દબાણ વાહિનીઓ કે જે તમે જાણી શકો છો

દબાણ જહાજ એ એક કન્ટેનર છે જે વાયુઓ અથવા પ્રવાહીને આસપાસના દબાણથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ દબાણ પર રાખવા માટે રચાયેલ છે. આ જહાજોનો ઉપયોગ તેલ અને ગેસ, રાસાયણિક પ્રક્રિયા, વીજ ઉત્પાદન અને ઉત્પાદન સહિત વિવિધ ઉદ્યોગોમાં થાય છે. ઉચ્ચ દબાણયુક્ત પ્રવાહી સાથે સંકળાયેલા સંભવિત જોખમોને ધ્યાનમાં રાખીને પ્રેશર વાહિનીઓનું એન્જીનિયરિંગ અને નિર્માણ કરવું આવશ્યક છે.
પ્રેશર વેસલ્સના સામાન્ય પ્રકારો:
1. સ્ટોરેજ વેસલ્સ:
o દબાણ હેઠળ પ્રવાહી અથવા વાયુઓને સંગ્રહિત કરવા માટે વપરાય છે.
o ઉદાહરણો: LPG (લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ) ટાંકીઓ, કુદરતી ગેસ સંગ્રહ ટાંકીઓ.
2. હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ:
o આ જહાજોનો ઉપયોગ બે પ્રવાહી વચ્ચે ગરમીને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે થાય છે, ઘણીવાર દબાણ હેઠળ.
o ઉદાહરણો: બોઈલર ડ્રમ, કન્ડેન્સર્સ અથવા કૂલિંગ ટાવર.
3. રિએક્ટર:
o ઉચ્ચ દબાણવાળી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે રચાયેલ છે.
o ઉદાહરણો: રાસાયણિક અથવા ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગમાં ઓટોક્લેવ્સ.
4. એર રીસીવર્સ/કોમ્પ્રેસર ટાંકીઓ:
o આ દબાણ વાહિનીઓ એર કોમ્પ્રેસર સિસ્ટમમાં સંકુચિત હવા અથવા વાયુઓનો સંગ્રહ કરે છે, જેમ કે અગાઉ ચર્ચા કરી હતી.
5. બોઈલર:
o ગરમી અથવા વીજ ઉત્પાદન માટે વરાળ ઉત્પાદનમાં વપરાતું દબાણ જહાજનો એક પ્રકાર.
o બોઈલરમાં દબાણ હેઠળ પાણી અને વરાળ હોય છે.
પ્રેશર વેસલ ઘટકો:
• શેલ: દબાણ જહાજનું બાહ્ય શરીર. તે સામાન્ય રીતે નળાકાર અથવા ગોળાકાર હોય છે અને આંતરિક દબાણનો સામનો કરવા માટે તેને બાંધવું આવશ્યક છે.
• હેડ્સ (એન્ડ કેપ્સ): આ દબાણ જહાજના ઉપરના અને નીચેના ભાગો છે. આંતરિક દબાણને વધુ અસરકારક રીતે હેન્ડલ કરવા માટે તેઓ સામાન્ય રીતે શેલ કરતાં વધુ જાડા હોય છે.
• નોઝલ અને બંદરો: આ પ્રવાહી અથવા ગેસને દબાણયુક્ત જહાજમાં પ્રવેશવા અને બહાર નીકળવા દે છે અને ઘણીવાર અન્ય સિસ્ટમો સાથે જોડાણ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
• મેનવે અથવા એક્સેસ ઓપનિંગ: એક મોટું ઓપનિંગ જે સફાઈ, નિરીક્ષણ અથવા જાળવણી માટે ઍક્સેસની મંજૂરી આપે છે.
• સલામતી વાલ્વઃ જો જરૂરી હોય તો દબાણ મુક્ત કરીને જહાજને તેની દબાણ મર્યાદા ઓળંગતા અટકાવવા માટે આ મહત્વપૂર્ણ છે.
• આધારો અને માઉન્ટો: માળખાકીય તત્વો કે જે ઉપયોગ દરમિયાન દબાણ જહાજ માટે આધાર અને સ્થિરીકરણ પ્રદાન કરે છે.
પ્રેશર વેસલ ડિઝાઇન વિચારણાઓ:
• સામગ્રીની પસંદગી: દબાણયુક્ત જહાજો એવી સામગ્રીમાંથી બનેલી હોવી જોઈએ જે આંતરિક દબાણ અને બાહ્ય વાતાવરણનો સામનો કરી શકે. સામાન્ય સામગ્રીમાં કાર્બન સ્ટીલ, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અને કેટલીકવાર એલોય સ્ટીલ્સ અથવા અત્યંત કાટ લાગતા વાતાવરણ માટે કમ્પોઝીટનો સમાવેશ થાય છે.
• દિવાલની જાડાઈ: પ્રેશર વેસલની દિવાલોની જાડાઈ આંતરિક દબાણ અને વપરાયેલી સામગ્રી પર આધારિત છે. ઉચ્ચ દબાણ માટે જાડી દિવાલોની જરૂર છે.
• તણાવ વિશ્લેષણ: દબાણ વાહિનીઓ વિવિધ દળો અને તાણને આધિન છે (દા.ત., આંતરિક દબાણ, તાપમાન, કંપન). અદ્યતન તણાવ વિશ્લેષણ તકનીકો (જેમ કે મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ અથવા FEA) ઘણીવાર ડિઝાઇન તબક્કામાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.
• તાપમાન પ્રતિકાર: દબાણ ઉપરાંત, જહાજો ઘણીવાર ઉચ્ચ અથવા નીચા-તાપમાન વાતાવરણમાં કાર્ય કરે છે, તેથી સામગ્રી થર્મલ તણાવ અને કાટનો પ્રતિકાર કરવામાં સક્ષમ હોવી જોઈએ.
• કોડનું પાલન: પ્રેશર વેસલ્સને ઘણીવાર ચોક્કસ કોડ્સનું પાલન કરવાની જરૂર પડે છે, જેમ કે:
o ASME (અમેરિકન સોસાયટી ઓફ મિકેનિકલ એન્જિનિયર્સ) બોઈલર અને પ્રેશર વેસલ કોડ (BPVC)
યુરોપમાં PED (પ્રેશર ઇક્વિપમેન્ટ ડાયરેક્ટિવ).
ઓઇલ અને ગેસ એપ્લિકેશન્સ માટે API (અમેરિકન પેટ્રોલિયમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ) ધોરણો
પ્રેશર વેસલ્સ માટેની સામાન્ય સામગ્રી:
• કાર્બન સ્ટીલ: ઘણી વખત મધ્યમ દબાણ હેઠળ બિન-કાટોક સામગ્રીનો સંગ્રહ કરતા જહાજો માટે વપરાય છે.
• સ્ટેનલેસ સ્ટીલ: સડો કરતા અથવા ઉચ્ચ-તાપમાન એપ્લિકેશન માટે વપરાય છે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કાટ માટે પણ પ્રતિરોધક છે અને કાર્બન સ્ટીલ કરતાં વધુ ટકાઉ છે.
• એલોય સ્ટીલ્સ: ચોક્કસ ઉચ્ચ-તાણ અથવા ઉચ્ચ-તાપમાન વાતાવરણમાં વપરાય છે, જેમ કે એરોસ્પેસ અથવા પાવર જનરેશન ઉદ્યોગો.
• સંયુક્ત સામગ્રી: અદ્યતન સંયુક્ત સામગ્રીનો ઉપયોગ કેટલીકવાર અત્યંત વિશિષ્ટ કાર્યક્રમોમાં થાય છે (દા.ત., હલકા વજનના અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા દબાણયુક્ત જહાજો).
પ્રેશર વેસલ્સનો ઉપયોગ:
1. તેલ અને ગેસ ઉદ્યોગ:
o લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ (LPG), કુદરતી ગેસ અથવા તેલ માટે સંગ્રહ ટાંકીઓ, ઘણીવાર ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ.
o દબાણ હેઠળ તેલ, પાણી અને ગેસને અલગ કરવા માટે રિફાઇનરીઓમાં અલગ જહાજો.
2. રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
o રિએક્ટર, નિસ્યંદન સ્તંભો અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને પ્રક્રિયાઓ માટે સંગ્રહમાં વપરાય છે જેને ચોક્કસ દબાણ વાતાવરણની જરૂર હોય છે.
3. પાવર જનરેશન:
o બોઈલર, સ્ટીમ ડ્રમ્સ અને પ્રેસરાઇઝ્ડ રિએક્ટરનો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પાદનમાં થાય છે, જેમાં પરમાણુ અને અશ્મિ-બળતણ પ્લાન્ટનો સમાવેશ થાય છે.
4. ખોરાક અને પીણા:
o ખાદ્ય ઉત્પાદનોની પ્રક્રિયા, વંધ્યીકરણ અને સંગ્રહમાં ઉપયોગમાં લેવાતા દબાણયુક્ત જહાજો.
5. ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ:
ઓટોક્લેવ્સ અને રિએક્ટર જેમાં ઉચ્ચ દબાણની વંધ્યીકરણ અથવા રાસાયણિક સંશ્લેષણ સામેલ છે.
6. એરોસ્પેસ અને ક્રાયોજેનિક્સ:
o ક્રાયોજેનિક ટાંકીઓ દબાણ હેઠળ અત્યંત નીચા તાપમાને લિક્વિફાઇડ વાયુઓનો સંગ્રહ કરે છે.
પ્રેશર વેસલ કોડ્સ અને ધોરણો:
1. ASME બોઈલર અને પ્રેશર વેસલ કોડ (BPVC): આ કોડ યુએસમાં પ્રેશર વેસલ્સની ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને નિરીક્ષણ માટે માર્ગદર્શિકા પ્રદાન કરે છે.
2. ASME વિભાગ VIII: દબાણ જહાજોની ડિઝાઇન અને બાંધકામ માટે ચોક્કસ જરૂરિયાતો પૂરી પાડે છે.
3. PED (પ્રેશર ઇક્વિપમેન્ટ ડાયરેક્ટિવ): યુરોપિયન યુનિયનનો નિર્દેશ જે યુરોપિયન દેશોમાં વપરાતા દબાણના સાધનો માટે ધોરણો નક્કી કરે છે.
4. API ધોરણો: તેલ અને ગેસ ઉદ્યોગ માટે, અમેરિકન પેટ્રોલિયમ સંસ્થા (API) દબાણયુક્ત જહાજો માટે ચોક્કસ ધોરણો પ્રદાન કરે છે.
નિષ્કર્ષ:
ઉર્જા ઉત્પાદનથી લઈને રાસાયણિક પ્રક્રિયા સુધીના ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોની વિશાળ શ્રેણીમાં દબાણયુક્ત જહાજો મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે. તેમની ડિઝાઇન, બાંધકામ અને જાળવણી માટે આપત્તિજનક નિષ્ફળતાઓને રોકવા માટે સલામતી ધોરણો, સામગ્રીની પસંદગી અને એન્જિનિયરિંગ સિદ્ધાંતોનું કડક પાલન જરૂરી છે. સંકુચિત વાયુઓને સંગ્રહિત કરવા, એલિવેટેડ પ્રેશર પર પ્રવાહી રાખવા અથવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને સરળ બનાવવા માટે, દબાણ વાહિનીઓ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓની કાર્યક્ષમતા અને સલામતી જાળવવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.