दबाव वाहिकाएँ जिन्हें आप जान सकते हैं

दबाव पोत एक कंटेनर है जिसे परिवेशी दबाव से काफी भिन्न दबाव पर गैसों या तरल पदार्थों को रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन जहाजों का उपयोग तेल और गैस, रासायनिक प्रसंस्करण, बिजली उत्पादन और विनिर्माण सहित विभिन्न उद्योगों में किया जाता है। उच्च दबाव वाले तरल पदार्थों से जुड़े संभावित खतरों के कारण दबाव वाहिकाओं को सुरक्षा को ध्यान में रखते हुए इंजीनियर और निर्मित किया जाना चाहिए।
दबाव वाहिकाओं के सामान्य प्रकार:
1. भंडारण पोत:
o दबाव में तरल पदार्थ या गैसों को संग्रहित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
o उदाहरण: एलपीजी (तरलीकृत पेट्रोलियम गैस) टैंक, प्राकृतिक गैस भंडारण टैंक।
2. हीट एक्सचेंजर्स:
o इन बर्तनों का उपयोग अक्सर दबाव में, दो तरल पदार्थों के बीच गर्मी स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
o उदाहरण: बॉयलर ड्रम, कंडेनसर, या कूलिंग टावर।
3. रिएक्टर:
o उच्च दबाव वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए डिज़ाइन किया गया।
o उदाहरण: रसायन या दवा उद्योग में आटोक्लेव।
4. एयर रिसीवर/कंप्रेसर टैंक:
o ये दबाव वाहिकाएं संपीड़ित हवा या गैसों को एयर कंप्रेसर सिस्टम में संग्रहित करती हैं, जैसा कि पहले चर्चा की गई है।
5. बॉयलर:
o हीटिंग या बिजली उत्पादन के लिए भाप उत्पादन में उपयोग किया जाने वाला एक प्रकार का दबाव पोत।
o बॉयलर में दबाव में पानी और भाप होती है।
दबाव पोत घटक:
• शैल: दबाव पोत का बाहरी शरीर। यह आमतौर पर बेलनाकार या गोलाकार होता है और इसे आंतरिक दबाव को झेलने के लिए बनाया जाना चाहिए।
• हेड्स (एंड कैप्स): ये दबाव पोत के ऊपरी और निचले हिस्से हैं। आंतरिक दबाव को अधिक प्रभावी ढंग से संभालने के लिए वे आमतौर पर खोल से अधिक मोटे होते हैं।
• नोजल और पोर्ट: ये तरल पदार्थ या गैस को दबाव पोत में प्रवेश करने और बाहर निकलने की अनुमति देते हैं और अक्सर अन्य प्रणालियों के कनेक्शन के लिए उपयोग किए जाते हैं।
• मैनवे या एक्सेस ओपनिंग: एक बड़ा ओपनिंग जो सफाई, निरीक्षण या रखरखाव के लिए पहुंच की अनुमति देता है।
• सुरक्षा वाल्व: यदि आवश्यक हो तो दबाव जारी करके जहाज को उसकी दबाव सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए ये महत्वपूर्ण हैं।
• समर्थन और माउंट: संरचनात्मक तत्व जो उपयोग के दौरान दबाव पोत के लिए समर्थन और स्थिरीकरण प्रदान करते हैं।
दबाव पोत डिजाइन विचार:
• सामग्री का चयन: दबाव वाहिकाओं को ऐसी सामग्रियों से बनाया जाना चाहिए जो आंतरिक दबाव और बाहरी वातावरण का सामना कर सकें। सामान्य सामग्रियों में कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील और कभी-कभी अत्यधिक संक्षारक वातावरण के लिए मिश्र धातु स्टील या कंपोजिट शामिल हैं।
• दीवार की मोटाई: दबाव पोत की दीवारों की मोटाई आंतरिक दबाव और प्रयुक्त सामग्री पर निर्भर करती है। उच्च दबाव के लिए मोटी दीवारों की आवश्यकता होती है।
• तनाव विश्लेषण: दबाव वाहिकाओं को विभिन्न बलों और तनावों (जैसे, आंतरिक दबाव, तापमान, कंपन) के अधीन किया जाता है। उन्नत तनाव विश्लेषण तकनीकों (जैसे परिमित तत्व विश्लेषण या एफईए) का उपयोग अक्सर डिजाइन चरण में किया जाता है।
• तापमान प्रतिरोध: दबाव के अलावा, बर्तन अक्सर उच्च या निम्न तापमान वाले वातावरण में काम करते हैं, इसलिए सामग्री को थर्मल तनाव और जंग का विरोध करने में सक्षम होना चाहिए।
• कोड अनुपालन: दबाव वाहिकाओं को अक्सर विशिष्ट कोड का अनुपालन करने की आवश्यकता होती है, जैसे:
o एएसएमई (अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स) बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड (बीपीवीसी)
o यूरोप में PED (प्रेशर इक्विपमेंट डायरेक्टिव)।
o तेल और गैस अनुप्रयोगों के लिए एपीआई (अमेरिकन पेट्रोलियम इंस्टीट्यूट) मानक
दबाव वाहिकाओं के लिए सामान्य सामग्री:
• कार्बन स्टील: अक्सर मध्यम दबाव में गैर-संक्षारक सामग्री को संग्रहीत करने वाले जहाजों के लिए उपयोग किया जाता है।
• स्टेनलेस स्टील: संक्षारक या उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। स्टेनलेस स्टील जंग प्रतिरोधी भी है और कार्बन स्टील की तुलना में अधिक टिकाऊ है।
• मिश्र धातु इस्पात: विशिष्ट उच्च-तनाव या उच्च तापमान वाले वातावरण, जैसे एयरोस्पेस या बिजली उत्पादन उद्योगों में उपयोग किया जाता है।
• समग्र सामग्री: उन्नत मिश्रित सामग्री का उपयोग कभी-कभी अत्यधिक विशिष्ट अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, हल्के और उच्च शक्ति वाले दबाव वाले जहाजों) में किया जाता है।
दबाव वाहिकाओं के अनुप्रयोग:
1. तेल और गैस उद्योग:
o तरलीकृत पेट्रोलियम गैस (एलपीजी), प्राकृतिक गैस, या तेल के लिए भंडारण टैंक, अक्सर उच्च दबाव में।
o दबाव में तेल, पानी और गैस को अलग करने के लिए रिफाइनरियों में पृथक्करण वाहिकाएँ।
2. रासायनिक प्रसंस्करण:
o रिएक्टरों, आसवन स्तंभों और रासायनिक प्रतिक्रियाओं और प्रक्रियाओं के लिए भंडारण में उपयोग किया जाता है जिनके लिए विशिष्ट दबाव वातावरण की आवश्यकता होती है।
3. विद्युत उत्पादन:
o परमाणु और जीवाश्म-ईंधन संयंत्रों सहित बिजली उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले बॉयलर, स्टीम ड्रम और दबावयुक्त रिएक्टर।
4. भोजन और पेय पदार्थ:
o खाद्य उत्पादों के प्रसंस्करण, स्टरलाइज़ेशन और भंडारण में उपयोग की जाने वाली दबाव वाहिकाएँ।
5. फार्मास्युटिकल उद्योग:
o आटोक्लेव और रिएक्टर जिनमें उच्च दबाव स्टरलाइज़ेशन या रासायनिक संश्लेषण शामिल है।
6. एयरोस्पेस और क्रायोजेनिक्स:
o क्रायोजेनिक टैंक तरलीकृत गैसों को दबाव में बहुत कम तापमान पर संग्रहित करते हैं।
दबाव पोत कोड और मानक:
1. एएसएमई बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड (बीपीवीसी): यह कोड अमेरिका में प्रेशर वेसल के डिजाइन, निर्माण और निरीक्षण के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है।
2. एएसएमई धारा VIII: दबाव वाहिकाओं के डिजाइन और निर्माण के लिए विशिष्ट आवश्यकताएं प्रदान करता है।
3. पीईडी (दबाव उपकरण निर्देश): एक यूरोपीय संघ का निर्देश जो यूरोपीय देशों में उपयोग किए जाने वाले दबाव उपकरणों के लिए मानक निर्धारित करता है।
4. एपीआई मानक: तेल और गैस उद्योग के लिए, अमेरिकी पेट्रोलियम संस्थान (एपीआई) दबाव वाहिकाओं के लिए विशिष्ट मानक प्रदान करता है।
निष्कर्ष:
ऊर्जा उत्पादन से लेकर रासायनिक प्रसंस्करण तक, औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में दबाव वाहिकाएँ महत्वपूर्ण घटक हैं। उनके डिजाइन, निर्माण और रखरखाव के लिए भयावह विफलताओं को रोकने के लिए सुरक्षा मानकों, सामग्री चयन और इंजीनियरिंग सिद्धांतों का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है। चाहे संपीड़ित गैसों का भंडारण करना हो, ऊंचे दबाव पर तरल पदार्थ रखना हो, या रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाना हो, दबाव वाहिकाएं औद्योगिक प्रक्रियाओं की दक्षता और सुरक्षा बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।