নিম্ন তাপমাত্রার চাপের পাত্রে কী কী থাকে?

মূল প্রশ্নের উত্তর:নিম্ন তাপমাত্রার চাপের পাত্রে কী কী থাকে এবং -৪৬ ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে নিরাপদে কাজ করার জন্য এর কোন উপাদান এবং নকশার পরিবর্তন প্রয়োজন?একটি নিম্ন তাপমাত্রা চাপ জাহাজ একটি ASME বিভাগ VIII কোডযুক্ত জাহাজ যা -46 °C এর নিচে ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে (কার্বান স্টিলের ভঙ্গুর আচরণে রূপান্তরিত হওয়ার থ্রেশহোল্ড) ।যাচাইকৃত নিম্ন তাপমাত্রার শক্ততার উপাদানগুলির প্রয়োজন* ন্যূনতম ডিজাইন ধাতু তাপমাত্রা (এমডিএমটি) * উপাদান নির্বাচন নির্ধারণ করেঃ -46 °C এর নিচে, সাধারণ সূক্ষ্ম-শস্য কার্বন ইস্পাত (SA-516 Gr.70N) এর সাথে চার্পি ভি-নট (CVN) প্রভাব পরীক্ষা ASME বিভাগ VIII UG-84 অনুযায়ী প্রয়োজন হয়-১০৪°C এর নিচে, ৯% নিকেল স্টিল (SA-353) বা অস্টেনাইটিক স্টিল (304L/316L) ব্যবহার করা হয়; -১৯৬°C এর নিচে, শুধুমাত্র অস্টেনাইটিক স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম (5083) বা ৯% নি স্টিল LNG (-162°C) এর জন্য উপযুক্ত,তরল অক্সিজেন (-183°C), এবং তরল নাইট্রোজেন (-196°C) সেবা।

1নিম্ন তাপমাত্রা পরিষেবা জন্য মূল নকশা নীতি

Low-temperature vessel design centers on preventing brittle fracture—a catastrophic failure mode where a crack propagates at near-sonic velocity through the vessel wall with no measurable plastic deformationতিনটি ধাতুবিদ্যা এবং নকশা নীতি নিরাপদ অপারেশন পরিচালনা করেঃ

• ** চার্পি ভি-নট ইম্প্যাক্ট টাইটনেস ভেরিফিকেশনঃ**ASME বিভাগ VIII UG-84 এমডিএমটি বা তার নিচে CVN প্রভাব পরীক্ষা বাধ্যতামূলক করে। পরীক্ষার নমুনা (10 * 10 * 55 মিমি 2 মিমি ভি-নট সহ, ASTM E23 এর সাথে মেশিনযুক্ত) একটি পেন্ডুলাম হ্যামার দ্বারা আঘাত করা হয়;শোষিত শক্তি (জোল) উপাদান বেধ উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট ন্যূনতম মান অতিক্রম করতে হবে. SA-516 Gr.70N এর জন্য -46 °C এ, সর্বনিম্ন CVN 18-27 J (স্থলতা উপর নির্ভর করে) । 9% Ni ইস্পাতের জন্য (SA-353) -196 °C এ, স্থিতিশীল অস্টেনাইট ফেজের কারণে 40-70 J এর CVN মান অর্জন করা যায়।*পার্শ্বিক প্রসারণ* (ন্যূনতম ০).38 মিমি) এবং * কাঁচা ভাঙ্গা চেহারা * (পূর্ন আকারের নমুনার জন্য সর্বনিম্ন 70%) দ্বিতীয় গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড সরবরাহ করে।
• **ডাক্টাইল থেকে ভঙ্গুর রূপান্তর তাপমাত্রা (DBTT) নিয়ন্ত্রণঃ**বিসিসি (শরীর-কেন্দ্রিক ঘনক) ধাতুগুলি কার্বন ইস্পাত, নিম্ন-অ্যালগ্রিড ইস্পাত এবং ক্রোমিয়াম ফেরিটিক গ্রেডগুলি একটি ডিবিটিটি প্রদর্শন করে যেখানে ফাটল মোডটি নমনীয় (মাইক্রোভয়েড সমন্বয়) থেকে ভঙ্গুর (বিভাজন) এ স্থানান্তরিত হয়।কার্বন ইস্পাত DBTT প্রায় -20 °C থেকে -40 °C হয়, তাই -46 °C এর নিচে সার্ভিসের জন্য অস্টেনাইটিক উপকরণ (এফসিসি কাঠামো, কোনও ডিবিটিটি নয়) বা 9% নিট স্টিল প্রয়োজন, যার নিকেল যোগ করা ডিবিটিটিকে -196 °C এর নিচে নামিয়ে দেয়।* 50% FATT (ফ্রেকচার চেহারা ট্রানজিশন তাপমাত্রা) *, যেখানে ৫০% নমনীয় এবং ৫০% ভঙ্গুর ভাঙ্গন দেখা যায়, অবশ্যই এমডিএমটি-র কমপক্ষে ১৫-৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াস হতে হবে।5 বা আরও সূক্ষ্ম) এবং তাপ চিকিত্সা স্বাভাবিককরণ ডিবিটিটি 10-20 ডিগ্রি সেলসিয়াস হ্রাস করে.
• ** তাপীয় চাপ এবং বৈকল্পিক সম্প্রসারণ ব্যবস্থাপনাঃ**নিম্ন তাপমাত্রার পাত্রে ঠান্ডা অভ্যন্তরীণ পাত্রে এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার বাইরের জ্যাকেট বা সমর্থনগুলির মধ্যে চরম বৈচিত্র্য তাপ প্রসারণের অভিজ্ঞতা রয়েছে।৯% নি স্টিলের অভ্যন্তরীণ পাত্রে -১৬২°সি এবং কার্বন স্টিলের বাইরের পাত্রে +২০°সি তে, ডিফারেনশিয়াল সংকোচনের দৈর্ঘ্য প্রায় ২.৭ মিমি/মিটার, যার জন্য সমস্ত পাইপিংয়ে নমনীয় সংযোগের প্রয়োজন হয় (বেল বা নমনীয় ধাতব পায়ের পাতার মোজাবিশেষ) ।* এএসএমই বিভাগ VIII অ্যাপেনডিক্স 3* ঠান্ডা পাত্রে সমর্থন প্যান্ট নকশা নিয়ে আলোচনা করে: স্কার্ট-টু-শেল জংশনে একটি তাপীয় রূপান্তর বিভাগ অন্তর্ভুক্ত থাকতে হবে যাতে ধাতব তাপমাত্রায় তাপীয় চাপকে ফলন শক্তির নীচে সীমাবদ্ধ করা যায়। পার্লাইট পাউডার নিরোধক (তাপ পরিবাহিতা 0.02-0.04 W/mK ভ্যাকুয়ামে) ডাবল-ওয়াল এলএনজি স্টোরেজ ট্যাঙ্কের অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের জাহাজগুলির মধ্যে রিংযুক্ত স্থানটি পূরণ করে।

2. নিম্ন তাপমাত্রা চাপের পাত্রে প্রধান প্রকার

নিম্ন তাপমাত্রার পাত্রে তাদের থাকা তরল গ্যাস, সংশ্লিষ্ট এমডিএমটি এবং উপাদান কৌশল দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।তিনটি প্রধান অ্যাপ্লিকেশন বিভাগ শিল্প ইনস্টলেশনের অধিকাংশ প্রতিনিধিত্ব করে:

• **এলএনজি স্টোরেজ এবং প্রক্রিয়াকরণ জাহাজ (এমডিএমটি -162°C):**এই ডাবল-ওয়াল ফ্ল্যাট-বট ট্যাঙ্কগুলি (১০০০-২০০,০০০ মি 3 ক্ষমতা) -১৬২ ডিগ্রি সেলসিয়াসে তরলীকৃত প্রাকৃতিক গ্যাস সঞ্চয় করে।অভ্যন্তরীণ পাত্রে ৯% নি স্টিল (এসএ-৩৫৩) রয়েছে যার প্রাচীরের বেধ ১০-২৫ মিমি।, বা ছোট প্রক্রিয়া পাত্রে জন্য স্টেইনলেস স্টীল 304L। বাইরের পাত্রে (কার্বন ইস্পাত) পার্লাইট ভ্যাকুয়াম বিচ্ছিন্নতা রয়েছে, যা বড় স্টোরেজ ট্যাঙ্কের জন্য দিনে 0.05-0.1% পর্যন্ত উষ্ণতা হ্রাস করে।এএসএমই সেকশন VIII ডিভিশন 1 এর সাথে অ্যাপেন্ডিক্স (শীতল তাপমাত্রার অতিরিক্ত প্রয়োজনীয়তা) বা এপিআই 620 অ্যাপেন্ডিক্স Q নকশা পরিচালনা করে, সমস্ত সোল্ডারের 100% ইউটি পরীক্ষার সাথে এবং 550-585 °C এ স্ট্রেস-রিলিফ পিডব্লিউএইচটি (% 9 এনআই স্টিলের টেম্পারেড মাইক্রোস্ট্রাকচার সংরক্ষণের জন্য Ac1 তাপমাত্রার নীচে) ।
• **ক্রিওজেনিক গ্যাস প্রক্রিয়াকরণের পাত্রে (এমডিএমটি -১০৪°সি থেকে ১৯৬°সি):**এই এএসএমই পাত্রে বায়ু বিভাজন ইউনিট (এএসইউ), ইথিলিন কোল্ড বক্স এবং নাইট্রোজেন তরলীকরণ উদ্ভিদগুলি ব্যবহার করা হয়। -104 ° C পর্যন্ত পরিষেবা দেওয়ার জন্য (ইথিলিন রেফ্রিজারেশন), 3.5% নি স্টিল (SA-203 Gr)D) বা 304L স্টেইনলেস স্টীল নির্দিষ্ট করা হয়. -196 °C সার্ভিসের জন্য (তরল নাইট্রোজেন, অক্সিজেন, আর্গন), সম্পূর্ণ অস্টেনাইটিক 304L / 316L বা অ্যালুমিনিয়াম 5083-O ব্যবহার করা হয় কারণ এই FCC ধাতুগুলির কোনও DBTT নেই। প্লেট-ফিন তাপ এক্সচেঞ্জার (অ্যালুমিনিয়াম ব্রেইজড, ~ 100 স্তর),৬-১২ মিটার ভলিউম) কমপ্যাক্ট হওয়ার জন্য শেল-এন্ড-টিউব এক্সচেঞ্জারকে প্রতিস্থাপন করে। -১৬২ ডিগ্রি সেলসিয়াসে ৯% নাইট্রন স্টিলের *মাঝারি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা* হল ০.৪৫ কেজে/কেজি (অম্বিয়েন্ট এ ০.৫০ এর বিপরীতে),এবং *তাপ সংকোচনের* সহগ ১.2*10−5 /°C, সমর্থন পয়েন্টগুলিতে তাপীয় ট্রানজিশন বিভাগের প্রয়োজন।
• ** তরল হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম ভেষজ (এমডিএমটি -২৫৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে ২৭০ ডিগ্রি সেলসিয়াস):এই অতি-নিম্ন তাপমাত্রার পাত্রে তরল হাইড্রোজেনের জন্য অস্টেনাইটিক স্টেইনলেস স্টিল 304L বা 316L এবং তরল হিলিয়ামের জন্য অস্টেনাইটিক স্টিল বা অ্যালুমিনিয়াম (-269 °C) ব্যবহার করা হয়।ভ্যাকুয়াম-ইনসুলেটেড ডিজাইন (অলুমিনিয়াম ফয়েল এবং কাঁচের কাগজের অল্টারনেটিং মাল্টিলেয়ার ইনসুলেশন সহ অভ্যন্তরীণ পাত্রে)(৩০-১০০ স্তর ঊর্ধ্বতন শেলের ভিতরে) তাপ ফাঁসকে <১ ওয়াট/মিটারে হ্রাস করে। তরল হিলিয়ামের জন্য, ০.৫-২.০ ওয়াট/মিটারের তাপ প্রবাহ অর্জনের জন্য *সুপারআইসোলেশন* অপরিহার্য।যেহেতু হিলিয়ামের বাষ্পীভবনের গোপন তাপ মাত্র ২.18 kJ/L (LNG এর জন্য 226 kJ/L এর বিপরীতে) । সক্রিয় ত্রাণ ভেন্টিলেশন সহ 10-50 m3 পরিবহন জাহাজের জন্য প্রতিদিন 0.3-1.0% এর উষ্ণতা হার সাধারণ।

নিম্ন তাপমাত্রা চাপ জাহাজের উপকরণ তুলনা ম্যাট্রিক্স

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)

প্রশ্ন: ন্যূনতম ডিজাইন ধাতু তাপমাত্রা (এমডিএমটি) কী এবং কেন এটি সমালোচনামূলক?

উত্তরঃ এমডিএমটি হল সর্বনিম্ন ধাতব তাপমাত্রা, যেখানে স্টার্টআপ, বন্ধ এবং অস্বাভাবিক শর্ত সহ চাপের অধীনে জাহাজটি কাজ করবে বলে আশা করা হচ্ছে।এএসএমইর অধ্যায় VIII-এ দাবি করা হয়েছে যে সমস্ত চাপ বহনকারী উপকরণগুলি এমডিএমটি-তে বা তার নিচে চার্পি ভি-নট প্রভাব শক্ততা যাচাই করেছেএমডিএমটি এর নিচে কার্বন ইস্পাত জাহাজ পরিচালনা করার ঝুঁকি বিপজ্জনক ভঙ্গুর ভাঙ্গন-একটি ফাটল যা প্রাচীরের মাধ্যমে পূর্ববর্তী প্লাস্টিক বিকৃতি ছাড়াই প্রায়-সোনিক গতিতে ছড়িয়ে পড়ে।এমডিএমটি জাহাজের নামের প্লেটে স্ট্যাম্প করা হয় এবং এটি ASME বিভাগ VIII UG-20 ((f) বা কোড কেস 2216 অনুযায়ী একটি প্রকৌশল বিশ্লেষণ ছাড়া অতিক্রম করা যাবে না.

প্রশ্ন: কেন স্টেইনলেস স্টিলের পরিবর্তে এলএনজি স্টোরেজ জাহাজে ৯% নিকেল স্টিল ব্যবহার করা হয়?

উত্তরঃ 9% নি স্টিল (এসএ -353) একটি অনুকূল ভারসাম্য সরবরাহ করেঃ এটির একটি ডিবিটিটি -196 °C এর নীচে (LNG এর জন্য -162 °C এ উপযুক্ত), অস্টেনাইটিক স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে উচ্চতর শক্তি (515 এমপিএ বনাম 205 এমপিএ 304L এর জন্য,পাতলা দেয়াল এবং কম খরচে অনুমতি দেয়), এবং অস্টেনাইটিক গ্রেডের তুলনায় কম তাপ সংকোচন (সমর্থনগুলিতে তাপীয় চাপ হ্রাস) । 9% Ni যোগ করা টেম্পারেড মার্টেনসাইট ম্যাট্রিক্সের মধ্যে সংরক্ষিত অস্টেনাইট ফেজকে স্থিতিশীল করে,নিম্ন তাপমাত্রায় দৃঢ়তা প্রদান করে৯% নি স্টিলের দাম প্রায় ৩% কার্বন স্টিল কিন্তু মাত্র ০.৫% স্টেইনলেস স্টিল, যা এটিকে বড় এলএনজি স্টোরেজ ট্যাঙ্কের জন্য অর্থনৈতিক পছন্দ করে।

প্রশ্ন: মাল্টিলেয়ার আইসোলেশন (এমএলআই) কী এবং এটি ক্রিওজেনিক পাত্রে তাপ ফাঁসকে কীভাবে হ্রাস করে?

উত্তরঃ এমএলআইতে উচ্চ প্রতিফলনশীল অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল (১২-২৫ মাইক্রন মিটার পুরু) এবং নিম্ন পরিবাহিতা স্পেসার উপাদান (গ্লাস পেপার বা পলিস্টার নেট, ০.০৫-০.১৫ মিমি পুরু) এর ৩০-১০০টি বিকল্প স্তর রয়েছে।অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের পাত্রে ভ্যাকুয়াম রিংলে ইনস্টল করাপ্রতিটি ফয়েল স্তর ইনফ্রারেড বিকিরণের 95-97% প্রতিফলিত করে, এবং 30+ স্তরগুলির সাথে, খালি ভ্যাকুয়ামের তুলনায় অবশিষ্ট বিকিরণ তাপ স্থানান্তর 200-300% হ্রাস পায়।উচ্চ ভ্যাকুয়াম (<10−3 mbar) এ সঠিকভাবে ইনস্টল করা MLI এর কার্যকর তাপ পরিবাহিতা 0.00005-0.0002 W/mK, বড় LNG ট্যাংকগুলির জন্য 0.05-0.1%/দিন এবং ছোট LH2 পরিবহন জাহাজগুলির জন্য 0.3-1.0%/দিনের উষ্ণতা হার অর্জন করে।

প্রশ্নঃ এএসএমই ইমপ্যাক্ট টেস্টের ব্যতিক্রমগুলি কী কী এবং তারা নিম্ন তাপমাত্রার পাত্রে কীভাবে প্রযোজ্য?

উত্তরঃ এএসএমইর ৮ম বিভাগ UG-20 (f) এবং চিত্র UCS-66 উপাদান বেধ এবং MDMT এর উপর ভিত্তি করে প্রভাব পরীক্ষার জন্য ছাড় প্রদান করেঃপাতলা উপকরণ (< ১০ মিমি) -৪৮°সি পর্যন্ত তাপমাত্রায় ছাড় দেওয়া যেতে পারে কারণ *রেফারেন্স তাপমাত্রা* (স্থূলতা থেকে প্রাপ্ত)তবে -৪৬ ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে কাজ করা জাহাজগুলির জন্য,বিরল ক্ষেত্রে ব্যতিক্রম প্রয়োগ করা হয় MDMT-তে প্রভাব পরীক্ষা বেশিরভাগ বেধ এবং উপাদান গ্রেডের জন্য বাধ্যতামূলক.কোড কেস ২২১৬ ধাক্কা পরীক্ষা ছাড়াই এমডিএমটি হ্রাস করার অনুমতি দেয় যদি একটি ভাঙ্গন যান্ত্রিক বিশ্লেষণ (API 579-1/ASME FFS-1 অনুযায়ী * ব্যর্থতার মূল্যায়ন চিত্র ব্যবহার করে) পর্যাপ্ত ত্রুটি সহনশীলতা প্রদর্শন করে, কিন্তু এর জন্য উন্নত ইঞ্জিনিয়ারিং বিশ্লেষণ এবং নিয়ন্ত্রক অনুমোদন প্রয়োজন।

ট্যাগঃস্টেইনলেস স্টীল রিঅ্যাক্টর,রাসায়নিক চুল্লি সিস্টেম,শিল্প রাসায়নিক চুল্লি