमान इकाई (amu) है, जो इसे आवर्त सारणी का सबसे हल्का और सबसे छोटा तत्व बनाता है। इसलिए, इसके रिसाव की संभावना बहुत अधिक होती है, जिसके विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं। अतः, गैस पाइपलाइन प्रणाली को इस प्रकार से डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि यांत्रिक प्रकार के कनेक्शनों को सीमित किया जा सके और केवल आवश्यक कनेक्शनों को ही बेहतर बनाया जा सके।
रिसाव की संभावना को कम करने के लिए, उपकरण, पाइपिंग तत्वों और फिटिंग पर फ्लेंज्ड कनेक्शन को छोड़कर, सिस्टम को पूरी तरह से वेल्ड किया जाना चाहिए। थ्रेडेड कनेक्शन से यथासंभव बचना चाहिए, यदि संभव हो तो पूरी तरह से। यदि किसी कारणवश थ्रेडेड कनेक्शन से बचना संभव नहीं है, तो थ्रेड सीलेंट के बिना उन्हें पूरी तरह से वेल्ड करने और फिर वेल्ड को सील करने की सलाह दी जाती है। कार्बन स्टील पाइप का उपयोग करते समय, पाइप जोड़ों को बट वेल्ड किया जाना चाहिए और वेल्डिंग के बाद हीट ट्रीटमेंट (PWHT) किया जाना चाहिए। वेल्डिंग के बाद, हीट-अफेक्टेड ज़ोन (HAZ) में पाइप परिवेश के तापमान पर भी हाइड्रोजन के हमले के संपर्क में आते हैं। हालांकि हाइड्रोजन का हमला मुख्य रूप से उच्च तापमान पर होता है, PWHT प्रक्रिया परिवेश की स्थितियों में भी इस संभावना को पूरी तरह से कम कर देगी, यदि संभव हो तो समाप्त कर देगी।
पूरी तरह से वेल्डेड सिस्टम की सबसे बड़ी कमजोरी फ्लेंज कनेक्शन है। फ्लेंज कनेक्शन में उच्च स्तर की जकड़न सुनिश्चित करने के लिए, कैमप्रोफाइल गैस्केट (चित्र 4) या किसी अन्य प्रकार के गैस्केट का उपयोग किया जाना चाहिए। कई निर्माताओं द्वारा लगभग एक ही तरीके से निर्मित, यह पैड बहुत लचीला होता है। इसमें नरम, लचीले सीलिंग पदार्थों के बीच दांतेदार धातु के छल्ले लगे होते हैं। दांत बोल्ट के भार को एक छोटे से क्षेत्र में केंद्रित करते हैं, जिससे कम तनाव के साथ एक मजबूत फिटिंग मिलती है। इसे इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि यह असमान फ्लेंज सतहों के साथ-साथ बदलती परिचालन स्थितियों को भी सहन कर सके।
चित्र 4. कैमप्रोफाइल गैसकेट में एक धातु का कोर होता है जो दोनों तरफ नरम भराव के साथ जुड़ा होता है।
सिस्टम की अखंडता में एक और महत्वपूर्ण कारक वाल्व है। स्टेम सील और बॉडी फ्लैंज के आसपास रिसाव एक गंभीर समस्या है। इससे बचने के लिए, बेल्लो सील वाले वाल्व का चयन करने की सलाह दी जाती है।
नीचे दिए गए उदाहरण में, 1 इंच स्कूल 80 कार्बन स्टील पाइप का उपयोग करें। एएसटीएम ए106 ग्रुप बी के अनुसार विनिर्माण सहनशीलता, संक्षारण और यांत्रिक सहनशीलता को देखते हुए, अधिकतम अनुमेय कार्य दाब (एमएडब्ल्यूपी) की गणना 300°F तक के तापमान पर दो चरणों में की जा सकती है (नोट: "...300°F तक के तापमान के लिए..." का कारण यह है कि एएसटीएम ए106 ग्रुप बी सामग्री का अनुमेय तनाव (एस) 300°F से अधिक तापमान पर खराब होने लगता है, इसलिए समीकरण (1) को 300°F से ऊपर के तापमान के लिए समायोजित करने की आवश्यकता है।)
सूत्र (1) का संदर्भ देते हुए, पहला चरण पाइपलाइन के सैद्धांतिक विस्फोट दबाव की गणना करना है।
T = पाइप की दीवार की मोटाई में से यांत्रिक, संक्षारण और विनिर्माण संबंधी सहनशीलता को घटाने के बाद की मात्रा (इंच में)।
प्रक्रिया का दूसरा भाग समीकरण (2) के अनुसार परिणाम P पर सुरक्षा कारक S f लागू करके पाइपलाइन के अधिकतम अनुमेय कार्यशील दबाव Pa की गणना करना है:
अतः, 1″ स्कूल 80 सामग्री का उपयोग करते समय, विस्फोट दबाव की गणना निम्नानुसार की जाती है:
इसके बाद ASME प्रेशर वेसल रिकमेंडेशन सेक्शन VIII-1 2019, पैराग्राफ 8. UG-101 के अनुसार 4 का सेफ्टी Sf लागू किया जाता है, जिसकी गणना निम्नानुसार की जाती है:
परिणामी MAWP मान 810 psi है। इंच का तात्पर्य केवल पाइप से है। सिस्टम में सबसे कम रेटिंग वाला फ्लेंज कनेक्शन या घटक ही सिस्टम में अनुमेय दबाव निर्धारित करने वाला कारक होगा।
ASME B16.5 के अनुसार, 150 कार्बन स्टील फ्लेंज फिटिंग के लिए अधिकतम अनुमेय कार्यशील दाब -20°F से 100°F तापमान पर 285 psi/इंच है। क्लास 300 के लिए अधिकतम अनुमेय कार्यशील दाब 740 psi है। नीचे दिए गए सामग्री विनिर्देश उदाहरण के अनुसार, यह सिस्टम का दाब सीमा कारक होगा। साथ ही, केवल हाइड्रोस्टैटिक परीक्षणों में ही ये मान 1.5 गुना से अधिक हो सकते हैं।
बुनियादी कार्बन स्टील सामग्री विनिर्देश के एक उदाहरण के रूप में, 740 psi.inch के डिज़ाइन दबाव से कम परिवेश तापमान पर संचालित होने वाली H2 गैस सेवा लाइन विनिर्देश में तालिका 2 में दर्शाई गई सामग्री आवश्यकताएँ शामिल हो सकती हैं। निम्नलिखित प्रकार हैं जिन पर विनिर्देश में शामिल करने के लिए ध्यान देने की आवश्यकता हो सकती है:
पाइपिंग के अलावा, पाइपिंग सिस्टम में कई अन्य तत्व भी शामिल होते हैं, जैसे कि फिटिंग, वाल्व, लाइन उपकरण आदि। इनमें से कई तत्वों को पाइपलाइन में एक साथ रखकर विस्तार से चर्चा करने पर इतने पृष्ठ लगेंगे कि इस लेख में उन्हें समेटना संभव नहीं है।