ພາບລວມນີ້ໃຫ້ຄໍາແນະນໍາສໍາລັບການອອກແບບທີ່ປອດໄພຂອງລະບົບທໍ່ສໍາລັບການແຈກຢາຍໄຮໂດເຈນ.
ໄຮໂດຣເຈນເປັນຂອງແຫຼວທີ່ລະເຫີຍສູງທີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮົ່ວໄຫຼສູງ.ມັນເປັນການລວມຕົວທີ່ເປັນອັນຕະລາຍແລະເປັນອັນຕະລາຍຫຼາຍ, ທາດແຫຼວທີ່ລະເຫີຍທີ່ຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມ.ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນແນວໂນ້ມທີ່ຈະພິຈາລະນາໃນເວລາທີ່ເລືອກວັດສະດຸ, gaskets ແລະປະທັບຕາ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບລັກສະນະການອອກແບບຂອງລະບົບດັ່ງກ່າວ.ຫົວຂໍ້ເຫຼົ່ານີ້ກ່ຽວກັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງທາດອາຍແກັສ H2 ແມ່ນຈຸດສຸມຂອງການສົນທະນານີ້, ບໍ່ແມ່ນການຜະລິດຂອງ H2, ແຫຼວ H2, ຫຼືຂອງແຫຼວ H2 (ເບິ່ງແຖບດ້ານຂວາ).
ນີ້ແມ່ນບາງຈຸດສຳຄັນເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານເຂົ້າໃຈການປະສົມຂອງໄຮໂດຣເຈນ ແລະ H2-air.Hydrogen ເຜົາໄຫມ້ໃນສອງວິທີ: deflagration ແລະການລະເບີດ.
deflagration.Deflagration ແມ່ນຮູບແບບການເຜົາໃຫມ້ທົ່ວໄປທີ່ແປວໄຟເຄື່ອນທີ່ຜ່ານການປະສົມດ້ວຍຄວາມໄວ subsonic.ນີ້ເກີດຂຶ້ນ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ໃນເວລາທີ່ມີເມຄຟຣີຂອງປະສົມ hydrogen-ອາກາດ ignited ໂດຍແຫຼ່ງ ignition ຂະຫນາດນ້ອຍ.ໃນກໍລະນີນີ້, ແປວໄຟຈະເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວສິບຫາຫຼາຍຮ້ອຍຕີນຕໍ່ວິນາທີ.ການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງອາຍແກັສຮ້ອນສ້າງຄື້ນຄວາມກົດດັນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບຂະຫນາດຂອງເມຄ.ໃນບາງກໍລະນີ, ຜົນບັງຄັບໃຊ້ຂອງຄື້ນຊ໊ອກສາມາດພຽງພໍທີ່ຈະທໍາລາຍໂຄງສ້າງອາຄານແລະວັດຖຸອື່ນໆໃນເສັ້ນທາງຂອງມັນແລະເຮັດໃຫ້ເກີດການບາດເຈັບ.
ລະເບີດ.ໃນເວລາທີ່ມັນລະເບີດ, ແປວໄຟແລະຄື້ນຊ໊ອກໄດ້ເດີນທາງຜ່ານປະສົມດ້ວຍຄວາມໄວ supersonic.ອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນໃນຄື້ນລະເບີດແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າການລະເບີດ.ຍ້ອນ​ແຮງ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ, ການ​ລະ​ເບີດ​ແມ່ນ​ອັນຕະລາຍ​ກວ່າ​ຕໍ່​ຄົນ, ອາຄານ ​ແລະ ສິ່ງ​ຂອງ​ທີ່ຢູ່​ໃກ້​ຄຽງ.deflagration ປົກກະຕິເຮັດໃຫ້ເກີດການລະເບີດໃນເວລາທີ່ ignited ໃນພື້ນທີ່ຈໍາກັດ.ໃນເຂດແຄບດັ່ງກ່າວ, ການເຜົາໄຫມ້ສາມາດເກີດຈາກຈໍານວນພະລັງງານຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.ແຕ່ ສຳ ລັບການລະເບີດຂອງທາດປະສົມ hydrogen-air ໃນພື້ນທີ່ບໍ່ ຈຳ ກັດ, ຕ້ອງມີແຫຼ່ງໄຟທີ່ແຂງແຮງກວ່າ.
ອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນໃນທົ່ວຄື້ນລະເບີດໃນສ່ວນປະສົມຂອງອາກາດ hydrogen ແມ່ນປະມານ 20. ໃນຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ, ອັດຕາສ່ວນຂອງ 20 ແມ່ນ 300 psi.ໃນເວລາທີ່ຄື້ນຄວາມກົດດັນນີ້ collides ກັບວັດຖຸ stationary, ອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 40-60.ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການສະທ້ອນຂອງຄື້ນຄວາມກົດດັນຈາກອຸປະສັກ stationary.
ແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮົ່ວໄຫຼ.ເນື່ອງຈາກຄວາມຫນືດຕ່ໍາແລະນ້ໍາໂມເລກຸນຕ່ໍາ, ອາຍແກັສ H2 ມີແນວໂນ້ມສູງທີ່ຈະຮົ່ວໄຫລແລະແມ້ກະທັ້ງ permeate ຫຼືເຈາະອຸປະກອນຕ່າງໆ.
ໄຮໂດຣເຈນແມ່ນອ່ອນກວ່າອາຍແກັສທໍາມະຊາດ 8 ເທົ່າ, ອ່ອນກວ່າອາຍແກັສ 14 ເທົ່າ, ເບົາກວ່າອາຍແກັສ 22 ເທົ່າແລະ 57 ເທົ່າຂອງອາຍແກັສນໍ້າມັນ.ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າໃນເວລາທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ນອກ, ອາຍແກັສ H2 ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາແລະ dissipate, ຫຼຸດຜ່ອນອາການຂອງການຮົ່ວໄຫຼ.ແຕ່ມັນສາມາດເປັນດາບສອງຄົມ.ການລະເບີດອາດຈະເກີດຂື້ນຖ້າການເຊື່ອມໂລຫະຈະຖືກປະຕິບັດໃນການຕິດຕັ້ງກາງແຈ້ງຂ້າງເທິງຫຼືທາງລຸ່ມຂອງການຮົ່ວໄຫຼ H2 ໂດຍບໍ່ມີການສຶກສາການຮົ່ວໄຫຼກ່ອນທີ່ຈະເຊື່ອມ.ຢູ່ໃນພື້ນທີ່ປິດລ້ອມ, ອາຍແກັສ H2 ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນແລະສະສົມຈາກເພດານລົງ, ເງື່ອນໄຂທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງປະລິມານຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ອນທີ່ຈະມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເຂົ້າມາພົວພັນກັບແຫຼ່ງໄຟໃກ້ກັບພື້ນດິນ.
ອຸບັດເຫດໄຟໄໝ້.ການຕິດໄຟດ້ວຍຕົວມັນເອງແມ່ນປະກົດການທີ່ທາດປະສົມຂອງອາຍແກັສ ຫຼື ອາຍແກັສ ເຮັດໃຫ້ເກີດໄຟໄໝ້ເອງໂດຍບໍ່ໄດ້ມີແຫຼ່ງກຳເນີດຈາກພາຍນອກ.ມັນຖືກເອີ້ນວ່າ "ການເຜົາໃຫມ້ໂດຍຕົນເອງ" ຫຼື "ການເຜົາໃຫມ້ໂດຍຕົນເອງ".ການເຜົາໄຫມ້ດ້ວຍຕົນເອງແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມ, ບໍ່ແມ່ນຄວາມກົດດັນ.
ອຸນຫະພູມ autoignition ແມ່ນອຸນຫະພູມຕໍາ່ສຸດທີ່ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຈະ ignite spontaneous ກ່ອນທີ່ຈະ ignition ໃນກໍລະນີທີ່ບໍ່ມີແຫຼ່ງພາຍນອກຂອງການ ignition ເມື່ອສໍາຜັດກັບອາກາດຫຼືສານ oxidizing.ອຸນຫະພູມ autoignition ຂອງຝຸ່ນດຽວແມ່ນອຸນຫະພູມທີ່ມັນ spontaneously ignites ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີຕົວແທນ oxidizing ໄດ້.ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ການ​ເຜົາ​ໄຫມ້​ດ້ວຍ​ຕົນ​ເອງ​ຂອງ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ H2 ໃນ​ອາ​ກາດ​ແມ່ນ 585°C​.
ພະລັງງານໄຟເຜົາແມ່ນພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການເພື່ອລິເລີ່ມການຂະຫຍາຍພັນຂອງແປວໄຟໂດຍຜ່ານສ່ວນປະສົມທີ່ເຜົາໄໝ້ໄດ້.ພະລັງງານ ignition ຕໍາ່ສຸດທີ່ແມ່ນພະລັງງານຕໍາ່ສຸດທີ່ຕ້ອງການທີ່ຈະ ignite ປະສົມທີ່ເຜົາໄຫມ້ໂດຍສະເພາະໃນອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນສະເພາະໃດຫນຶ່ງ.ພະລັງງານໄຟໄຫມ້ spark ຕໍາ່ສຸດທີ່ສໍາລັບອາຍແກັສ H2 ໃນ 1 atm ຂອງອາກາດ = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ).
ຂີດຈຳກັດການລະເບີດແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງສຸດ ແລະຕໍ່າສຸດຂອງອາຍພິດ, ໝອກ ຫຼື ຝຸ່ນໃນອາກາດ ຫຼື ອົກຊີເຈນທີ່ການລະເບີດເກີດຂຶ້ນ.ຂະຫນາດແລະເລຂາຄະນິດຂອງສະພາບແວດລ້ອມ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ, ຄວບຄຸມຂອບເຂດຈໍາກັດ."ຂອບເຂດຈໍາກັດການລະເບີດ" ບາງຄັ້ງຖືກໃຊ້ເປັນຄໍາສັບຄ້າຍຄື "ຂອບເຂດຈໍາກັດການລະເບີດ".
ຂອບເຂດຈໍາກັດການລະເບີດສໍາລັບການປະສົມ H2 ໃນອາກາດແມ່ນ 18.3 vol.% (ຂອບເຂດຈໍາກັດຕ່ໍາ) ແລະ 59 vol.% (ຂອບເຂດຈໍາກັດເທິງ).
ເມື່ອອອກແບບລະບົບທໍ່ (ຮູບ 1), ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນການກໍານົດວັດສະດຸກໍ່ສ້າງທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບແຕ່ລະປະເພດຂອງນ້ໍາ.ແລະແຕ່ລະນ້ໍາຈະຖືກຈັດປະເພດໃຫ້ສອດຄ່ອງກັບ ASME B31.3 ວັກ.300(b)(1) ບອກວ່າ, "ເຈົ້າຂອງຍັງຮັບຜິດຊອບໃນການກໍານົດຊັ້ນ D, M, ຄວາມກົດດັນສູງ, ແລະຄວາມບໍລິສຸດຂອງທໍ່ສູງ, ແລະກໍານົດວ່າລະບົບຄຸນນະພາບສະເພາະໃດຫນຶ່ງຄວນຈະຖືກນໍາໃຊ້."
ການຈັດປະເພດຂອງນ້ໍາກໍານົດລະດັບຂອງການທົດສອບແລະປະເພດຂອງການທົດສອບທີ່ຕ້ອງການ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມຕ້ອງການອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍໂດຍອີງໃສ່ປະເພດນ້ໍາ.ຄວາມຮັບຜິດຊອບຂອງເຈົ້າຂອງສໍາລັບການນີ້ມັກຈະຕົກຢູ່ໃນພະແນກວິສະວະກໍາຂອງເຈົ້າຂອງຫຼືວິສະວະກອນນອກ.
ໃນຂະນະທີ່ລະຫັດທໍ່ຂະບວນການ B31.3 ບໍ່ໄດ້ບອກເຈົ້າຂອງວ່າວັດສະດຸໃດທີ່ຈະໃຊ້ສໍາລັບນ້ໍາໂດຍສະເພາະ, ມັນສະຫນອງຄໍາແນະນໍາກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ຄວາມຫນາ, ແລະຄວາມຕ້ອງການການເຊື່ອມຕໍ່ວັດສະດຸ.ຍັງມີສອງຄໍາຖະແຫຼງໃນການແນະນໍາລະຫັດທີ່ລະບຸຢ່າງຊັດເຈນ:
ແລະຂະຫຍາຍຢູ່ໃນວັກທໍາອິດຂ້າງເທິງ, ວັກ B31.3.300(b)(1) ຍັງໄດ້ລະບຸວ່າ: "ເຈົ້າຂອງການຕິດຕັ້ງທໍ່ແມ່ນຮັບຜິດຊອບພຽງແຕ່ສໍາລັບການປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບນີ້ແລະສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງການອອກແບບ, ການກໍ່ສ້າງ, ການກວດກາ, ການກວດກາ, ແລະການທົດສອບທີ່ຄວບຄຸມການຈັດການຂອງນ້ໍາທັງຫມົດຫຼືຂະບວນການຂອງທໍ່ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງ.ການຕິດຕັ້ງ.”ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັງຈາກວາງກົດລະບຽບພື້ນຖານບາງຢ່າງສໍາລັບຄວາມຮັບຜິດຊອບແລະຂໍ້ກໍານົດສໍາລັບການກໍານົດປະເພດການບໍລິການນ້ໍາ, ໃຫ້ເບິ່ງບ່ອນທີ່ອາຍແກັສ hydrogen ເຫມາະ.
ເນື່ອງຈາກວ່າອາຍແກັສ hydrogen ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຂອງແຫຼວທີ່ລະເຫີຍທີ່ມີການຮົ່ວໄຫຼ, ອາຍແກັສ hydrogen ສາມາດຖືວ່າເປັນຂອງແຫຼວທໍາມະດາຫຼືປະເພດ M ພາຍໃຕ້ປະເພດ B31.3 ສໍາລັບການບໍລິການຂອງແຫຼວ.ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວໄວ້ຂ້າງເທິງ, ການຈັດປະເພດການຈັດການຂອງນ້ໍາແມ່ນຄວາມຕ້ອງການຂອງເຈົ້າຂອງ, ສະຫນອງໃຫ້ມັນສອດຄ່ອງກັບຄໍາແນະນໍາສໍາລັບປະເພດທີ່ເລືອກທີ່ອະທິບາຍໄວ້ໃນ B31.3, ວັກ 3. 300.2 ຄໍານິຍາມໃນພາກ "ການບໍລິການບົບໄຮໂດຼລິກ".ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຄໍານິຍາມສໍາລັບການບໍລິການນ້ໍາປົກກະຕິແລະການບໍລິການນ້ໍາ Class M:
"ການບໍລິການຂອງນ້ໍາປົກກະຕິ: ການບໍລິການຂອງນ້ໍານໍາໃຊ້ກັບທໍ່ສ່ວນໃຫຍ່ພາຍໃຕ້ລະຫັດນີ້, ie ບໍ່ຂຶ້ນກັບກົດລະບຽບສໍາລັບຫ້ອງຮຽນ D, M, ອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມດັນສູງ, ຫຼືຄວາມສະອາດຂອງນ້ໍາສູງ.
(1) ຄວາມເປັນພິດຂອງນ້ໍາແມ່ນຫຼາຍດັ່ງນັ້ນການສໍາຜັດຄັ້ງດຽວກັບປະລິມານຫນ້ອຍຫຼາຍຂອງນ້ໍາທີ່ເກີດຈາກການຮົ່ວໄຫຼສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການບາດເຈັບຢ່າງຖາວອນກັບຜູ້ທີ່ inhaled ຫຼືເຂົ້າມາພົວພັນກັບມັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີມາດຕະການຟື້ນຟູທັນທີທັນໃດ.ເອົາ
(2) ຫຼັງຈາກພິຈາລະນາການອອກແບບທໍ່, ປະສົບການ, ສະພາບການດໍາເນີນງານ, ແລະສະຖານທີ່, ເຈົ້າຂອງກໍານົດວ່າຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ປົກກະຕິຂອງນ້ໍາແມ່ນບໍ່ພຽງພໍເພື່ອສະຫນອງຄວາມແຫນ້ນຫນາທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອປົກປ້ອງບຸກຄະລາກອນຈາກການສໍາຜັດ.”
ໃນຄໍານິຍາມຂ້າງເທິງຂອງ M, ອາຍແກັສ hydrogen ບໍ່ກົງກັບເງື່ອນໄຂຂອງວັກ (1) ເນື່ອງຈາກວ່າມັນບໍ່ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາເປັນຂອງແຫຼວທີ່ເປັນພິດ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໂດຍການນໍາໃຊ້ພາກຍ່ອຍ (2), ລະຫັດອະນຸຍາດໃຫ້ຈັດປະເພດລະບົບໄຮໂດຼລິກໃນຊັ້ນ M ຫຼັງຈາກພິຈາລະນາ "... ການອອກແບບທໍ່, ປະສົບການ, ສະພາບການດໍາເນີນງານແລະສະຖານທີ່ ... " ເຈົ້າຂອງອະນຸຍາດໃຫ້ກໍານົດການຈັດການນ້ໍາປົກກະຕິ.ຂໍ້ກໍານົດດັ່ງກ່າວບໍ່ພຽງພໍກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງລະດັບຄວາມສົມບູນທີ່ສູງຂຶ້ນໃນການອອກແບບ, ການກໍ່ສ້າງ, ການກວດກາ, ການກວດກາແລະການທົດສອບລະບົບທໍ່ອາຍແກັສ hydrogen.
ກະ​ລຸ​ນາ​ເບິ່ງ​ຕາ​ຕະ​ລາງ 1 ກ່ອນ​ທີ່​ຈະ​ປຶກ​ສາ​ຫາ​ລື​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ Hydrogen Corrosion (HTHA​)​.ລະຫັດ, ມາດຕະຖານ, ແລະລະບຽບການແມ່ນໄດ້ລະບຸໄວ້ໃນຕາຕະລາງນີ້, ເຊິ່ງປະກອບມີຫົກເອກະສານກ່ຽວກັບຫົວຂໍ້ຂອງ hydrogen embrittlement (HE), ຜິດປົກກະຕິ corrosion ທົ່ວໄປທີ່ປະກອບມີ HTHA.OH ສາມາດເກີດຂື້ນໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າແລະສູງ.ຖືວ່າເປັນຮູບແບບຂອງການກັດກ່ອນ, ມັນສາມາດຖືກລິເລີ່ມໃນຫຼາຍວິທີແລະຍັງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອຸປະກອນທີ່ກວ້າງຂວາງ.
HE ມີຮູບແບບຕ່າງໆ, ຊຶ່ງສາມາດແບ່ງອອກເປັນ hydrogen cracking (HAC), hydrogen stress cracking (HSC), stress corrosion cracking (SCC), hydrogen corrosion cracking (HACC), hydrogen bubbling (HB), hydrogen cracking (HIC).).
ໃນຮູບແບບທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດຂອງມັນ, ການຝັງຕົວຂອງໄຮໂດເຈນແມ່ນກົນໄກສໍາລັບການທໍາລາຍຂອບເຂດເມັດໂລຫະ, ເຮັດໃຫ້ມີການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນເພຍຍ້ອນການເຈາະຂອງ hydrogen ປະລໍາມະນູ.ວິທີການທີ່ເກີດຂື້ນແມ່ນມີຄວາມຫລາກຫລາຍແລະບາງສ່ວນຖືກກໍານົດໂດຍຊື່ຕາມລໍາດັບເຊັ່ນ HTHA, ບ່ອນທີ່ອຸນຫະພູມສູງແລະຄວາມດັນສູງ hydrogen ໃນເວລາດຽວກັນແມ່ນຈໍາເປັນສໍາລັບການ embrittlement, ແລະ SSC, ບ່ອນທີ່ hydrogen ປະລໍາມະນູຖືກຜະລິດເປັນອາຍແກັສປິດແລະ hydrogen.ເນື່ອງຈາກການກັດກ່ອນຂອງອາຊິດ, ພວກມັນຊຶມເຂົ້າໄປໃນກໍລະນີໂລຫະ, ເຊິ່ງສາມາດນໍາໄປສູ່ການ brittleness.ແຕ່ຜົນໄດ້ຮັບໂດຍລວມແມ່ນຄືກັນກັບທຸກໆກໍລະນີຂອງ embrittlement hydrogen ທີ່ອະທິບາຍຂ້າງເທິງ, ບ່ອນທີ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂລຫະຫຼຸດລົງໂດຍການ embrittlement ຕ່ໍາກວ່າລະດັບຄວາມກົດດັນທີ່ອະນຸຍາດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຂັ້ນຕອນສໍາລັບເຫດການໄພພິບັດທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນຍ້ອນການເຫນັງຕີງຂອງແຫຼວ.
ນອກເຫນືອຈາກຄວາມຫນາຂອງກໍາແພງແລະການປະຕິບັດການຮ່ວມກັນຂອງກົນຈັກ, ມີສອງປັດໃຈຕົ້ນຕໍທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາໃນເວລາເລືອກວັດສະດຸສໍາລັບການບໍລິການອາຍແກັສ H2: 1. ການສໍາຜັດກັບ hydrogen ອຸນຫະພູມສູງ (HTHA) ແລະ 2. ຄວາມກັງວົນທີ່ຮ້າຍແຮງກ່ຽວກັບການຮົ່ວໄຫຼທີ່ອາດຈະເກີດຂື້ນ.ປະຈຸບັນທັງສອງຫົວຂໍ້ແມ່ນຢູ່ພາຍໃຕ້ການສົນທະນາ.
ບໍ່ເຫມືອນກັບໂມເລກຸນ hydrogen, hydrogen ປະລໍາມະນູສາມາດຂະຫຍາຍອອກ, exposing the hydrogen ກັບອຸນຫະພູມສູງແລະຄວາມກົດດັນ, ສ້າງພື້ນຖານສໍາລັບ HTHA ທ່າແຮງ.ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້, ທາດອາຍຜິດປະລໍາມະນູສາມາດແຜ່ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນທໍ່ເຫຼັກກາກບອນຫຼືອຸປະກອນ, ບ່ອນທີ່ມັນປະຕິກິລິຍາກັບຄາບອນໃນການແກ້ໄຂໂລຫະເພື່ອສ້າງເປັນອາຍແກັສ methane ຢູ່ໃນຂອບເຂດເມັດພືດ.ບໍ່ສາມາດທີ່ຈະຫລົບຫນີໄດ້, ອາຍແກັສຂະຫຍາຍອອກ, ສ້າງຮອຍແຕກແລະຮອຍແຕກໃນຝາຂອງທໍ່ຫຼືເຮືອ - ນີ້ແມ່ນ HTGA.ທ່ານສາມາດເບິ່ງຜົນໄດ້ຮັບ HTHA ໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນໃນຮູບ 2 ບ່ອນທີ່ຮອຍແຕກແລະຮອຍແຕກແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຢູ່ໃນກໍາແພງ 8″.ສ່ວນຂອງທໍ່ຂະຫນາດນາມ (NPS) ທີ່ລົ້ມເຫລວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້.
ເຫລໍກຄາບອນສາມາດໃຊ້ສໍາລັບການບໍລິການໄຮໂດເຈນໃນເວລາທີ່ອຸນຫະພູມປະຕິບັດການຖືກຮັກສາໄວ້ຕ່ໍາກວ່າ 500 ° F.ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, HTHA ເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ອາຍແກັສ hydrogen ຖືກຈັດຢູ່ໃນຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນແລະອຸນຫະພູມສູງ.ເຫລໍກຄາບອນບໍ່ໄດ້ຖືກແນະນໍາໃນເວລາທີ່ຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງ hydrogen ຄາດວ່າຈະຢູ່ທີ່ປະມານ 3000 psi ແລະອຸນຫະພູມສູງກວ່າປະມານ 450 ° F (ເຊິ່ງເປັນສະພາບອຸປະຕິເຫດໃນຮູບ 2).
ດັ່ງທີ່ສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກດິນຕອນ Nelson ທີ່ຖືກດັດແປງໃນຮູບ 3, ສ່ວນຫນຶ່ງແມ່ນເອົາມາຈາກ API 941, ອຸນຫະພູມສູງມີຜົນກະທົບທີ່ສຸດຕໍ່ການບັງຄັບໃຊ້ hydrogen.ຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງອາຍແກັສໄຮໂດເຈນສາມາດເກີນ 1000 psi ເມື່ອນໍາໃຊ້ກັບເຫຼັກກາກບອນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 500 ° F.
ຮູບ 3. ຕາຕະລາງ Nelson ທີ່ຖືກດັດແປງນີ້ (ດັດແປງຈາກ API 941) ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເລືອກວັດສະດຸທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການບໍລິການໄຮໂດເຈນໃນອຸນຫະພູມຕ່າງໆ.
ໃນຮູບ.3 ສະແດງໃຫ້ເຫັນທາງເລືອກຂອງເຫຼັກກ້າທີ່ຮັບປະກັນເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການໂຈມຕີຂອງ hydrogen, ຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານແລະຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງ hydrogen.ສະແຕນເລດ Austenitic ແມ່ນ insensitive ກັບ HTHA ແລະເປັນວັດສະດຸທີ່ພໍໃຈໃນທຸກອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນ.
ເຫຼັກສະແຕນເລດ Austenitic 316/316L ເປັນວັດສະດຸປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍທີ່ສຸດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໄຮໂດເຈນແລະມີບັນທຶກການຕິດຕາມທີ່ພິສູດແລ້ວ.ໃນຂະນະທີ່ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຫຼັງການເຊື່ອມໂລຫະ (PWHT) ແມ່ນແນະນໍາສໍາລັບເຫຼັກກາກບອນເພື່ອ calcinate hydrogen ສ່ວນທີ່ເຫຼືອໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມໂລຫະແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຂງຂອງເຂດຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມໂລຫະ, ມັນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງສໍາລັບເຫຼັກສະແຕນເລດ austenitic.
ຜົນກະທົບດ້ານຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນແລະການເຊື່ອມໂລຫະມີຜົນກະທົບເລັກນ້ອຍຕໍ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງສະແຕນເລດ austenitic.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການເຮັດວຽກເຢັນສາມາດປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງສະແຕນເລດ austenitic, ເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມແຂງ.ໃນເວລາທີ່ງໍແລະກອບເປັນຈໍານວນທໍ່ຈາກສະແຕນເລດ austenitic, ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງເຂົາເຈົ້າມີການປ່ຽນແປງ, ລວມທັງການຫຼຸດລົງຂອງ plasticity ຂອງວັດສະດຸ.
ຖ້າສະແຕນເລດ austenitic ຕ້ອງການການປະກອບເປັນເຢັນ, ການຫມຸນການແກ້ໄຂ (ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນປະມານ 1045 ° C ປະຕິບັດຕາມໂດຍການດັບຫຼືຄວາມເຢັນຢ່າງໄວວາ) ຈະຟື້ນຟູຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸກັບຄ່າເດີມ.ມັນຍັງຈະລົບລ້າງການແຍກໂລຫະປະສົມ, ຄວາມຮູ້ສຶກແລະໄລຍະ sigma ບັນລຸໄດ້ຫຼັງຈາກການເຮັດວຽກເຢັນ.ເມື່ອປະຕິບັດການຫມຸນການແກ້ໄຂ, ຈົ່ງຮູ້ວ່າຄວາມເຢັນຢ່າງໄວວາສາມາດເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນທີ່ເຫລືອຢູ່ໃນວັດສະດຸໄດ້ຖ້າບໍ່ຖືກຈັດການຢ່າງຖືກຕ້ອງ.
ອ້າງອີງໃສ່ຕາຕະລາງ GR-2.1.1-1 ດັດຊະນີການກໍານົດວັດສະດຸຂອງທໍ່ ແລະທໍ່ທໍ່ ແລະ GR-2.1.1-2 ດັດຊະນີການກໍານົດວັດສະດຸທໍ່ໃນ ASME B31 ສໍາລັບການຄັດເລືອກວັດສະດຸທີ່ຍອມຮັບໄດ້ສໍາລັບການບໍລິການ H2.ທໍ່ແມ່ນບ່ອນທີ່ດີທີ່ຈະເລີ່ມຕົ້ນ.
ດ້ວຍນ້ໍາຫນັກປະລໍາມະນູມາດຕະຖານຂອງ 1.008 ຫນ່ວຍມະຫາຊົນປະລໍາມະນູ (amu), ໄຮໂດເຈນແມ່ນອົງປະກອບທີ່ເບົາທີ່ສຸດແລະນ້ອຍທີ່ສຸດໃນຕາຕະລາງໄລຍະເວລາ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮົ່ວໄຫຼສູງ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍ, ຂ້ອຍອາດຈະເພີ່ມ.ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບທໍ່ອາຍແກັສຕ້ອງໄດ້ຮັບການອອກແບບໃນລັກສະນະດັ່ງກ່າວເພື່ອຈໍາກັດການເຊື່ອມຕໍ່ປະເພດກົນຈັກແລະປັບປຸງການເຊື່ອມຕໍ່ເຫຼົ່ານັ້ນທີ່ຈໍາເປັນຢ່າງແທ້ຈິງ.
ເມື່ອຈໍາກັດຈຸດຮົ່ວໄຫຼ, ລະບົບຄວນໄດ້ຮັບການເຊື່ອມຢ່າງສົມບູນ, ຍົກເວັ້ນການເຊື່ອມຕໍ່ flanged ກ່ຽວກັບອຸປະກອນ, ອົງປະກອບຂອງທໍ່ແລະ fittings.ການເຊື່ອມຕໍ່ກະທູ້ຄວນໄດ້ຮັບການຫຼີກເວັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ຖ້າບໍ່ສົມບູນ.ຖ້າການເຊື່ອມຕໍ່ threaded ບໍ່ສາມາດຫຼີກເວັ້ນໄດ້ສໍາລັບເຫດຜົນໃດກໍ່ຕາມ, ມັນແນະນໍາໃຫ້ເຮັດໃຫ້ເຂົາເຈົ້າຢ່າງເຕັມສ່ວນໂດຍບໍ່ມີການ sealant thread ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປະທັບຕາການເຊື່ອມ.ເມື່ອນໍາໃຊ້ທໍ່ເຫລໍກຄາບອນ, ຂໍ້ຕໍ່ຂອງທໍ່ຕ້ອງຖືກເຊື່ອມໃນກົ້ນແລະຫຼັງການເຊື່ອມໂລຫະຄວາມຮ້ອນ (PWHT).ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມໂລຫະ, ທໍ່ໃນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ໄດ້ຖືກສໍາຜັດກັບການໂຈມຕີຂອງ hydrogen ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມ.ໃນຂະນະທີ່ການໂຈມຕີຂອງ hydrogen ເກີດຂຶ້ນຕົ້ນຕໍຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ຂັ້ນຕອນ PWHT ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງສົມບູນ, ຖ້າບໍ່ລົບລ້າງ, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ນີ້ເຖິງແມ່ນວ່າພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະພາບແວດລ້ອມ.
ຈຸດອ່ອນຂອງລະບົບການເຊື່ອມໂລຫະທັງຫມົດແມ່ນການເຊື່ອມຕໍ່ flange.ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມແຫນ້ນຫນາໃນການເຊື່ອມຕໍ່ flange ສູງ, ຄວນໃຊ້ gaskets Kammprofile (ຮູບ 4) ຫຼືຮູບແບບອື່ນຂອງ gaskets.ເຮັດໃນເກືອບວິທີດຽວກັນໂດຍຜູ້ຜະລິດຈໍານວນຫນຶ່ງ, pad ນີ້ແມ່ນໃຫ້ອະໄພຫຼາຍ.ມັນປະກອບດ້ວຍວົງແຫວນໂລຫະທັງໝົດທີ່ມີແຂ້ວເລື່ອຍ sandwiched ລະຫວ່າງອຸປະກອນການຜະນຶກອ່ອນນຸ້ມ, ຜິດປົກກະຕິ.ແຂ້ວສຸມໃສ່ການໂຫຼດຂອງ bolt ໃນພື້ນທີ່ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າເພື່ອໃຫ້ເຫມາະແຫນ້ນແຫນ້ນດ້ວຍຄວາມກົດດັນຫນ້ອຍ.ມັນໄດ້ຖືກອອກແບບໃນລັກສະນະທີ່ມັນສາມາດຊົດເຊີຍສໍາລັບຫນ້າແປນທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນເຊັ່ນດຽວກັນກັບສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ມີການປ່ຽນແປງ.
ຮູບທີ 4. ກະເປົ໋າ Kammprofile ມີແກນໂລຫະທີ່ຜູກມັດທັງສອງດ້ານດ້ວຍຕົວຕື່ມອ່ອນ.
ປັດໃຈສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງຂອງຄວາມສົມບູນຂອງລະບົບແມ່ນປ່ຽງ.ການຮົ່ວໄຫຼຮອບປະທັບຕາຂອງລໍາຕົ້ນແລະ flanges ຂອງຮ່າງກາຍແມ່ນບັນຫາທີ່ແທ້ຈິງ.ເພື່ອປ້ອງກັນການນີ້, ແນະນໍາໃຫ້ເລືອກປ່ຽງທີ່ມີປະທັບຕາຂອງເຄື່ອງເປົ່າ.
ໃຊ້ 1 ນິ້ວ.ໂຮງຮຽນ 80 ທໍ່ເຫລໍກຄາບອນ, ໃນຕົວຢ່າງຂອງພວກເຮົາຂ້າງລຸ່ມນີ້, ຄວາມທົນທານຕໍ່ການຜະລິດ, ການກັດກ່ອນແລະຄວາມທົນທານຂອງກົນຈັກສອດຄ່ອງກັບ ASTM A106 Gr B, ຄວາມກົດດັນການເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ (MAWP) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໃນສອງຂັ້ນຕອນທີ່ອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 300 ° F (ຫມາຍເຫດ: ເຫດຜົນສໍາລັບ "... ສໍາລັບອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 300ºF ... " r A M A 10 ຄວາມກົດດັນເລີ່ມຕົ້ນຂອງອຸປະກອນການ BAST (A 10 ºF). ເມື່ອ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ເກີນ 300ºF.(S​)​, ສະ​ນັ້ນ​ສົມ​ຜົນ (1​) ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ການ​ປັບ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ​ກວ່າ 300ºF​.
ໂດຍອ້າງອີງໃສ່ສູດ (1), ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນການຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນທາງທິດສະດີຂອງທໍ່.
T = ຄວາມຫນາຂອງກໍາແພງທໍ່ລົບກົນຈັກ, corrosion ແລະຄວາມທົນທານການຜະລິດ, ໃນນິ້ວ.
ສ່ວນທີສອງຂອງຂະບວນການແມ່ນເພື່ອຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນການເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດຂອງທໍ່ທໍ່ໂດຍນໍາໃຊ້ປັດໃຈຄວາມປອດໄພ S f ກັບຜົນໄດ້ຮັບ P ຕາມສົມຜົນ (2):
ດັ່ງນັ້ນ, ໃນເວລາທີ່ນໍາໃຊ້ 1″ ໂຮງຮຽນ 80 ອຸປະກອນການ, ຄວາມກົດດັນລະເບີດໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄວາມປອດໄພຂອງ Sf ຂອງ 4 ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍສອດຄ່ອງກັບຄໍາແນະນໍາຂອງເຮືອຄວາມກົດດັນ ASME ພາກທີ VIII-1 2019, ວັກ 8. UG-101 ຄິດໄລ່ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຄ່າ MAWP ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນ 810 psi.ນິ້ວຫມາຍເຖິງທໍ່ເທົ່ານັ້ນ.ການເຊື່ອມຕໍ່ຫຼືອົງປະກອບຂອງ flange ທີ່ມີລະດັບຕ່ໍາສຸດໃນລະບົບຈະເປັນຕົວກໍານົດການກໍານົດຄວາມກົດດັນທີ່ອະນຸຍາດໃນລະບົບ.
ຕໍ່ ASME B16.5, ຄວາມກົດດັນການເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ສໍາລັບ 150 flange ເຫຼັກກ້າຄາບອນແມ່ນ 285 psi.ນິ້ວຢູ່ທີ່ -20°F ຫາ 100°F.Class 300 ມີຄວາມກົດດັນການເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດຂອງ 740 psi.ນີ້ຈະເປັນປັດໃຈຈໍາກັດຄວາມກົດດັນຂອງລະບົບຕາມຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸຂ້າງລຸ່ມນີ້.ນອກຈາກນີ້, ພຽງແຕ່ໃນການທົດສອບ hydrostatic, ມູນຄ່າເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເກີນ 1.5 ເທື່ອ.
ເປັນຕົວຢ່າງຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງວັດສະດຸເຫຼັກກາກບອນ, ຂໍ້ກໍານົດຂອງສາຍບໍລິການອາຍແກັສ H2 ທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມຕ່ໍາກວ່າຄວາມກົດດັນຂອງການອອກແບບຂອງ 740 psi.ນິ້ວ, ອາດຈະປະກອບດ້ວຍຄວາມຕ້ອງການວັດສະດຸທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 2. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນປະເພດທີ່ອາດຈະຕ້ອງການຄວາມສົນໃຈທີ່ຈະລວມຢູ່ໃນສະເພາະ:
ນອກເຫນືອຈາກທໍ່ນັ້ນ, ມີຫຼາຍອົງປະກອບທີ່ປະກອບເປັນລະບົບທໍ່ເຊັ່ນ: fittings, valves, ອຸປະກອນສາຍ, ແລະອື່ນໆ. ໃນຂະນະທີ່ຫຼາຍອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກນໍາມາຮ່ວມກັນໃນທໍ່ເພື່ອປຶກສາຫາລືຢ່າງລະອຽດ, ນີ້ຈະຕ້ອງມີຫນ້າຫຼາຍກ່ວາທີ່ສາມາດຮອງຮັບໄດ້.ຫົວ​ຂໍ້​ນີ້.