ഈ അവലോകനം ഹൈഡ്രജൻ വിതരണത്തിനുള്ള പൈപ്പിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സുരക്ഷിതമായ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കുള്ള ശുപാർശകൾ നൽകുന്നു.
ചോരാനുള്ള ഉയർന്ന പ്രവണതയുള്ള വളരെ അസ്ഥിരമായ ദ്രാവകമാണ് ഹൈഡ്രജൻ.ഇത് വളരെ അപകടകരവും മാരകവുമായ പ്രവണതകളുടെ സംയോജനമാണ്, നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ള ഒരു അസ്ഥിരമായ ദ്രാവകം.മെറ്റീരിയലുകൾ, ഗാസ്കറ്റുകൾ, സീലുകൾ എന്നിവ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ പരിഗണിക്കേണ്ട ട്രെൻഡുകൾ, അതുപോലെ തന്നെ അത്തരം സംവിധാനങ്ങളുടെ ഡിസൈൻ സവിശേഷതകൾ.വാതക H2 ന്റെ വിതരണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഈ വിഷയങ്ങളാണ് ഈ ചർച്ചയുടെ കേന്ദ്രബിന്ദു, H2, ദ്രാവക H2, അല്ലെങ്കിൽ ദ്രാവക H2 എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനമല്ല (വലത് സൈഡ്‌ബാർ കാണുക).
ഹൈഡ്രജന്റെയും H2-എയറിന്റെയും മിശ്രിതം മനസ്സിലാക്കാൻ നിങ്ങളെ സഹായിക്കുന്ന ചില പ്രധാന പോയിന്റുകൾ ഇതാ.ഹൈഡ്രജൻ രണ്ട് തരത്തിൽ കത്തുന്നു: ഡീഫ്ലാഗ്രേഷൻ, സ്ഫോടനം.
ഡീഫ്ലാഗ്രേഷൻ.അഗ്നിജ്വാലകൾ മിശ്രിതത്തിലൂടെ സബ്‌സോണിക് വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഒരു സാധാരണ ജ്വലന രീതിയാണ് ഡിഫ്‌ലാഗ്രേഷൻ.ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈഡ്രജൻ-എയർ മിശ്രിതത്തിന്റെ ഒരു സ്വതന്ത്ര മേഘം ഒരു ചെറിയ ഇഗ്നിഷൻ സ്രോതസ്സ് കത്തിച്ചാൽ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, തീജ്വാല സെക്കൻഡിൽ പത്ത് മുതൽ നൂറുകണക്കിന് അടി വരെ വേഗതയിൽ നീങ്ങും.ചൂടുള്ള വാതകത്തിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസം സമ്മർദ്ദ തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അതിന്റെ ശക്തി മേഘത്തിന്റെ വലുപ്പത്തിന് ആനുപാതികമാണ്.ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഷോക്ക് തരംഗത്തിന്റെ ശക്തി കെട്ടിട ഘടനകൾക്കും അതിന്റെ പാതയിലെ മറ്റ് വസ്തുക്കൾക്കും കേടുപാടുകൾ വരുത്താനും പരിക്കേൽപ്പിക്കാനും മതിയാകും.
പൊട്ടിത്തെറിക്കുക.അത് പൊട്ടിത്തെറിച്ചപ്പോൾ, തീജ്വാലകളും ഷോക്ക് തരംഗങ്ങളും മിശ്രിതത്തിലൂടെ സൂപ്പർസോണിക് വേഗതയിൽ സഞ്ചരിച്ചു.ഒരു സ്ഫോടന തരംഗത്തിലെ സമ്മർദ്ദ അനുപാതം ഒരു പൊട്ടിത്തെറിയെക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.വർദ്ധിച്ച ശക്തി കാരണം, സ്ഫോടനം ആളുകൾക്കും കെട്ടിടങ്ങൾക്കും അടുത്തുള്ള വസ്തുക്കൾക്കും കൂടുതൽ അപകടകരമാണ്.പരിമിതമായ സ്ഥലത്ത് കത്തിക്കുമ്പോൾ സാധാരണ ഡിഫ്ലാഗ്രേഷൻ ഒരു സ്ഫോടനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.അത്തരമൊരു ഇടുങ്ങിയ പ്രദേശത്ത്, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം കൊണ്ട് ജ്വലനം ഉണ്ടാകാം.എന്നാൽ പരിധിയില്ലാത്ത സ്ഥലത്ത് ഒരു ഹൈഡ്രജൻ-എയർ മിശ്രിതം പൊട്ടിത്തെറിക്കാൻ, കൂടുതൽ ശക്തമായ ഇഗ്നിഷൻ ഉറവിടം ആവശ്യമാണ്.
ഒരു ഹൈഡ്രജൻ-വായു മിശ്രിതത്തിൽ സ്ഫോടന തരംഗത്തിലുടനീളമുള്ള മർദ്ദ അനുപാതം ഏകദേശം 20 ആണ്. അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ, 20 ന്റെ അനുപാതം 300 psi ആണ്.ഈ മർദ്ദതരംഗം ഒരു നിശ്ചല വസ്തുവുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോൾ, സമ്മർദ്ദ അനുപാതം 40-60 ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു.ഒരു നിശ്ചല തടസ്സത്തിൽ നിന്നുള്ള സമ്മർദ്ദ തരംഗത്തിന്റെ പ്രതിഫലനമാണ് ഇതിന് കാരണം.
ചോർച്ച പ്രവണത.കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റിയും കുറഞ്ഞ മോളിക്യുലാർ ഭാരവും കാരണം, H2 വാതകത്തിന് ചോർച്ചയ്ക്കും വിവിധ വസ്തുക്കളെ തുളച്ചുകയറാനോ തുളച്ചുകയറാനോ ഉള്ള ഉയർന്ന പ്രവണതയുണ്ട്.
ഹൈഡ്രജൻ പ്രകൃതി വാതകത്തേക്കാൾ 8 മടങ്ങ് ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്, വായുവിനേക്കാൾ 14 മടങ്ങ് ഭാരം കുറവാണ്, പ്രൊപ്പെയ്നേക്കാൾ 22 മടങ്ങ് ഭാരം കുറവാണ്, ഗ്യാസോലിൻ നീരാവിയേക്കാൾ 57 മടങ്ങ് ഭാരം കുറവാണ്.ഇതിനർത്ഥം പുറത്ത് ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുമ്പോൾ, H2 വാതകം പെട്ടെന്ന് ഉയരുകയും ചിതറുകയും ചെയ്യും, ഇത് ചോർച്ചയുടെ ലക്ഷണങ്ങൾ കുറയ്ക്കും.എന്നാൽ അത് ഇരുതല മൂർച്ചയുള്ള വാളായിരിക്കാം.വെൽഡിങ്ങിന് മുമ്പുള്ള ലീക്ക് ഡിറ്റക്ഷൻ പഠനം കൂടാതെ H2 ലീക്കിന്റെ മുകളിലോ താഴെയോ ഉള്ള ഒരു ഔട്ട്ഡോർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനിൽ വെൽഡിംഗ് നടത്തണമെങ്കിൽ ഒരു സ്ഫോടനം സംഭവിക്കാം.ഒരു അടഞ്ഞ സ്ഥലത്ത്, H2 വാതകത്തിന് സീലിംഗിൽ നിന്ന് താഴേക്ക് ഉയരാനും അടിഞ്ഞുകൂടാനും കഴിയും, ഇത് നിലത്തിനടുത്തുള്ള ജ്വലന സ്രോതസ്സുകളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നതിന് മുമ്പ് വലിയ അളവുകൾ വരെ നിർമ്മിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
ആകസ്മികമായ തീ.ബാഹ്യമായ ജ്വലന സ്രോതസ്സുകളില്ലാതെ വാതകങ്ങളുടെയും നീരാവിയുടെയും മിശ്രിതം സ്വയമേവ ജ്വലിക്കുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് സ്വയം ജ്വലനം.ഇത് "സ്വമേധയാ ജ്വലനം" അല്ലെങ്കിൽ "സ്വയമേവയുള്ള ജ്വലനം" എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.സ്വയം ജ്വലനം താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, സമ്മർദ്ദമല്ല.
വായുവുമായോ ഓക്‌സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റുമായോ സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ ബാഹ്യ ജ്വലന സ്രോതസ്സുകളുടെ അഭാവത്തിൽ ജ്വലനത്തിന് മുമ്പ് ഇന്ധനം സ്വയമേവ ജ്വലിക്കുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ താപനിലയാണ് ഓട്ടോ ഇഗ്നിഷൻ താപനില.ഒരു പൊടിയുടെ ഓട്ടോ ഇഗ്നിഷൻ താപനില എന്നത് ഒരു ഓക്സിഡൈസിംഗ് ഏജന്റിന്റെ അഭാവത്തിൽ അത് സ്വയമേവ ജ്വലിക്കുന്ന താപനിലയാണ്.വായുവിലെ വാതക H2 ന്റെ സ്വയം ജ്വലന താപനില 585 ° C ആണ്.
ഒരു ജ്വലന മിശ്രിതത്തിലൂടെ ജ്വാലയുടെ വ്യാപനം ആരംഭിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജമാണ് ഇഗ്നിഷൻ ഊർജ്ജം.ഒരു പ്രത്യേക ഊഷ്മാവിലും മർദ്ദത്തിലും ഒരു പ്രത്യേക ജ്വലന മിശ്രിതം ജ്വലിപ്പിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജമാണ് മിനിമം ഇഗ്നിഷൻ ഊർജ്ജം.1 atm എയർ = 1.9 × 10-8 BTU (0.02 mJ) ൽ വാതക H2-നുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സ്പാർക്ക് ഇഗ്നിഷൻ ഊർജ്ജം.
സ്ഫോടനം സംഭവിക്കുന്ന വായുവിലെയോ ഓക്സിജനിലെയോ നീരാവി, മൂടൽമഞ്ഞ് അല്ലെങ്കിൽ പൊടി എന്നിവയുടെ കൂടിയതും കുറഞ്ഞതുമായ സാന്ദ്രതയാണ് സ്ഫോടനാത്മക പരിധികൾ.പരിസ്ഥിതിയുടെ വലിപ്പവും ജ്യാമിതിയും ഇന്ധനത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയും പരിധികളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു."സ്ഫോടന പരിധി" ചിലപ്പോൾ "സ്ഫോടന പരിധി" എന്നതിന്റെ പര്യായമായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.
വായുവിലെ H2 മിശ്രിതങ്ങളുടെ സ്ഫോടനാത്മക പരിധികൾ 18.3 vol.% (താഴ്ന്ന പരിധി), 59 vol.% (മുകളിലെ പരിധി) എന്നിവയാണ്.
പൈപ്പിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ (ചിത്രം 1), ഓരോ തരം ദ്രാവകത്തിനും ആവശ്യമായ നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ നിർണ്ണയിക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യപടി.ഓരോ ദ്രാവകവും ASME B31.3 ഖണ്ഡിക അനുസരിച്ച് തരംതിരിക്കും.300(ബി)(1) പ്രസ്താവിക്കുന്നു, "ക്ലാസ് ഡി, എം, ഉയർന്ന മർദ്ദം, ഉയർന്ന പ്യൂരിറ്റി പൈപ്പിംഗ് എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനും ഒരു പ്രത്യേക ഗുണനിലവാര സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കണമോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനും ഉടമ ഉത്തരവാദിയാണ്."
ദ്രാവക വർഗ്ഗീകരണം, പരിശോധനയുടെ അളവും ആവശ്യമായ പരിശോധനയുടെ തരവും ദ്രാവക വിഭാഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മറ്റ് നിരവധി ആവശ്യകതകളും നിർവചിക്കുന്നു.ഇതിന്റെ ഉടമയുടെ ഉത്തരവാദിത്തം സാധാരണയായി ഉടമയുടെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വിഭാഗത്തിനോ ഒരു ഔട്ട്‌സോഴ്‌സ് എഞ്ചിനീയറിനോ ആണ്.
B31.3 പ്രോസസ് പൈപ്പിംഗ് കോഡ് ഒരു പ്രത്യേക ദ്രാവകത്തിനായി ഏത് മെറ്റീരിയലാണ് ഉപയോഗിക്കേണ്ടതെന്ന് ഉടമയോട് പറയുന്നില്ലെങ്കിലും, അത് ശക്തി, കനം, മെറ്റീരിയൽ കണക്ഷൻ ആവശ്യകതകൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം നൽകുന്നു.കോഡിന്റെ ആമുഖത്തിൽ വ്യക്തമായി പ്രസ്താവിക്കുന്ന രണ്ട് പ്രസ്താവനകളും ഉണ്ട്:
കൂടാതെ മുകളിലുള്ള ആദ്യ ഖണ്ഡിക, ഖണ്ഡിക B31.3 വിപുലീകരിക്കുക.300(b)(1) ഇങ്ങനെയും പ്രസ്താവിക്കുന്നു: “ഈ കോഡ് പാലിക്കുന്നതിനും പൈപ്പ് ലൈൻ ഭാഗമായ എല്ലാ ദ്രാവക കൈകാര്യം ചെയ്യലിനും അല്ലെങ്കിൽ പ്രക്രിയയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന രൂപകൽപ്പന, നിർമ്മാണം, പരിശോധന, പരിശോധന, ടെസ്റ്റിംഗ് ആവശ്യകതകൾ എന്നിവ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനും ഒരു പൈപ്പ്ലൈൻ ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെ ഉടമയ്ക്ക് മാത്രമേ ഉത്തരവാദിത്തമുള്ളൂ.ഇൻസ്റ്റലേഷൻ."അതിനാൽ, ബാധ്യതയ്ക്കും ദ്രാവക സേവന വിഭാഗങ്ങൾ നിർവചിക്കുന്നതിനുള്ള ആവശ്യകതകൾക്കും ചില അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾ നിരത്തിയ ശേഷം, ഹൈഡ്രജൻ വാതകം എവിടെയാണ് യോജിക്കുന്നതെന്ന് നമുക്ക് നോക്കാം.
ഹൈഡ്രജൻ വാതകം ചോർച്ചയുള്ള ഒരു അസ്ഥിര ദ്രാവകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, ഹൈഡ്രജൻ വാതകം ഒരു സാധാരണ ദ്രാവകമായോ അല്ലെങ്കിൽ ദ്രവസേവനത്തിനായി കാറ്റഗറി B31.3 പ്രകാരം ക്ലാസ് M ദ്രാവകമായോ കണക്കാക്കാം.മുകളിൽ പറഞ്ഞതുപോലെ, B31.3, ഖണ്ഡിക 3. 300.2 വിഭാഗത്തിലെ "ഹൈഡ്രോളിക് സേവനങ്ങൾ" എന്നതിലെ നിർവചനങ്ങൾ, തിരഞ്ഞെടുത്ത വിഭാഗങ്ങൾക്കുള്ള മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ പാലിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, ദ്രാവകം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള വർഗ്ഗീകരണം ഒരു ഉടമയുടെ ആവശ്യകതയാണ്.സാധാരണ ദ്രാവക സേവനത്തിനും ക്ലാസ് എം ഫ്ലൂയിഡ് സേവനത്തിനുമുള്ള നിർവചനങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്നവയാണ്:
“സാധാരണ ഫ്ലൂയിഡ് സേവനം: ഈ കോഡിന് വിധേയമായ മിക്ക പൈപ്പിംഗുകൾക്കും ഫ്ലൂയിഡ് സേവനം ബാധകമാണ്, അതായത് ഡി, എം, ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന മർദ്ദം അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന ദ്രാവക ശുചിത്വം എന്നിവയ്ക്കുള്ള നിയന്ത്രണങ്ങൾക്ക് വിധേയമല്ല.
(1) ദ്രാവകത്തിന്റെ വിഷാംശം വളരെ വലുതാണ്, ഒരു ലീക്ക് മൂലമുണ്ടാകുന്ന വളരെ ചെറിയ അളവിലുള്ള ദ്രാവകം ഒറ്റയടിക്ക് എക്സ്പോഷർ ചെയ്യുന്നത് ശ്വസിക്കുന്നവരോ അതുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നവരോ ആയവർക്ക് ഗുരുതരമായ സ്ഥിരമായ പരിക്കിന് കാരണമാകും, ഉടനടി വീണ്ടെടുക്കൽ നടപടികൾ സ്വീകരിച്ചാലും.എടുത്തത്
(2) പൈപ്പ്‌ലൈൻ രൂപകൽപ്പന, അനുഭവം, പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ, സ്ഥാനം എന്നിവ പരിഗണിച്ച ശേഷം, ദ്രാവകത്തിന്റെ സാധാരണ ഉപയോഗത്തിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ എക്സ്പോഷറിൽ നിന്ന് ഉദ്യോഗസ്ഥരെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഇറുകിയത നൽകാൻ പര്യാപ്തമല്ലെന്ന് ഉടമ നിർണ്ണയിക്കുന്നു.”
M-ന്റെ മുകളിലെ നിർവചനത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ വാതകം ഖണ്ഡിക (1) ന്റെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കുന്നില്ല, കാരണം അത് ഒരു വിഷ ദ്രാവകമായി കണക്കാക്കില്ല.എന്നിരുന്നാലും, ഉപവിഭാഗം (2) പ്രയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, "...പൈപ്പിംഗ് ഡിസൈൻ, അനുഭവം, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് അവസ്ഥകൾ, സ്ഥാനം..." എന്നിവ പരിഗണിച്ച്, സാധാരണ ദ്രാവകം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നിർണ്ണയം ഉടമ അനുവദിക്കുന്നു.ഹൈഡ്രജൻ ഗ്യാസ് പൈപ്പിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ രൂപകൽപ്പന, നിർമ്മാണം, പരിശോധന, പരിശോധന, പരിശോധന എന്നിവയിൽ ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള സമഗ്രതയുടെ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിന് ആവശ്യകതകൾ അപര്യാപ്തമാണ്.
ഹൈ ടെമ്പറേച്ചർ ഹൈഡ്രജൻ കോറോഷൻ (HTHA) ചർച്ച ചെയ്യുന്നതിനു മുമ്പ് ദയവായി പട്ടിക 1 കാണുക.കോഡുകളും മാനദണ്ഡങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും ഈ പട്ടികയിൽ പട്ടികപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, അതിൽ HTHA ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു സാധാരണ കോറഷൻ അപാകതയായ ഹൈഡ്രജൻ എംബ്രിറ്റിൽമെന്റ് (HE) എന്ന വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ആറ് പ്രമാണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ താപനിലയിൽ OH സംഭവിക്കാം.നാശത്തിന്റെ ഒരു രൂപമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് പല തരത്തിൽ ആരംഭിക്കാം, കൂടാതെ വിപുലമായ വസ്തുക്കളെയും ബാധിക്കും.
HE യ്ക്ക് വിവിധ രൂപങ്ങളുണ്ട്, അവയെ ഹൈഡ്രജൻ ക്രാക്കിംഗ് (HAC), ഹൈഡ്രജൻ സ്ട്രെസ് ക്രാക്കിംഗ് (HSC), സ്ട്രെസ് കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് (SCC), ഹൈഡ്രജൻ കോറോഷൻ ക്രാക്കിംഗ് (HACC), ഹൈഡ്രജൻ ബബ്ലിംഗ് (HB), ഹൈഡ്രജൻ ക്രാക്കിംഗ് (HIC) എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം.)), സ്ട്രെസ് ഓറിയന്റഡ് ഹൈഡ്രജൻ ക്രാക്കിംഗ് (SOHIC), പ്രോഗ്രസീവ് ക്രാക്കിംഗ് (SWC), സൾഫൈഡ് സ്ട്രെസ് ക്രാക്കിംഗ് (SSC), സോഫ്റ്റ് സോൺ ക്രാക്കിംഗ് (SZC), ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഹൈഡ്രജൻ കോറോഷൻ (HTHA).
അതിന്റെ ഏറ്റവും ലളിതമായ രൂപത്തിൽ, ഹൈഡ്രജൻ എംബ്രിട്ടിൽമെന്റ് എന്നത് ലോഹ ധാന്യത്തിന്റെ അതിരുകൾ നശിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സംവിധാനമാണ്, ഇത് ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജന്റെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം മൂലം ഡക്റ്റിലിറ്റി കുറയുന്നു.ഇത് സംഭവിക്കുന്ന വഴികൾ വൈവിധ്യമാർന്നതും ഭാഗികമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടതും അവയുടെ പേരുകളാൽ ഭാഗികമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു, അതായത് HTHA, ഒരേസമയം ഉയർന്ന താപനിലയും ഉയർന്ന മർദ്ദവും ഹൈഡ്രജനും പൊട്ടുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഹൈഡ്രജനും, ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ അടഞ്ഞ വാതകങ്ങളും ഹൈഡ്രജനും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന SSC.ആസിഡ് നാശം കാരണം, അവ ലോഹഭാഗങ്ങളിലേക്ക് ഒഴുകുന്നു, ഇത് പൊട്ടുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം.എന്നാൽ മൊത്തത്തിലുള്ള ഫലം മുകളിൽ വിവരിച്ച എല്ലാ ഹൈഡ്രജൻ പൊട്ടൽ കേസുകൾക്കും തുല്യമാണ്, അവിടെ ലോഹത്തിന്റെ ശക്തി അതിന്റെ അനുവദനീയമായ സ്ട്രെസ് പരിധിക്ക് താഴെയായി കുറയുന്നു, ഇത് ദ്രാവകത്തിന്റെ അസ്ഥിരത കണക്കിലെടുത്ത് വിനാശകരമായ സംഭവത്തിന് കളമൊരുക്കുന്നു.
ഭിത്തിയുടെ കനം, മെക്കാനിക്കൽ ജോയിന്റ് പെർഫോമൻസ് എന്നിവയ്‌ക്ക് പുറമേ, H2 ഗ്യാസ് സേവനത്തിനായി മെറ്റീരിയലുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ പരിഗണിക്കേണ്ട രണ്ട് പ്രധാന ഘടകങ്ങളുണ്ട്: 1. ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഹൈഡ്രജന്റെ (HTHA) എക്സ്പോഷർ, 2. സാധ്യതയുള്ള ചോർച്ചയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗുരുതരമായ ആശങ്കകൾ.രണ്ട് വിഷയങ്ങളും ഇപ്പോൾ ചർച്ചയിലാണ്.
തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജനിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ വികസിക്കുകയും ഹൈഡ്രജനെ ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്കും മർദ്ദത്തിലേക്കും തുറന്നുകാട്ടുകയും സാധ്യതയുള്ള HTHA യുടെ അടിസ്ഥാനം സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ആറ്റോമിക് ഹൈഡ്രജൻ കാർബൺ സ്റ്റീൽ പൈപ്പിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളിലേക്കോ ഉപകരണങ്ങളിലേക്കോ വ്യാപിക്കാൻ കഴിയും, അവിടെ അത് ലോഹ ലായനിയിൽ കാർബണുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ധാന്യത്തിന്റെ അതിരുകളിൽ മീഥെയ്ൻ വാതകം ഉണ്ടാക്കുന്നു.രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയാതെ, വാതകം വികസിക്കുന്നു, പൈപ്പുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പാത്രങ്ങളുടെ ചുവരുകളിൽ വിള്ളലുകളും വിള്ളലുകളും സൃഷ്ടിക്കുന്നു - ഇത് HTGA ആണ്.8″ ഭിത്തിയിൽ വിള്ളലുകളും വിള്ളലുകളും ദൃശ്യമാകുന്ന ചിത്രം 2-ൽ നിങ്ങൾക്ക് HTHA ഫലങ്ങൾ വ്യക്തമായി കാണാൻ കഴിയും.ഈ വ്യവസ്ഥകളിൽ പരാജയപ്പെടുന്ന നാമമാത്ര വലിപ്പത്തിലുള്ള (NPS) പൈപ്പിന്റെ ഭാഗം.
പ്രവർത്തന താപനില 500°F-ൽ താഴെ നിലനിർത്തുമ്പോൾ ഹൈഡ്രജൻ സേവനത്തിനായി കാർബൺ സ്റ്റീൽ ഉപയോഗിക്കാം.മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഹൈഡ്രജൻ വാതകം ഉയർന്ന ഭാഗിക മർദ്ദത്തിലും ഉയർന്ന താപനിലയിലും പിടിക്കുമ്പോൾ HTHA സംഭവിക്കുന്നു.ഹൈഡ്രജൻ ഭാഗിക മർദ്ദം ഏകദേശം 3000 psi ആയിരിക്കുമെന്നും താപനില ഏകദേശം 450°F-ന് മുകളിലായിരിക്കുമ്പോൾ കാർബൺ സ്റ്റീൽ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നില്ല (ഇത് ചിത്രം 2 ലെ അപകടാവസ്ഥയാണ്).
ചിത്രം 3-ലെ പരിഷ്കരിച്ച നെൽസൺ പ്ലോട്ടിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നത്, API 941-ൽ നിന്ന് ഭാഗികമായി എടുത്തതാണ്, ഉയർന്ന താപനില ഹൈഡ്രജൻ നിർബന്ധിതമാക്കുന്നതിൽ ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.500°F വരെ താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കാർബൺ സ്റ്റീലുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഹൈഡ്രജൻ വാതകത്തിന്റെ ഭാഗിക മർദ്ദം 1000 psi കവിയുന്നു.
ചിത്രം 3. ഈ പരിഷ്കരിച്ച നെൽസൺ ചാർട്ട് (API 941-ൽ നിന്ന് രൂപപ്പെടുത്തിയത്) വിവിധ താപനിലകളിൽ ഹൈഡ്രജൻ സേവനത്തിന് അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.പ്രവർത്തന താപനിലയും ഹൈഡ്രജന്റെ ഭാഗിക മർദ്ദവും അനുസരിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ ആക്രമണം ഒഴിവാക്കാൻ ഉറപ്പുനൽകുന്ന സ്റ്റീലുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് 3 കാണിക്കുന്നു.ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലുകൾ HTHA-യോട് സംവേദനക്ഷമതയില്ലാത്തതും എല്ലാ താപനിലയിലും സമ്മർദ്ദത്തിലും തൃപ്തികരമായ വസ്തുക്കളുമാണ്.
ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് 316/316 എൽ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ ഹൈഡ്രജൻ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള ഏറ്റവും പ്രായോഗിക മെറ്റീരിയലാണ്, കൂടാതെ തെളിയിക്കപ്പെട്ട ട്രാക്ക് റെക്കോർഡും ഉണ്ട്.വെൽഡിങ്ങ് സമയത്ത് ശേഷിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജനെ കണക്കാക്കാനും വെൽഡിങ്ങിന് ശേഷം ചൂട് ബാധിച്ച സോൺ (HAZ) കാഠിന്യം കുറയ്ക്കാനും കാർബൺ സ്റ്റീലുകൾക്ക് പോസ്റ്റ്-വെൽഡ് ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്മെന്റ് (PWHT) ശുപാർശ ചെയ്യപ്പെടുമ്പോൾ, ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലുകൾക്ക് ഇത് ആവശ്യമില്ല.
ചൂട് ചികിത്സയും വെൽഡിംഗും മൂലമുണ്ടാകുന്ന തെർമോതെർമൽ ഇഫക്റ്റുകൾ ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലുകളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല.എന്നിരുന്നാലും, തണുത്ത പ്രവർത്തനത്തിന് ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലുകളുടെ ശക്തിയും കാഠിന്യവും പോലുള്ള മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിൽ നിന്ന് പൈപ്പുകൾ വളച്ച് രൂപപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മെറ്റീരിയലിന്റെ പ്ലാസ്റ്റിറ്റിയിലെ കുറവ് ഉൾപ്പെടെ അവയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മാറുന്നു.
ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന് കോൾഡ് രൂപീകരണം ആവശ്യമാണെങ്കിൽ, ലായനി അനീലിംഗ് (ഏകദേശം 1045 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിലേക്ക് ചൂടാക്കുകയും തുടർന്ന് ശമിപ്പിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ദ്രുത തണുപ്പിക്കൽ) മെറ്റീരിയലിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ അവയുടെ യഥാർത്ഥ മൂല്യങ്ങളിലേക്ക് പുനഃസ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യും.തണുത്ത പ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം നേടിയ അലോയ് വേർതിരിവ്, സെൻസിറ്റൈസേഷൻ, സിഗ്മ ഘട്ടം എന്നിവയും ഇത് ഇല്ലാതാക്കും.സൊല്യൂഷൻ അനീലിംഗ് നടത്തുമ്പോൾ, ദ്രുതഗതിയിലുള്ള തണുപ്പിക്കൽ ശരിയായി കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ മെറ്റീരിയലിലേക്ക് ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം തിരികെ നൽകുമെന്ന് അറിഞ്ഞിരിക്കുക.
H2 സേവനത്തിനായുള്ള സ്വീകാര്യമായ മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കലുകൾക്കായി ASME B31-ലെ GR-2.1.1-1 പൈപ്പിംഗ്, ട്യൂബിംഗ് അസംബ്ലി മെറ്റീരിയൽ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ ഇൻഡക്സും GR-2.1.1-2 പൈപ്പിംഗ് മെറ്റീരിയൽ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ ഇൻഡക്സും കാണുക.പൈപ്പുകൾ ആരംഭിക്കാൻ നല്ല സ്ഥലമാണ്.
1.008 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റുകളുടെ (അമു) സ്റ്റാൻഡേർഡ് ആറ്റോമിക് ഭാരം ഉള്ളതിനാൽ, ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞതും ചെറുതുമായ മൂലകമാണ് ഹൈഡ്രജൻ, അതിനാൽ ചോർച്ചയ്ക്ക് ഉയർന്ന പ്രവണതയുണ്ട്, വിനാശകരമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉണ്ടാകും, ഞാൻ കൂട്ടിച്ചേർക്കാം.അതിനാൽ, മെക്കാനിക്കൽ തരം കണക്ഷനുകൾ പരിമിതപ്പെടുത്താനും ശരിക്കും ആവശ്യമുള്ള കണക്ഷനുകൾ മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയുന്ന തരത്തിൽ ഗ്യാസ് പൈപ്പ്ലൈൻ സംവിധാനം രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കണം.
സാധ്യതയുള്ള ലീക്ക് പോയിന്റുകൾ പരിമിതപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഉപകരണങ്ങൾ, പൈപ്പിംഗ് ഘടകങ്ങൾ, ഫിറ്റിംഗുകൾ എന്നിവയിലെ ഫ്ലേഞ്ച് കണക്ഷനുകൾ ഒഴികെ സിസ്റ്റം പൂർണ്ണമായും വെൽഡിങ്ങ് ചെയ്യണം.ത്രെഡ് കണക്ഷനുകൾ പൂർണ്ണമായും ഒഴിവാക്കണം.ഒരു കാരണവശാലും ത്രെഡ് കണക്ഷനുകൾ ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, ത്രെഡ് സീലന്റ് ഇല്ലാതെ പൂർണ്ണമായി ഇടപഴകാനും തുടർന്ന് വെൽഡ് മുദ്രവെക്കാനും ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.കാർബൺ സ്റ്റീൽ പൈപ്പ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, പൈപ്പ് സന്ധികൾ ബട്ട് വെൽഡ് ചെയ്യുകയും പോസ്റ്റ് വെൽഡ് ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്മെന്റ് (PWHT) ചെയ്യുകയും വേണം.വെൽഡിങ്ങിനു ശേഷം, ചൂട് ബാധിത മേഖലയിൽ (HAZ) പൈപ്പുകൾ അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ പോലും ഹൈഡ്രജൻ ആക്രമണത്തിന് വിധേയമാകുന്നു.ഹൈഡ്രജൻ ആക്രമണം പ്രാഥമികമായി ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, PWHT ഘട്ടം പൂർണ്ണമായും കുറയ്ക്കും, ഇല്ലെങ്കിൽ, അന്തരീക്ഷ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പോലും ഈ സാധ്യതയെ ഇല്ലാതാക്കും.
എല്ലാ-വെൽഡിഡ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ദുർബലമായ പോയിന്റ് ഫ്ലേഞ്ച് കണക്ഷനാണ്.ഫ്ലേഞ്ച് കണക്ഷനുകളിൽ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഇറുകിയത് ഉറപ്പാക്കാൻ, Kammprofile gaskets (fig. 4) അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു തരത്തിലുള്ള gaskets ഉപയോഗിക്കണം.പല നിർമ്മാതാക്കളും ഏതാണ്ട് ഒരേ രീതിയിൽ നിർമ്മിച്ച ഈ പാഡ് വളരെ ക്ഷമിക്കുന്നു.മൃദുവായതും രൂപഭേദം വരുത്താത്തതുമായ സീലിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കിടയിൽ സാൻഡ്‌വിച്ച് ചെയ്ത പല്ലുള്ള ഓൾ-മെറ്റൽ വളയങ്ങൾ ഇതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.കുറഞ്ഞ സമ്മർദത്തിൽ ഇറുകിയ ഫിറ്റ് നൽകാൻ പല്ലുകൾ ഒരു ചെറിയ സ്ഥലത്ത് ബോൾട്ടിന്റെ ലോഡ് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു.അസമമായ ഫ്ലേഞ്ച് പ്രതലങ്ങൾക്കും ചാഞ്ചാട്ടമുള്ള പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്കും നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിലാണ് ഇത് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്.
ചിത്രം 4. Kammprofile gaskets ഒരു സോഫ്റ്റ് ഫില്ലർ ഉപയോഗിച്ച് ഇരുവശത്തും ഒരു മെറ്റൽ കോർ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
സിസ്റ്റത്തിന്റെ സമഗ്രതയിലെ മറ്റൊരു പ്രധാന ഘടകം വാൽവ് ആണ്.തണ്ടിന്റെ മുദ്രയ്ക്കും ബോഡി ഫ്ലേഞ്ചിനും ചുറ്റുമുള്ള ചോർച്ച ഒരു യഥാർത്ഥ പ്രശ്നമാണ്.ഇത് തടയുന്നതിന്, ബെല്ലോസ് സീൽ ഉള്ള ഒരു വാൽവ് തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.
1 ഇഞ്ച് ഉപയോഗിക്കുക.സ്‌കൂൾ 80 കാർബൺ സ്റ്റീൽ പൈപ്പ്, ചുവടെയുള്ള ഞങ്ങളുടെ ഉദാഹരണത്തിൽ, ASTM A106 Gr B അനുസരിച്ച് നിർമ്മാണ സഹിഷ്ണുത, നാശം, മെക്കാനിക്കൽ സഹിഷ്ണുത എന്നിവ നൽകിയിരിക്കുന്നു, പരമാവധി അനുവദനീയമായ പ്രവർത്തന മർദ്ദം (MAWP) 300 ° F വരെ താപനിലയിൽ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളായി കണക്കാക്കാം (ശ്രദ്ധിക്കുക: താപനില 300 ലേക്ക് ഉയരാൻ കാരണം, "... 3 0 ന്റെ സമ്മർദ്ദം "... താപനില 300ºF.(S) കവിയുമ്പോൾ 106 Gr B മെറ്റീരിയൽ നശിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, അതിനാൽ സമവാക്യത്തിന് (1) 300ºF-ന് മുകളിലുള്ള താപനിലയിലേക്ക് ക്രമീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.)
ഫോർമുല (1) പരാമർശിച്ച്, പൈപ്പ്ലൈൻ സൈദ്ധാന്തിക പൊട്ടിത്തെറി മർദ്ദം കണക്കാക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യപടി.
T = പൈപ്പ് മതിൽ കനം മൈനസ് മെക്കാനിക്കൽ, കോറഷൻ ആൻഡ് മാനുഫാക്ചറിംഗ് ടോളറൻസ്, ഇഞ്ചിൽ.
പ്രക്രിയയുടെ രണ്ടാം ഭാഗം, സമവാക്യം (2) അനുസരിച്ച് P എന്ന ഫലത്തിലേക്ക് സുരക്ഷാ ഘടകം S f പ്രയോഗിച്ച് പൈപ്പ്ലൈനിന്റെ അനുവദനീയമായ പരമാവധി പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം Pa കണക്കാക്കുക എന്നതാണ്:
അതിനാൽ, 1″ സ്കൂൾ 80 മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, പൊട്ടിത്തെറി മർദ്ദം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ കണക്കാക്കുന്നു:
ASME പ്രഷർ വെസൽ ശുപാർശകളുടെ വിഭാഗം VIII-1 2019, ഖണ്ഡിക 8. UG-101 അനുസരിച്ച് 4-ന്റെ ഒരു സുരക്ഷാ Sf പ്രയോഗിക്കുന്നു.
തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന MAWP മൂല്യം 810 psi ആണ്.ഇഞ്ച് പൈപ്പിനെ മാത്രം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.സിസ്റ്റത്തിലെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ റേറ്റിംഗ് ഉള്ള ഫ്ലേഞ്ച് കണക്ഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ഘടകം സിസ്റ്റത്തിൽ അനുവദനീയമായ മർദ്ദം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഘടകം ആയിരിക്കും.
ASME B16.5 പ്രകാരം, 150 കാർബൺ സ്റ്റീൽ ഫ്ലേഞ്ച് ഫിറ്റിംഗുകൾക്ക് അനുവദനീയമായ പരമാവധി പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം 285 psi ആണ്.-20°F മുതൽ 100°F വരെ ഇഞ്ച്.ക്ലാസ് 300 ന് പരമാവധി അനുവദനീയമായ പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം 740 psi ആണ്.ചുവടെയുള്ള മെറ്റീരിയൽ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ ഉദാഹരണം അനുസരിച്ച് ഇത് സിസ്റ്റത്തിന്റെ മർദ്ദ പരിധി ഘടകം ആയിരിക്കും.കൂടാതെ, ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് പരിശോധനകളിൽ മാത്രം, ഈ മൂല്യങ്ങൾ 1.5 മടങ്ങ് കവിയുന്നു.
അടിസ്ഥാന കാർബൺ സ്റ്റീൽ മെറ്റീരിയൽ സ്പെസിഫിക്കേഷന്റെ ഉദാഹരണമായി, 740 psi ഡിസൈൻ മർദ്ദത്തിന് താഴെയുള്ള അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു H2 ഗ്യാസ് സർവീസ് ലൈൻ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ.ഇഞ്ചിൽ, പട്ടിക 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യകതകൾ അടങ്ങിയിരിക്കാം. സ്പെസിഫിക്കേഷനിൽ ഉൾപ്പെടുത്തേണ്ട ശ്രദ്ധ ആവശ്യമായി വരുന്ന തരങ്ങളാണ് ഇനിപ്പറയുന്നത്:
പൈപ്പിംഗ് കൂടാതെ, ഫിറ്റിംഗുകൾ, വാൽവുകൾ, ലൈൻ ഉപകരണങ്ങൾ മുതലായവ പോലുള്ള പൈപ്പിംഗ് സംവിധാനത്തെ നിർമ്മിക്കുന്ന നിരവധി ഘടകങ്ങൾ ഉണ്ട്. ഈ ഘടകങ്ങളിൽ പലതും വിശദമായി ചർച്ച ചെയ്യുന്നതിനായി ഒരു പൈപ്പ്ലൈനിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കും, ഇതിന് ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്നതിലും കൂടുതൽ പേജുകൾ ആവശ്യമായി വരും.ഈ ലേഖനം.