ພາບລວມນີ້ໃຫ້ຄໍາແນະນໍາສໍາລັບການອອກແບບລະບົບທໍ່ທີ່ປອດໄພສໍາລັບການແຈກຢາຍໄຮໂດຣເຈນ.
ໄຮໂດຣເຈນເປັນຂອງແຫຼວທີ່ມີຄວາມລະເຫີຍສູງ ແລະ ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮົ່ວໄຫຼສູງ. ມັນເປັນການປະສົມປະສານທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ ແລະ ເປັນອັນຕະລາຍເຖິງຊີວິດ, ເປັນຂອງແຫຼວທີ່ມີຄວາມລະເຫີຍສູງ ແລະ ຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມ. ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນແນວໂນ້ມທີ່ຄວນພິຈາລະນາເມື່ອເລືອກວັດສະດຸ, ປະเก็น ແລະ ປະທັບຕາ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບລັກສະນະການອອກແບບຂອງລະບົບດັ່ງກ່າວ. ຫົວຂໍ້ເຫຼົ່ານີ້ກ່ຽວກັບການແຈກຢາຍຂອງອາຍແກັສ H2 ແມ່ນຈຸດສຸມຂອງການສົນທະນານີ້, ບໍ່ແມ່ນການຜະລິດ H2, H2 ຂອງແຫຼວ, ຫຼື H2 ຂອງແຫຼວ (ເບິ່ງແຖບດ້ານຂ້າງເບື້ອງຂວາ).
ນີ້ແມ່ນຈຸດສຳຄັນຈຳນວນໜຶ່ງທີ່ຈະຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານເຂົ້າໃຈສ່ວນປະສົມຂອງໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ອາກາດ H2. ໄຮໂດຣເຈນເຜົາໄໝ້ໄດ້ສອງວິທີຄື: ການເຜົາໄໝ້ ແລະ ການລະເບີດ.
ການດັບໄຟ. ການດັບໄຟແມ່ນຮູບແບບການເຜົາໄໝ້ທົ່ວໄປທີ່ແປວໄຟເດີນທາງຜ່ານສ່ວນປະສົມດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ຕໍ່າກວ່າສຽງ. ຕົວຢ່າງ, ສິ່ງນີ້ເກີດຂຶ້ນເມື່ອກຸ່ມເມກໄຮໂດຣເຈນ-ອາກາດຖືກຕິດໄຟໂດຍແຫຼ່ງຕິດໄຟຂະໜາດນ້ອຍ. ໃນກໍລະນີນີ້, ແປວໄຟຈະເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວສິບຫາຫຼາຍຮ້ອຍຟຸດຕໍ່ວິນາທີ. ການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງອາຍແກັສຮ້ອນສ້າງຄື້ນຄວາມກົດດັນທີ່ມີຄວາມແຮງເທົ່າກັບຂະໜາດຂອງກ້ອນເມກ. ໃນບາງກໍລະນີ, ແຮງຂອງຄື້ນຊ໊ອກສາມາດພຽງພໍທີ່ຈະທຳລາຍໂຄງສ້າງອາຄານ ແລະ ວັດຖຸອື່ນໆທີ່ຢູ່ໃນເສັ້ນທາງຂອງມັນ ແລະ ເຮັດໃຫ້ເກີດການບາດເຈັບ.
ລະເບີດ. ເມື່ອມັນລະເບີດ, ແປວໄຟ ແລະ ຄື້ນຊ໊ອກໄດ້ເຄື່ອນທີ່ຜ່ານສ່ວນປະສົມດ້ວຍຄວາມໄວເໜືອສຽງ. ອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນໃນຄື້ນລະເບີດແມ່ນສູງກວ່າການລະເບີດຫຼາຍ. ເນື່ອງຈາກແຮງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການລະເບີດຈຶ່ງເປັນອັນຕະລາຍຫຼາຍຕໍ່ຄົນ, ອາຄານ ແລະ ວັດຖຸໃກ້ຄຽງ. ການດັບໄຟປົກກະຕິເຮັດໃຫ້ເກີດການລະເບີດເມື່ອຕິດໄຟໃນພື້ນທີ່ຈຳກັດ. ໃນພື້ນທີ່ແຄບດັ່ງກ່າວ, ການຕິດໄຟສາມາດເກີດຈາກພະລັງງານໜ້ອຍທີ່ສຸດ. ແຕ່ສຳລັບການລະເບີດຂອງສ່ວນປະສົມໄຮໂດຣເຈນ-ອາກາດໃນພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ຈຳກັດ, ຕ້ອງມີແຫຼ່ງຕິດໄຟທີ່ມີພະລັງຫຼາຍກວ່າ.
ອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນທົ່ວຄື້ນລະເບີດໃນສ່ວນປະສົມໄຮໂດຣເຈນ-ອາກາດແມ່ນປະມານ 20. ທີ່ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ, ອັດຕາສ່ວນ 20 ແມ່ນ 300 psi. ເມື່ອຄື້ນຄວາມກົດດັນນີ້ປະທະກັບວັດຖຸທີ່ຢູ່ນິ້ງ, ອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນຈະເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 40-60. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນການສະທ້ອນຂອງຄື້ນຄວາມກົດດັນຈາກອຸປະສັກທີ່ຢູ່ນິ້ງ.
ແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮົ່ວໄຫຼ. ເນື່ອງຈາກມີຄວາມໜືດຕ່ຳ ແລະ ນ້ຳໜັກໂມເລກຸນຕ່ຳ, ອາຍແກັສ H2 ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮົ່ວໄຫຼ ແລະ ແມ່ນແຕ່ຊຶມເຂົ້າ ຫຼື ເຈາະເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸຕ່າງໆ.
ໄຮໂດຣເຈນມີນ້ຳໜັກເບົາກວ່າອາຍແກັສທຳມະຊາດ 8 ເທົ່າ, ເບົາກວ່າອາກາດ 14 ເທົ່າ, ເບົາກວ່າໂປຣເພນ 22 ເທົ່າ ແລະ ເບົາກວ່າອາຍນ້ຳມັນແອັດຊັງ 57 ເທົ່າ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າເມື່ອຕິດຕັ້ງຢູ່ນອກເຮືອນ, ອາຍແກັສ H2 ຈະລອຍຂຶ້ນ ແລະ ກະຈາຍໄປຢ່າງໄວວາ, ຫຼຸດຜ່ອນອາການຂອງການຮົ່ວໄຫຼເທົ່າໆກັນ. ແຕ່ມັນສາມາດເປັນດາບສອງຄົມໄດ້. ການລະເບີດອາດຈະເກີດຂຶ້ນຖ້າການເຊື່ອມໂລຫະຕ້ອງເຮັດໃນການຕິດຕັ້ງນອກເຮືອນຂ້າງເທິງ ຫຼື ທາງລຸ່ມຂອງລົມຂອງການຮົ່ວໄຫຼ H2 ໂດຍບໍ່ມີການສຶກສາການກວດຈັບການຮົ່ວໄຫຼກ່ອນການເຊື່ອມໂລຫະ. ໃນພື້ນທີ່ປິດ, ອາຍແກັສ H2 ສາມາດລອຍຂຶ້ນ ແລະ ສະສົມຈາກເພດານລົງມາ, ເຊິ່ງເປັນສະພາບທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ມັນສະສົມເປັນປະລິມານຫຼາຍກ່ອນທີ່ຈະມີໂອກາດສຳຜັດກັບແຫຼ່ງຕິດໄຟໃກ້ພື້ນດິນ.
ໄຟໄໝ້ໂດຍບັງເອີນ. ການຕິດໄຟດ້ວຍຕົນເອງແມ່ນປະກົດການທີ່ສ່ວນປະສົມຂອງອາຍແກັສ ຫຼື ໄອນ້ຳຕິດໄຟໂດຍທຳມະຊາດໂດຍບໍ່ມີແຫຼ່ງຕິດໄຟພາຍນອກ. ມັນຍັງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມ "ການເຜົາໄໝ້ໂດຍທຳມະຊາດ" ຫຼື "ການເຜົາໄໝ້ໂດຍທຳມະຊາດ". ການຕິດໄຟດ້ວຍຕົນເອງແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມ, ບໍ່ແມ່ນຄວາມກົດດັນ.
ອຸນຫະພູມທີ່ຕິດໄຟເອງແມ່ນອຸນຫະພູມຕໍ່າສຸດທີ່ເຊື້ອໄຟຈະຕິດໄຟເອງກ່ອນການຕິດໄຟໂດຍບໍ່ມີແຫຼ່ງຕິດໄຟພາຍນອກເມື່ອສຳຜັດກັບອາກາດ ຫຼື ສານຜຸພັງ. ອຸນຫະພູມທີ່ຕິດໄຟເອງຂອງຜົງດຽວແມ່ນອຸນຫະພູມທີ່ມັນຕິດໄຟເອງໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີສານຜຸພັງ. ອຸນຫະພູມທີ່ຕິດໄຟເອງຂອງອາຍແກັສ H2 ໃນອາກາດແມ່ນ 585°C.
ພະລັງງານຈູດໄຟແມ່ນພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນການແຜ່ກະຈາຍຂອງແປວໄຟຜ່ານສ່ວນປະສົມທີ່ຕິດໄຟໄດ້. ພະລັງງານຈູດໄຟຕໍ່າສຸດແມ່ນພະລັງງານຕໍ່າສຸດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອຈູດສ່ວນປະສົມທີ່ຕິດໄຟໄດ້ສະເພາະທີ່ອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນສະເພາະ. ພະລັງງານຈູດໄຟຕໍ່າສຸດຂອງປະກາຍໄຟສຳລັບອາຍແກັສ H2 ໃນອາກາດ 1 atm = 1.9 × 10–8 BTU (0.02 mJ).
ຂີດຈຳກັດການລະເບີດແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງສຸດ ແລະ ຕໍ່າສຸດຂອງໄອ, ໝອກ ຫຼື ຝຸ່ນໃນອາກາດ ຫຼື ອົກຊີເຈນທີ່ເກີດການລະເບີດ. ຂະໜາດ ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງສະພາບແວດລ້ອມ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ, ຄວບຄຸມຂີດຈຳກັດ. “ຂີດຈຳກັດການລະເບີດ” ບາງຄັ້ງຖືກໃຊ້ເປັນຄຳສັບຄ້າຍຄືກັນສຳລັບ “ຂີດຈຳກັດການລະເບີດ”.
ຂີດຈຳກັດການລະເບີດສຳລັບສ່ວນປະສົມ H2 ໃນອາກາດແມ່ນ 18.3 vol.% (ຂີດຈຳກັດຕ່ຳ) ແລະ 59 vol.% (ຂີດຈຳກັດເທິງ).
ເມື່ອອອກແບບລະບົບທໍ່ (ຮູບທີ 1), ຂັ້ນຕອນທຳອິດແມ່ນການກຳນົດວັດສະດຸກໍ່ສ້າງທີ່ຕ້ອງການສຳລັບນ້ຳຢາແຕ່ລະປະເພດ. ແລະນ້ຳຢາແຕ່ລະຊະນິດຈະຖືກຈັດປະເພດຕາມ ASME B31.3 ວັກ. 300(b)(1) ກ່າວວ່າ, “ເຈົ້າຂອງຍັງມີຄວາມຮັບຜິດຊອບໃນການກຳນົດທໍ່ປະເພດ D, M, ຄວາມດັນສູງ, ແລະ ຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ແລະ ກຳນົດວ່າຄວນໃຊ້ລະບົບຄຸນນະພາບສະເພາະໃດໜຶ່ງຫຼືບໍ່.”
ການຈັດປະເພດຂອງແຫຼວກຳນົດລະດັບການທົດສອບ ແລະ ປະເພດຂອງການທົດສອບທີ່ຕ້ອງການ, ພ້ອມທັງຂໍ້ກຳນົດອື່ນໆອີກຫຼາຍຢ່າງໂດຍອີງໃສ່ໝວດໝູ່ຂອງແຫຼວ. ຄວາມຮັບຜິດຊອບຂອງເຈົ້າຂອງສຳລັບສິ່ງນີ້ມັກຈະຕົກເປັນຂອງພະແນກວິສະວະກຳຂອງເຈົ້າຂອງ ຫຼື ວິສະວະກອນທີ່ຈ້າງມາ.
ໃນຂະນະທີ່ລະຫັດທໍ່ຂະບວນການ B31.3 ບໍ່ໄດ້ບອກເຈົ້າຂອງວ່າຈະໃຊ້ວັດສະດຸໃດສຳລັບນ້ຳມັນສະເພາະ, ແຕ່ມັນໃຫ້ຄຳແນະນຳກ່ຽວກັບຄວາມແຂງແຮງ, ຄວາມໜາ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການການເຊື່ອມຕໍ່ວັດສະດຸ. ນອກຈາກນີ້ຍັງມີສອງຂໍ້ຄວາມໃນບົດນຳຂອງລະຫັດທີ່ລະບຸຢ່າງຊັດເຈນວ່າ:
ແລະຂະຫຍາຍໄປໃນວັກທຳອິດຂ້າງເທິງ, ວັກ B31.3. 300(b)(1) ຍັງລະບຸວ່າ: “ເຈົ້າຂອງການຕິດຕັ້ງທໍ່ສົ່ງນ້ຳມັນມີຄວາມຮັບຜິດຊອບແຕ່ພຽງຜູ້ດຽວໃນການປະຕິບັດຕາມລະຫັດນີ້ ແລະ ສຳລັບການສ້າງຕັ້ງຂໍ້ກຳນົດການອອກແບບ, ການກໍ່ສ້າງ, ການກວດກາ, ການກວດກາ ແລະ ການທົດສອບທີ່ຄວບຄຸມການຈັດການ ຫຼື ຂະບວນການທັງໝົດທີ່ທໍ່ສົ່ງນ້ຳມັນເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງການຕິດຕັ້ງ.” ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັງຈາກວາງກົດລະບຽບພື້ນຖານບາງຢ່າງສຳລັບຄວາມຮັບຜິດຊອບ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດສຳລັບການກຳນົດໝວດໝູ່ການບໍລິການນ້ຳມັນ, ໃຫ້ພວກເຮົາເບິ່ງວ່າອາຍແກັສໄຮໂດຣເຈນເໝາະສົມກັບບ່ອນໃດ.
ເນື່ອງຈາກອາຍແກັສໄຮໂດຣເຈນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຂອງແຫຼວທີ່ລະເຫີຍໄດ້ງ່າຍ ແລະ ມີຮອຍຮົ່ວ, ອາຍແກັສໄຮໂດຣເຈນສາມາດຖືກພິຈາລະນາວ່າເປັນຂອງແຫຼວປົກກະຕິ ຫຼື ຂອງແຫຼວປະເພດ M ພາຍໃຕ້ໝວດໝູ່ B31.3 ສຳລັບການບໍລິການຂອງແຫຼວ. ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ການຈັດປະເພດຂອງການຈັດການຂອງແຫຼວແມ່ນຂໍ້ກຳນົດຂອງເຈົ້າຂອງ, ໂດຍມີເງື່ອນໄຂວ່າມັນຕອບສະໜອງແນວທາງສຳລັບໝວດໝູ່ທີ່ເລືອກທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນ B31.3, ຂໍ້ 3. 300.2 ຄຳນິຍາມໃນພາກ “ການບໍລິການໄຮໂດຣລິກ”. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຄຳນິຍາມສຳລັບການບໍລິການຂອງແຫຼວປົກກະຕິ ແລະ ການບໍລິການຂອງແຫຼວປະເພດ M:
"ການບໍລິການຂອງແຫຼວປົກກະຕິ: ການບໍລິການຂອງແຫຼວທີ່ໃຊ້ໄດ້ກັບທໍ່ສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ຂຶ້ນກັບລະຫັດນີ້, ເຊັ່ນ: ບໍ່ຂຶ້ນກັບລະບຽບການສຳລັບຊັ້ນ D, M, ອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມດັນສູງ, ຫຼື ຄວາມສະອາດຂອງແຫຼວສູງ."
(1) ຄວາມເປັນພິດຂອງນ້ຳແມ່ນສູງຫຼາຍ ເຊິ່ງການສຳຜັດກັບນ້ຳໃນປະລິມານໜ້ອຍດຽວທີ່ເກີດຈາກການຮົ່ວໄຫຼສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການບາດເຈັບຢ່າງຮ້າຍແຮງຖາວອນຕໍ່ຜູ້ທີ່ສູດດົມ ຫຼື ສຳຜັດກັບມັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີການດຳເນີນມາດຕະການຟື້ນຟູທັນທີກໍຕາມ.
(2) ຫຼັງຈາກພິຈາລະນາການອອກແບບທໍ່ສົ່ງ, ປະສົບການ, ເງື່ອນໄຂການດຳເນີນງານ, ແລະ ສະຖານທີ່, ເຈົ້າຂອງກຳນົດວ່າຄວາມຕ້ອງການສຳລັບການນຳໃຊ້ນ້ຳມັນຕາມປົກກະຕິບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະໃຫ້ຄວາມແໜ້ນໜາທີ່ຈຳເປັນເພື່ອປົກປ້ອງພະນັກງານຈາກການສຳຜັດ.”
ໃນຄຳນິຍາມຂ້າງເທິງຂອງ M, ອາຍແກັສໄຮໂດຣເຈນບໍ່ຕອບສະໜອງເງື່ອນໄຂຂອງວັກ (1) ເພາະມັນບໍ່ໄດ້ຖືກຖືວ່າເປັນຂອງແຫຼວທີ່ເປັນພິດ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໂດຍການນຳໃຊ້ຂໍ້ຍ່ອຍ (2), ລະຫັດອະນຸຍາດໃຫ້ຈັດປະເພດລະບົບໄຮໂດຣລິກໃນຊັ້ນ M ຫຼັງຈາກພິຈາລະນາຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບ “…ການອອກແບບທໍ່, ປະສົບການ, ເງື່ອນໄຂການດຳເນີນງານ ແລະ ສະຖານທີ່…” ເຈົ້າຂອງອະນຸຍາດໃຫ້ກຳນົດການຈັດການຂອງແຫຼວປົກກະຕິ. ຂໍ້ກຳນົດດັ່ງກ່າວບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການສຳລັບລະດັບຄວາມສົມບູນທີ່ສູງຂຶ້ນໃນການອອກແບບ, ການກໍ່ສ້າງ, ການກວດກາ, ການກວດກາ ແລະ ການທົດສອບລະບົບທໍ່ອາຍແກັສໄຮໂດຣເຈນ.
ກະລຸນາອ້າງອີງເຖິງຕາຕະລາງທີ 1 ກ່ອນທີ່ຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບການກັດກ່ອນຂອງໄຮໂດຣເຈນທີ່ອຸນຫະພູມສູງ (HTHA). ລະຫັດ, ມາດຕະຖານ ແລະ ລະບຽບການຕ່າງໆແມ່ນລະບຸໄວ້ໃນຕາຕະລາງນີ້, ເຊິ່ງປະກອບມີເອກະສານຫົກສະບັບກ່ຽວກັບຫົວຂໍ້ຂອງການແຕກຫັກຂອງໄຮໂດຣເຈນ (HE), ເຊິ່ງເປັນຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງການກັດກ່ອນທົ່ວໄປທີ່ປະກອບມີ HTHA. OH ສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າ ແລະ ສູງ. ຖືວ່າເປັນຮູບແບບຂອງການກັດກ່ອນ, ມັນສາມາດເລີ່ມຕົ້ນໄດ້ຫຼາຍວິທີ ແລະ ຍັງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ວັດສະດຸຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ.
HE ມີຫຼາຍຮູບແບບ, ເຊິ່ງສາມາດແບ່ງອອກເປັນການແຕກໄຮໂດເຈນ (HAC), ການແຕກຄວາມຄຽດໄຮໂດເຈນ (HSC), ການແຕກການກັດກ່ອນຄວາມຄຽດ (SCC), ການແຕກການກັດກ່ອນໄຮໂດເຈນ (HACC), ການຟອງໄຮໂດເຈນ (HB), ການແຕກໄຮໂດເຈນ (HIC). )), ການແຕກໄຮໂດເຈນທີ່ເນັ້ນຄວາມຄຽດ (SOHIC), ການແຕກແບບກ້າວໜ້າ (SWC), ການແຕກຄວາມຄຽດຊູນໄຟດ (SSC), ການແຕກເຂດອ່ອນ (SZC), ແລະ ການກັດກ່ອນໄຮໂດເຈນທີ່ອຸນຫະພູມສູງ (HTHA).
ໃນຮູບແບບທີ່ງ່າຍທີ່ສຸດ, ການແຕກຫັກຂອງໄຮໂດຣເຈນແມ່ນກົນໄກສຳລັບການທຳລາຍຂອບເຂດຂອງເມັດໂລຫະ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼຸດລົງຍ້ອນການເຈາະຂອງໄຮໂດຣເຈນປະລໍາມະນູ. ວິທີການທີ່ສິ່ງນີ້ເກີດຂຶ້ນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ຖືກກຳນົດບາງສ່ວນໂດຍຊື່ຂອງມັນ, ເຊັ່ນ HTHA, ບ່ອນທີ່ຕ້ອງການໄຮໂດຣເຈນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ຄວາມກົດດັນສູງພ້ອມໆກັນສຳລັບການແຕກຫັກ, ແລະ SSC, ບ່ອນທີ່ໄຮໂດຣເຈນປະລໍາມະນູຖືກຜະລິດເປັນອາຍແກັສປິດ ແລະ ໄຮໂດຣເຈນ. ເນື່ອງຈາກການກັດກ່ອນຂອງກົດ, ພວກມັນຊຶມເຂົ້າໄປໃນກ່ອງໂລຫະ, ເຊິ່ງສາມາດນຳໄປສູ່ຄວາມແຕກຫັກ. ແຕ່ຜົນໄດ້ຮັບໂດຍລວມແມ່ນຄືກັນກັບທຸກກໍລະນີຂອງການແຕກຫັກຂອງໄຮໂດຣເຈນທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງ, ບ່ອນທີ່ຄວາມແຂງແຮງຂອງໂລຫະຫຼຸດລົງໂດຍການແຕກຫັກຕ່ຳກວ່າລະດັບຄວາມກົດດັນທີ່ອະນຸຍາດ, ເຊິ່ງໃນທາງກັບກັນຈະວາງພື້ນຖານສຳລັບເຫດການໄພພິບັດທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນເນື່ອງຈາກຄວາມຜັນຜວນຂອງແຫຼວ.
ນອກເໜືອໄປຈາກຄວາມໜາຂອງຝາ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງຂໍ້ຕໍ່ກົນຈັກແລ້ວ, ຍັງມີສອງປັດໄຈຫຼັກທີ່ຄວນພິຈາລະນາເມື່ອເລືອກວັດສະດຸສຳລັບການບໍລິການອາຍແກັສ H2: 1. ການສຳຜັດກັບໄຮໂດຣເຈນອຸນຫະພູມສູງ (HTHA) ແລະ 2. ຄວາມກັງວົນທີ່ຮ້າຍແຮງກ່ຽວກັບການຮົ່ວໄຫຼທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ. ຫົວຂໍ້ທັງສອງກຳລັງຢູ່ພາຍໃຕ້ການສົນທະນາ.
ບໍ່ເຫມືອນກັບໄຮໂດຣເຈນໂມເລກຸນ, ໄຮໂດຣເຈນປະລໍາມະນູສາມາດຂະຫຍາຍຕົວໄດ້, ເຮັດໃຫ້ໄຮໂດຣເຈນປະເຊີນກັບອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນສູງ, ສ້າງພື້ນຖານສຳລັບ HTHA ທີ່ມີທ່າແຮງ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້, ໄຮໂດຣເຈນປະລໍາມະນູສາມາດແຜ່ກະຈາຍເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸທໍ່ເຫຼັກກ້າຄາບອນ ຫຼື ອຸປະກອນ, ບ່ອນທີ່ມັນປະຕິກິລິຍາກັບຄາບອນໃນສານລະລາຍໂລຫະເພື່ອສ້າງອາຍແກັສມີເທນຢູ່ຂອບເຂດຂອງເມັດ. ຖ້າບໍ່ສາມາດຫຼົບໜີໄດ້, ອາຍແກັສຈະຂະຫຍາຍຕົວ, ສ້າງຮອຍແຕກ ແລະ ຮອຍແຕກໃນຝາຂອງທໍ່ ຫຼື ທໍ່ - ນີ້ແມ່ນ HTGA. ທ່ານສາມາດເຫັນຜົນໄດ້ຮັບ HTHA ໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນໃນຮູບທີ 2 ບ່ອນທີ່ມີຮອຍແຕກ ແລະ ຮອຍແຕກຢູ່ໃນຝາ 8 ນິ້ວ. ສ່ວນຂອງທໍ່ຂະໜາດທີ່ກຳນົດ (NPS) ທີ່ລົ້ມເຫຼວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້.
ເຫຼັກກາກບອນສາມາດໃຊ້ສຳລັບການບໍລິການໄຮໂດຣເຈນໄດ້ເມື່ອອຸນຫະພູມປະຕິບັດການຖືກຮັກສາໄວ້ຕໍ່າກວ່າ 500°F. ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, HTHA ເກີດຂຶ້ນເມື່ອອາຍແກັສໄຮໂດຣເຈນຖືກກັກຂັງໄວ້ໃນຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນສູງ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງ. ບໍ່ແນະນຳໃຫ້ໃຊ້ເຫຼັກກາກບອນເມື່ອຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງໄຮໂດຣເຈນຄາດວ່າຈະຢູ່ທີ່ປະມານ 3000 psi ແລະ ອຸນຫະພູມສູງກວ່າປະມານ 450°F (ເຊິ່ງເປັນເງື່ອນໄຂອຸບັດຕິເຫດໃນຮູບທີ 2).
ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຕະລາງ Nelson ທີ່ຖືກດັດແປງໃນຮູບທີ 3, ເຊິ່ງບາງສ່ວນນຳມາຈາກ API 941, ອຸນຫະພູມສູງມີຜົນກະທົບຫຼາຍທີ່ສຸດຕໍ່ການບັງຄັບໄຮໂດເຈນ. ຄວາມດັນບາງສ່ວນຂອງອາຍແກັສໄຮໂດເຈນສາມາດເກີນ 1000 psi ເມື່ອໃຊ້ກັບເຫຼັກກາກບອນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 500°F.
ຮູບທີ 3. ຕາຕະລາງ Nelson ທີ່ຖືກດັດແປງນີ້ (ດັດແປງມາຈາກ API 941) ສາມາດໃຊ້ເພື່ອເລືອກວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການບໍລິການໄຮໂດຣເຈນໃນອຸນຫະພູມຕ່າງໆ.
ໃນຮູບທີ 3 ສະແດງໃຫ້ເຫັນທາງເລືອກຂອງເຫຼັກກ້າທີ່ຮັບປະກັນວ່າຈະຫຼີກລ່ຽງການໂຈມຕີຂອງໄຮໂດຣເຈນ, ຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມປະຕິບັດການ ແລະ ຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງໄຮໂດຣເຈນ. ເຫຼັກກ້າສະແຕນເລດ Austenitic ບໍ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ HTHA ແລະ ເປັນວັດສະດຸທີ່ໜ້າພໍໃຈໃນທຸກອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນ.
ເຫຼັກສະແຕນເລດ Austenitic 316/316L ເປັນວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈິງທີ່ສຸດສຳລັບການນຳໃຊ້ໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ມີປະຫວັດທີ່ພິສູດແລ້ວ. ໃນຂະນະທີ່ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຫຼັງການເຊື່ອມ (PWHT) ແມ່ນແນະນຳໃຫ້ໃຊ້ສຳລັບເຫຼັກກາກບອນເພື່ອເຜົາໄຮໂດຣເຈນທີ່ເຫຼືອໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມແຂງຂອງເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມ, ມັນບໍ່ຈຳເປັນສຳລັບເຫຼັກສະແຕນເລດ Austenitic.
ຜົນກະທົບທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການເຊື່ອມໂລຫະມີຜົນກະທົບໜ້ອຍຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງເຫຼັກສະແຕນເລດອໍສະເຕນິດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເຮັດວຽກເຢັນສາມາດປັບປຸງຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງເຫຼັກສະແຕນເລດອໍສະເຕນິດ, ເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມແຂງ. ເມື່ອງໍ ແລະ ປະກອບທໍ່ຈາກເຫຼັກສະແຕນເລດອໍສະເຕນິດ, ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງມັນປ່ຽນແປງ, ລວມທັງການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງວັດສະດຸ.
ຖ້າເຫຼັກສະແຕນເລດອໍສເຕນິດຕ້ອງການການຂຶ້ນຮູບເຢັນ, ການອົບແຫ້ງສານລະລາຍ (ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງປະມານ 1045°C ຕາມດ້ວຍການດັບໄຟ ຫຼື ການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວ) ຈະຟື້ນຟູຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງວັດສະດຸໃຫ້ກັບຄ່າເດີມ. ມັນຍັງຈະລົບລ້າງການແຍກຕົວຂອງໂລຫະປະສົມ, ການເຮັດໃຫ້ອ່ອນໄຫວ ແລະ ໄລຍະຊິມມາທີ່ເກີດຂຶ້ນຫຼັງຈາກການເຮັດວຽກເຢັນ. ເມື່ອປະຕິບັດການອົບແຫ້ງສານລະລາຍ, ຈົ່ງຮູ້ວ່າການເຮັດໃຫ້ເຢັນໄວສາມາດເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນທີ່ເຫຼືອກັບຄືນສູ່ວັດສະດຸໄດ້ຖ້າບໍ່ໄດ້ຮັບການຈັດການຢ່າງຖືກຕ້ອງ.
ອ້າງອີງເຖິງຕາຕະລາງ GR-2.1.1-1 ດັດຊະນີຂໍ້ມູນສະເພາະວັດສະດຸປະກອບທໍ່ ແລະ ທໍ່ ແລະ GR-2.1.1-2 ດັດຊະນີຂໍ້ມູນສະເພາະວັດສະດຸທໍ່ໃນ ASME B31 ສຳລັບການເລືອກວັດສະດຸທີ່ຍອມຮັບໄດ້ສຳລັບການບໍລິການ H2. ທໍ່ແມ່ນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນທີ່ດີ.
ດ້ວຍນ້ຳໜັກອະຕອມມາດຕະຖານ 1.008 ໜ່ວຍມວນສານອະຕອມ (amu), ໄຮໂດຣເຈນເປັນທາດທີ່ເບົາທີ່ສຸດ ແລະ ນ້ອຍທີ່ສຸດໃນຕາຕະລາງທາດ, ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຮົ່ວໄຫຼສູງ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນສະທ້ອນທີ່ຮ້າຍແຮງ, ຂ້າພະເຈົ້າອາດຈະເວົ້າຕື່ມ. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບທໍ່ສົ່ງອາຍແກັສຕ້ອງໄດ້ຮັບການອອກແບບໃນລັກສະນະທີ່ຈຳກັດການເຊື່ອມຕໍ່ແບບກົນຈັກ ແລະ ປັບປຸງການເຊື່ອມຕໍ່ເຫຼົ່ານັ້ນທີ່ຈຳເປັນແທ້ໆ.
ເມື່ອຈຳກັດຈຸດຮົ່ວໄຫຼທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ, ລະບົບຄວນໄດ້ຮັບການເຊື່ອມຢ່າງສົມບູນ, ຍົກເວັ້ນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບແປນໃນອຸປະກອນ, ອົງປະກອບທໍ່ ແລະ ອຸປະກອນເສີມຕ່າງໆ. ຄວນຫຼີກລ່ຽງການເຊື່ອມຕໍ່ແບບເກຼียวເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້, ຖ້າບໍ່ຫຼີກລ່ຽງທັງໝົດ. ຖ້າບໍ່ສາມາດຫຼີກລ່ຽງການເຊື່ອມຕໍ່ແບບເກຼียวໄດ້ດ້ວຍເຫດຜົນໃດກໍ່ຕາມ, ແນະນຳໃຫ້ເຊື່ອມຕໍ່ພວກມັນຢ່າງເຕັມທີ່ໂດຍບໍ່ມີປະທັບຕາເກຼียว ແລະ ຈາກນັ້ນປະທັບຕາຮອຍເຊື່ອມ. ເມື່ອໃຊ້ທໍ່ເຫຼັກກາກບອນ, ຂໍ້ຕໍ່ທໍ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການເຊື່ອມແບບກົ້ນ ແລະ ປຸງແຕ່ງດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຫຼັງການເຊື່ອມ (PWHT). ຫຼັງຈາກການເຊື່ອມ, ທໍ່ໃນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ) ຈະຖືກໂຈມຕີດ້ວຍໄຮໂດຣເຈນເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນອຸນຫະພູມອາກາດອ້ອມຂ້າງ. ໃນຂະນະທີ່ການໂຈມຕີດ້ວຍໄຮໂດຣເຈນເກີດຂຶ້ນສ່ວນໃຫຍ່ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມສູງ, ຂັ້ນຕອນ PWHT ຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄປໄດ້ນີ້ໄດ້ຢ່າງສົມບູນ, ຖ້າບໍ່ລົບລ້າງ, ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ພາຍໃຕ້ສະພາບອາກາດອ້ອມຂ້າງ.
ຈຸດອ່ອນຂອງລະບົບທີ່ເຊື່ອມທັງໝົດແມ່ນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບແປນ. ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມແໜ້ນໜາໃນລະດັບສູງໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບແປນ, ຄວນໃຊ້ປະเก็น Kammprofile (ຮູບທີ 4) ຫຼືປະเก็นຮູບແບບອື່ນ. ຜະລິດໃນລັກສະນະດຽວກັນໂດຍຜູ້ຜະລິດຫຼາຍຄົນ, ແຜ່ນຮອງນີ້ມີຄວາມທົນທານຫຼາຍ. ມັນປະກອບດ້ວຍວົງແຫວນໂລຫະທັງໝົດທີ່ມີແຂ້ວຄั่นລະຫວ່າງວັດສະດຸປະທັບຕາທີ່ອ່ອນນຸ້ມ ແລະ ປ່ຽນຮູບໄດ້. ແຂ້ວຈະສຸມນ້ຳໜັກຂອງສະກູໃນພື້ນທີ່ນ້ອຍກວ່າເພື່ອໃຫ້ການໃສ່ທີ່ແໜ້ນໜາດ້ວຍຄວາມກົດດັນໜ້ອຍລົງ. ມັນຖືກອອກແບບໃນລັກສະນະທີ່ມັນສາມາດຊົດເຊີຍພື້ນຜິວແປນທີ່ບໍ່ສະເໝີກັນ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ປ່ຽນແປງ.
ຮູບທີ 4. ປະเก็น Kammprofile ມີແກນໂລຫະທີ່ຕິດກັນທັງສອງດ້ານດ້ວຍຕົວເຕີມອ່ອນ.
ປັດໄຈສຳຄັນອີກອັນໜຶ່ງຕໍ່ຄວາມສົມບູນຂອງລະບົບແມ່ນວາວ. ການຮົ່ວໄຫຼອ້ອມຮອບປະທັບຕາກ້ານ ແລະ ຂອບຂອງຕົວຖັງແມ່ນບັນຫາທີ່ແທ້ຈິງ. ເພື່ອປ້ອງກັນສິ່ງນີ້, ແນະນຳໃຫ້ເລືອກວາວທີ່ມີປະທັບຕາແບບເບວໂລ.
ໃຊ້ທໍ່ເຫຼັກກາກບອນຂະໜາດ 1 ນິ້ວ, ໃນຕົວຢ່າງຂ້າງລຸ່ມນີ້, ໂດຍພິຈາລະນາເຖິງຄວາມທົນທານໃນການຜະລິດ, ການກັດກ່ອນ ແລະ ຄວາມທົນທານທາງກົນຈັກຕາມມາດຕະຖານ ASTM A106 Gr B, ຄວາມດັນເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດ (MAWP) ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໃນສອງຂັ້ນຕອນທີ່ອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 300°F (ໝາຍເຫດ: ເຫດຜົນຂອງ “…ສຳລັບອຸນຫະພູມສູງເຖິງ 300ºF…” ແມ່ນຍ້ອນວ່າຄວາມດັນທີ່ອະນຸຍາດ (S) ຂອງວັດສະດຸ ASTM A106 Gr B ເລີ່ມເສື່ອມສະພາບເມື່ອອຸນຫະພູມເກີນ 300ºF.(S), ສະນັ້ນສົມຜົນ (1) ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ປັບໃຫ້ເຂົ້າກັບອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 300ºF.)
ໂດຍອ້າງອີງໃສ່ສູດ (1), ຂັ້ນຕອນທຳອິດແມ່ນການຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນຈາກການແຕກຂອງທໍ່ສົ່ງທາງທິດສະດີ.
T = ຄວາມໜາຂອງຝາທໍ່ລົບດ້ວຍຄ່າຄວາມທົນທານທາງກົນຈັກ, ການກັດກ່ອນ ແລະ ຄວາມທົນທານຂອງການຜະລິດ, ເປັນນິ້ວ.
ສ່ວນທີສອງຂອງຂະບວນການແມ່ນການຄິດໄລ່ຄວາມດັນເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດ Pa ຂອງທໍ່ສົ່ງໂດຍການນໍາໃຊ້ປັດໄຈຄວາມປອດໄພ S f ກັບຜົນໄດ້ຮັບ P ຕາມສົມຜົນ (2):
ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອໃຊ້ວັດສະດຸ 1″ ໂຮງຮຽນ 80, ຄວາມດັນລະເບີດຈະຖືກຄິດໄລ່ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, Sf ຄວາມປອດໄພຂອງ 4 ຈະຖືກນຳໃຊ້ຕາມຄຳແນະນຳຂອງຖັງຄວາມດັນ ASME ມາດຕາ VIII-1 2019, ຂໍ້ 8. UG-101 ຄິດໄລ່ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ຄ່າ MAWP ທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນ 810 psi. ນິ້ວໝາຍເຖິງທໍ່ເທົ່ານັ້ນ. ການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງແປນ ຫຼື ອົງປະກອບທີ່ມີລະດັບຕໍ່າສຸດໃນລະບົບຈະເປັນປັດໄຈກຳນົດໃນການກຳນົດຄວາມດັນທີ່ອະນຸຍາດໃນລະບົບ.
ຕາມ ASME B16.5, ຄວາມດັນເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດສຳລັບອຸປະກອນແປນເຫຼັກກາກບອນ 150 ແມ່ນ 285 psi. ນິ້ວທີ່ -20°F ຫາ 100°F. ຊັ້ນ 300 ມີຄວາມດັນເຮັດວຽກສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດ 740 psi. ນີ້ຈະເປັນປັດໄຈຈຳກັດຄວາມດັນຂອງລະບົບຕາມຕົວຢ່າງສະເພາະວັດສະດຸຂ້າງລຸ່ມນີ້. ນອກຈາກນີ້, ມີພຽງແຕ່ໃນການທົດສອບໄຮໂດຣສະຖິດເທົ່ານັ້ນ, ຄ່າເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເກີນ 1.5 ເທົ່າ.
ຕົວຢ່າງຂອງຂໍ້ກຳນົດວັດສະດຸເຫຼັກກາກບອນພື້ນຖານ, ຂໍ້ກຳນົດສາຍບໍລິການອາຍແກັສ H2 ທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມອາກາດອ້ອມຂ້າງຕ່ຳກວ່າຄວາມດັນອອກແບບ 740 psi ນິ້ວ, ອາດມີຂໍ້ກຳນົດວັດສະດຸທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງທີ 2. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນປະເພດທີ່ອາດຈະຕ້ອງການຄວາມສົນໃຈເພື່ອລວມຢູ່ໃນຂໍ້ກຳນົດ:
ນອກເໜືອໄປຈາກທໍ່ສົ່ງນ້ຳເອງ, ຍັງມີອົງປະກອບຫຼາຍຢ່າງທີ່ປະກອບເປັນລະບົບທໍ່ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນ, ວາວ, ອຸປະກອນທໍ່ສົ່ງນ້ຳ, ແລະອື່ນໆ. ໃນຂະນະທີ່ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຫຼາຍຢ່າງຈະຖືກລວມເຂົ້າກັນໃນທໍ່ສົ່ງນ້ຳເພື່ອປຶກສາຫາລືລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບພວກມັນ, ສິ່ງນີ້ຈະຕ້ອງໃຊ້ຫຼາຍໜ້າກວ່າທີ່ສາມາດບັນຈຸໄດ້. ບົດຄວາມນີ້.