হাইড্রোজেন-প্রতিরোধী ইস্পাত – হাইড্রোজেন (H₂) পরিবেশে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত উপকরণ
হাইড্রোজেন পরিবেশে ব্যবহারের জন্য ইস্পাত অবশ্যই হাইড্রোজেনের তাপমাত্রা, চাপ ও ধরন এবং সেইসাথে পদার্থের ক্ষয় প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করতে হবে। "হাইড্রোজেন-প্রতিরোধী ইস্পাত"-এর কোনো একক, সর্বজনীন গ্রেড নেই। হাইড্রোজেন গ্যাস স্থাপনাগুলিতে অন্যান্য উপকরণ ব্যবহার করা হয়।2 পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় এবং অন্যান্যগুলো উচ্চ-তাপমাত্রার শোধনাগার ও পেট্রোকেমিক্যাল স্থাপনাগুলোতে।
বাস্তবে, তিনটি ঘটনা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ: হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট (HE), উচ্চ তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন অ্যাটাক (HTHA) এবং হাইড্রোজেন ইনডিউসড ক্র্যাকিং (HIC)।
হাইড্রোজেন-ধারণকারী স্থাপনাগুলির জন্য বিবেচিত উপকরণগুলির মধ্যে অন্যান্যদের পাশাপাশি রয়েছে কার্বন এবং নিম্ন-সংকর ইস্পাত, ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম Cr-Mo ইস্পাত, স্টেইনলেস স্টিল অস্টেনিটিক এবং নিকেল সংকর ধাতু। তবে, সঠিক নির্বাচনের জন্য নির্দিষ্ট পরিচালন পরিস্থিতি বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন।
হাইড্রোজেন কীভাবে ইস্পাতকে প্রভাবিত করে?
হাইড্রোজেন বিভিন্ন উপায়ে ধাতুর বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করতে পারে। তাই, কোনো একটি উপাদান "হাইড্রোজেনে কাজ করে" শুধু এই কথাটি বলাই ইস্পাতের উপযুক্ত গ্রেড নির্ধারণের জন্য যথেষ্ট নয়।
অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে নিম্নলিখিতগুলো গুরুত্বপূর্ণ:
- কার্যকরী তাপমাত্রা,
- হাইড্রোজেনের মোট চাপ এবং আংশিক চাপ,
- হাইড্রোজেনের রূপ ও উৎস,
- উপাদানের অণুকাঠামো,
- ইস্পাতের শক্তি এবং কাঠিন্য,
- তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ,
- অভ্যন্তরীণ এবং পরিচালনগত চাপ,
- ঝালাই এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলের উপস্থিতি,
- পরিবেশের রাসায়নিক গঠন,
- প্রকাশের সময়।
সুতরাং, কোনো পদার্থের হাইড্রোজেন প্রতিরোধ ক্ষমতা একটি একক ও ধ্রুবক ভৌত বৈশিষ্ট্য নয়।
হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট (HE)
হাইড্রোজেন ভঙ্গুরতা এটি এমন একটি ঘটনা যা ধাতুতে হাইড্রোজেনের উপস্থিতির কারণে এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের অবনতি ঘটায়। হাইড্রোজেন ধাতুর কাঠামোতে প্রবেশ করতে পারে এবং অন্যান্য বিষয়ের পাশাপাশি এর নমনীয়তা, ফাটল সহনশীলতা এবং স্থির ও চক্রীয় লোডিংয়ের অধীনে এর আচরণকে প্রভাবিত করতে পারে।
উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-কঠিনতার ইস্পাত বিশেষভাবে ঝুঁকিপূর্ণ হতে পারে। তবে, এই ঝুঁকি উপাদানের অণুসজ্জা, পীড়ন, তাপমাত্রা এবং এতে হাইড্রোজেন প্রবেশের পদ্ধতির উপরও নির্ভর করে।
৩০০ সিরিজের অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল হাইড্রোজেন গ্যাস স্থাপনার জন্য বিবেচিত একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান গোষ্ঠী। ইস্পাত 316L / 1.4404 এটি হাইড্রোজেনের সাথে ভালো সামঞ্জস্য দেখায় এবং অনেক পরিস্থিতিতে, হাইড্রোজেন ক্রিয়ার প্রতি অধিক সংবেদনশীল কাঠামোর ইস্পাতের তুলনায় আরও অনুকূল আচরণ প্রদর্শন করে।
HTHA – উচ্চ তাপমাত্রার হাইড্রোজেন আক্রমণ
HTHA (উচ্চ তাপমাত্রার হাইড্রোজেন আক্রমণ) এটি চিরায়ত হাইড্রোজেন ভঙ্গুরতা থেকে একটি ভিন্ন প্রক্রিয়া।
উচ্চ তাপমাত্রায়, হাইড্রোজেন স্টিলের মধ্যে প্রবেশ করে উপাদানটিতে উপস্থিত কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে। এর ফলে উৎপন্ন মিথেন সহজে ধাতব কাঠামো থেকে বের হতে পারে না। এর ফলস্বরূপ ডিকার্বুরাইজেশন, শূন্যস্থান সৃষ্টি, ক্ষুদ্র ফাটল এবং উপাদানটির কাঠামোর ক্রমান্বয়িক অবক্ষয় ঘটতে পারে।
এই ঘটনাটি নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ:
- শোধনাগার,
- হাইড্রোক্র্যাকিং এবং হাইড্রোরিফাইনিং স্থাপনা,
- পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প,
- রাসায়নিক সংশ্লেষণ স্থাপনা,
- চাপযুক্ত উত্তপ্ত হাইড্রোজেনে পরিচালিত যন্ত্র।
HTHA প্রতিরোধের কারণেই ক্রোমিয়াম (Cr) এবং মলিবডেনাম (Mo) যুক্ত সংকর ইস্পাত ব্যবহার করা হয় । এই মৌলগুলো লোহার চেয়ে বেশি স্থিতিশীল কার্বাইড গঠন করে, যা হাইড্রোজেন দ্বারা সৃষ্ট উচ্চ-তাপমাত্রার ক্ষয়ের বিরুদ্ধে উপাদানটির প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়িয়ে তোলে।
HIC – হাইড্রোজেন ইন্ডুসড ক্র্যাকিং
এইচআইসি (হাইড্রোজেন ইন্ডুসড ক্র্যাকিং) এর অর্থ হলো উপাদানের মধ্যে হাইড্রোজেন জমা হওয়ার সাথে সম্পর্কিত ফাটল। এই ঘটনাটি বিশেষত সেইসব স্টিলের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ, যা এমন পরিবেশে কাজ করে যেখানে পারমাণবিক হাইড্রোজেন তৈরি হতে পারে এবং স্টিলের মধ্যে প্রবেশ করতে পারে, যার মধ্যে H₂O যুক্ত নির্দিষ্ট পরিবেশও অন্তর্ভুক্ত।2S.
হাইড্রোজেন আণুবীক্ষণিক কাঠামোগত অসামঞ্জস্য, অধাতব অন্তর্ভুক্তি এবং অন্যান্য হাইড্রোজেন ফাঁদে জমা হতে পারে। নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, এর ফলে ক্ষুদ্র ফাটলের সৃষ্টি ও সংযোজন ঘটে।
HIC-কে HTHA-এর সাথে গুলিয়ে ফেলা উচিত নয়। এগুলো ভিন্ন ভিন্ন বস্তু ক্ষয়ের প্রক্রিয়া এবং এগুলোর জন্য ভিন্ন ভিন্ন ইস্পাত নির্বাচনের মানদণ্ড প্রয়োজন।
হাইড্রোজেন নিয়ে কাজ করার জন্য কোন ধরনের ইস্পাত ব্যবহার করা হয়?
| উপাদান / প্রজাতি | উপাদান গোষ্ঠী | পরিবেশে হাইড্রোজেনের গুরুত্ব | সাধারণ ব্যবহার/টীকা |
|---|---|---|---|
| কার্বন ইস্পাত | সি / সি-এমএন | নির্দিষ্ট শর্ত সাপেক্ষে ব্যবহার সম্ভব। | এগুলোর জন্য তাপমাত্রা, চাপ, শক্তি এবং ক্ষয় প্রক্রিয়ার মূল্যায়ন প্রয়োজন। |
| ১৬মো৩ / ১.৫৪১৫ | মলিবডেনাম ইস্পাত | উচ্চ তাপমাত্রায় পরিচালনার জন্য উপযুক্ত উপাদান; হাইড্রোজেনের জন্য নির্বাচনের ক্ষেত্রে পরিচালন পরিস্থিতি বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। | চাপ সরঞ্জাম, শক্তি এবং প্রক্রিয়া শিল্প |
| 13CrMo4-5 / 1.7335 / 15HM | Cr-Mo ইস্পাত | সাধারণ কার্বন স্টিলের তুলনায় HTHA-এর বিরুদ্ধে বর্ধিত প্রতিরোধ ক্ষমতা | চাপ সরঞ্জাম, পেট্রোকেমিস্ট্রি, উচ্চ-তাপমাত্রার স্থাপনা |
| 10CrMo9-10 / 1.7380 / 10H2M | Cr-Mo ইস্পাত | কঠিন উচ্চ-তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত Cr-Mo ইস্পাত | পাইপলাইন, চাপ সরঞ্জাম, শক্তি এবং পেট্রোকেমিক্যাল |
| H5M / X16CrMo5-1 / 1.7366 এবং X11CrMo5 / X12CrMo5 / 12CrMo19-5 / 1.7362 | ইস্পাত প্রায় ৫% ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম | HTHA-এর প্রতি বর্ধিত প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন একটি গ্রুপ, যা অন্যান্য বিষয়ের পাশাপাশি চাপযুক্ত উত্তপ্ত হাইড্রোজেনে ব্যবহারের জন্য উদ্দিষ্ট। | শোধনাগার, পেট্রোকেমিক্যাল, অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ কেন্দ্র, উচ্চ-তাপমাত্রার সরঞ্জাম এবং পাইপলাইন |
| ASTM A387 Gr. 11 | প্রায় ১¼Cr-½Mo | উচ্চ তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন নিয়ে কাজ করে এমন যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত Cr-Mo ইস্পাত | ট্যাঙ্ক এবং চাপ সরঞ্জামের জন্য শিট |
| ASTM A387 Gr. 22 | প্রায় 2¼Cr-1Mo | হাইড্রোজেন পরিবেশে উচ্চ-তাপমাত্রায় পরিচালনার জন্য উপকরণগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ গোষ্ঠী | চাপ সরঞ্জাম, শোধনাগার এবং হাইড্রোপ্রসেসিং স্থাপনা |
| ১.৪৪০৪ / এআইএসআই ৩১৬এল | অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল | অনেক প্রয়োগে হাইড্রোজেনের সাথে ভালো সামঞ্জস্যতা | গ্যাস এইচ ইনস্টলেশন2বাস্তব পরিবেশে যান্ত্রিক পরামিতি মূল্যায়ন করা প্রয়োজন। |
| ১.৪৪০৪ / এআইএসআই ৩১৬এল | অস্টেনিটিক Cr-Ni-Mo ইস্পাত | হাইড্রোজেনের সাথে ভালো সামঞ্জস্য এবং অনেক হাইড্রোজেন প্রয়োগে অনুকূল আচরণ। | হাইড্রোজেন গ্যাস স্থাপনার পাইপলাইন, ফিটিংস এবং উপাদানসমূহ |
| ১.৪০১৬ / এআইএসআই ৪৩০ | Ti-স্থিতিশীল অস্টেনিটিক ইস্পাত | উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহৃত অস্টেনিটিক উপাদানও | প্রক্রিয়া এবং উচ্চ-তাপমাত্রার সরঞ্জাম |
| ১.৪৫৭১ / এআইএসআই ৩১৬টিআই | Ti-স্থিতিশীল অস্টেনিটিক ইস্পাত | ক্ষয়রোধী এবং উচ্চ তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্যের ভালো সমন্বয়; H-এ2 প্রয়োজনীয় শর্তাবলীর মূল্যায়ন | রাসায়নিক এবং প্রক্রিয়া সরঞ্জাম |
| খাদ 625 / 2.4856 / UNS N06625 | Ni-Cr-Mo-Nb সংকর ধাতু | কঠিন পরিবেশে ব্যবহৃত নিকেল সংকর ধাতু; H এর জন্য নির্বাচন2 কাজের পরিবেশের উপর নির্ভর করে | রাসায়নিক, শক্তি এবং চাহিদাপূর্ণ প্রক্রিয়া শিল্প |
ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম ইস্পাত Cr-Mo এবং হাইড্রোজেন
উচ্চ তাপমাত্রা ও উচ্চ চাপে হাইড্রোজেন দ্বারা চালিত যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলোর মধ্যে ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম ইস্পাত অন্যতম।
এই দলে অন্যদের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত আছেন:
- 13CrMo4-5 / 1.7335 / 15HM,
- 10CrMo9-10 / 1.7380 / 10H2M,
- 1¼Cr-½Mo শ্রেণীর ইস্পাত,
- 2¼Cr-1Mo শ্রেণীর ইস্পাত,
- প্রায় ৫% Cr-Mo যুক্ত ইস্পাত – H5M / X16CrMo5-1 / X11CrMo5 / X12CrMo5.
এই ইস্পাতগুলির গুরুত্ব মূলত দুটি মৌলিক সংকর সংযোজনের ক্রিয়ার কারণে হয়ে থাকে: ক্রোম i মলিবডেনামএগুলো কার্বাইডের স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে, যা উচ্চ-তাপমাত্রার হাইড্রোজেন আক্রমণ প্রতিরোধের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
তবে এর মানে এই নয় যে, যেকোনো Cr-Mo ইস্পাত সব ধরনের হাইড্রোজেন পরিস্থিতিতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিরাপদ। এর উপযুক্ততা নির্ভর করে এর রাসায়নিক গঠন, অণুসজ্জা, তাপমাত্রা এবং H-এর আংশিক চাপের উপর।2.
হাইড্রোজেন স্থাপনাগুলিতে H5M, X12CrMo5 এবং প্রায় ৫% ক্রোমিয়ামযুক্ত ইস্পাত
Cr-Mo ইস্পাতগুলির মধ্যে একটি বিশেষ স্থান অধিকার করে আছে গ্রুপ H5M / X16CrMo5-1 / X11CrMo5 / X12CrMo5যাতে প্রায় ৪-৬% থাকে ক্রোম এবং প্রায় ০.৪–০.৬৫% মলিবডেনাম.
এই দলে অন্যদের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত আছেন: H5M / X16CrMo5-1 / 1.7366 এবং 12CrMo19-5 / X12CrMo5 / 1.7362এই উপাদানগুলো রাসায়নিক ও পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে, অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ ও অপরিশোধিত তেল প্রক্রিয়াকরণ স্থাপনায় এবং উচ্চ তাপমাত্রায় ও হাইড্রোজেনের উপস্থিতিতে পরিচালিত যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত হয়।
হাইড্রোজেনের প্রসঙ্গে, এদের একটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হলো উচ্চ-তাপমাত্রার হাইড্রোজেন অ্যাটাক (HTHA)-এর বিরুদ্ধে বর্ধিত প্রতিরোধ ক্ষমতা। এই বৈশিষ্ট্যটিকে হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট (HE)-এর সম্পূর্ণ প্রতিরোধের সাথে গুলিয়ে ফেলা উচিত নয় – এগুলো ভিন্ন ভিন্ন ক্ষয় প্রক্রিয়া।
316L ইস্পাত এবং হাইড্রোজেন
1.4404 / AISI 316L / UNS S31603 এটি একটি অস্টেনিটিক ক্রোমিয়াম-নিকেল-মলিবডেনাম স্টেইনলেস স্টিল।
অস্টেনিটিক কাঠামোর স্থিতিশীলতা এবং নিকেলের উপস্থিতি এই ধরণের ইস্পাতকে অনেক হাইড্রোজেন প্রয়োগে অনুকূলভাবে কাজ করতে সক্ষম করে। 316/316L হলো একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা গ্যাসীয় হাইড্রোজেন স্থাপনার জন্য ব্যবহৃত ও পরীক্ষিত হয়।
তবে, এর মানে এই নয় যে হাইড্রোজেনের প্রতি এটি সম্পূর্ণ সংবেদনশীল নয়। হাইড্রোজেন একটি উপাদানের নমনীয়তা, ফাটল সহনশীলতা এবং ক্লান্তিজনিত আয়ুসহ আরও অনেক কিছুকে প্রভাবিত করতে পারে। তাই, উচ্চ-চাপ সিস্টেম ডিজাইন করার সময় নির্দিষ্ট তাপমাত্রা, চাপ এবং লোডিং পদ্ধতির সাথে সম্পর্কিত ডেটা ব্যবহার করা প্রয়োজন।
Obecność মলিবডেনাম 316L নির্দিষ্ট ধরণের প্রতিরোধ ক্ষমতাও বৃদ্ধি করে। পিটিং ক্ষয় i ফাটল ক্ষয়কিন্তু ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতাকে হাইড্রোজেন প্রতিরোধের সমতুল্য মনে করা উচিত নয়।
হাইড্রোজেন পরিষেবার জন্য নিকেল সংকর ধাতু
বিশেষভাবে চাহিদাপূর্ণ স্থাপনাগুলিতে উচ্চ-নিকেলযুক্ত বিশেষ সংকর ধাতুও ব্যবহার করা হয়।
একটি উদাহরণ হলো খাদ 625 / 2.4856 / UNS N06625নিকেল ধারণকারী, ক্রোম, মলিবডেনাম এবং নাইওবিয়াম।
নিকেল সংকর ধাতুগুলো বিশেষভাবে আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে যখন হাইড্রোজেন সামঞ্জস্যতার পাশাপাশি খুব ভালো যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বা উচ্চ অভিন্ন ক্ষয় প্রতিরোধ একটি আক্রমণাত্মক রাসায়নিক পরিবেশে।
নিকেল সংকর ধাতু নির্বাচন নির্দিষ্ট পরিচালন পরিস্থিতি বিবেচনা করেও করা উচিত – শুধুমাত্র উচ্চ নিকেল উপাদান থাকলেই তা হাইড্রোজেন-সম্পর্কিত সকল ক্ষয় প্রক্রিয়ার বিরুদ্ধে প্রতিরোধের সার্বজনীন নিশ্চয়তা দেয় না।
API RP 941 – উচ্চ-তাপমাত্রার হাইড্রোজেন পরিষেবার জন্য ইস্পাত
উত্তপ্ত হাইড্রোজেনে ব্যবহৃত উপকরণগুলির মূল্যায়নে ব্যবহৃত মৌলিক নথিগুলির মধ্যে একটি হলো এপিআই আরপি ৯৪১ – পেট্রোলিয়াম শোধনাগার এবং পেট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্টে উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে হাইড্রোজেন পরিষেবার জন্য ইস্পাত।
এই নথিটি প্রধানত কার্বন এবং নিম্ন-সংকর ইস্পাতের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যা উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপে হাইড্রোজেনের উপস্থিতিতে প্রক্রিয়াজাত করা হয়।
API RP 941-এ অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:
- তাপমাত্রা,
- হাইড্রোজেন আংশিক চাপ,
- ইস্পাতের রাসায়নিক গঠন,
- চাপ,
- তাপীয় প্রক্রিয়াকরণ,
- ঝালাইয়ের শর্তাবলী এবং জোড়ের অবস্থা।
এই নথিটিকে সব ধরনের হাইড্রোজেন সংস্পর্শের বিরুদ্ধে সকল পদার্থের প্রতিরোধের সাধারণ মানদণ্ড হিসেবে বিবেচনা করা উচিত নয়।
নেলসন কার্ভ – উত্তপ্ত হাইড্রোজেনের জন্য ইস্পাত নির্বাচন
API RP 941 তথাকথিত এর সাথে সম্পর্কিত নেলসন কার্ভসতাপমাত্রা এবং হাইড্রোজেন আংশিক চাপের উপর নির্ভর করে নির্দিষ্ট ইস্পাত গোষ্ঠীর ব্যবহারের বাস্তব সীমা মূল্যায়ন করতে এগুলো ব্যবহৃত হয়।
এই বক্ররেখাগুলো আপনাকে অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে তুলনা করার সুযোগ দেয়:
- কার্বন ইস্পাত,
- C-½Mo ইস্পাত,
- 1Cr-½Mo ইস্পাত,
- ১¼Cr-½Mo ইস্পাত,
- 2¼Cr-1Mo ইস্পাত,
- প্রায় 5Cr-½Mo যুক্ত ইস্পাত,
- উচ্চ-তাপমাত্রার হাইড্রোজেন স্থাপনাগুলিতে ব্যবহৃত অন্যান্য Cr-Mo ইস্পাত।
সাধারণত, ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনামের পরিমাণ বাড়ানোর ফলে উপযুক্তভাবে নির্বাচিত ইস্পাত সাধারণ কার্বন ইস্পাতের তুলনায় আরও কঠিন পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা সম্ভব হয়। তবে, নির্দিষ্ট অনুমোদিত তাপমাত্রা এবং H2 আংশিক চাপের মান অবশ্যই বর্তমান ডিজাইন ডেটা এবং API RP 941-এর উপযুক্ত সংস্করণের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করতে হবে।
সাধারণ তাপমাত্রার হাইড্রোজেন এবং উত্তপ্ত হাইড্রোজেন – একই সমস্যা নয়
উপাদান নির্বাচনের ক্ষেত্রে এই পার্থক্যটি মৌলিক।
গ্যাস এইচ ইনস্টলেশন2 পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় পরিচালিত যন্ত্রের নকশা করার সময় ফাটল, নমনীয়তা এবং ক্লান্তিজনিত আয়ুর উপর হাইড্রোজেনের প্রভাব প্রাথমিকভাবে বিবেচনায় রাখা যেতে পারে।
কয়েকশ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন দ্বারা পরিচালিত একটি রিফাইনারি স্থাপনার জন্য HTHA ঝুঁকি বিশ্লেষণ এবং উপযুক্ত উপাদান নির্বাচন নীতি প্রয়োগ করা প্রয়োজন, যার মধ্যে API RP 941 অনুযায়ী নীতিগুলোও অন্তর্ভুক্ত।
এই কারণে, কার্যপরিবেশ উল্লেখ না করে "ইস্পাত হাইড্রোজেন প্রতিরোধী" এই বিবৃতিটির প্রযুক্তিগত মূল্য খুব কম।
হাইড্রোজেন স্থাপনার জন্য ইস্পাত কীভাবে নির্বাচন করবেন?
প্রাথমিকভাবে কোনো উপাদান নির্বাচন করার সময় আপনার প্রথমে নির্ধারণ করা উচিত:
- কার্যকরী এবং সর্বোচ্চ তাপমাত্রা,
- স্থাপন চাপ,
- আংশিক চাপ H2,
- হাইড্রোজেন বিশুদ্ধ গ্যাস হিসেবে থাকুক, কোনো মিশ্রণের উপাদান হিসেবে থাকুক, অথবা তড়িৎ-রাসায়নিক প্রক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন হোক,
- যান্ত্রিক লোডের ধরণ এবং মাত্রা,
- প্রয়োজনীয় ক্লান্তি জীবনকাল,
- উপাদানটির তাপীয় প্রক্রিয়াকরণের অবস্থা,
- ঝালাই করা জোড়ের উপস্থিতি এবং প্রযুক্তি,
- H এর উপস্থিতি2সালফার, ক্লোরাইড, অ্যাসিড এবং অন্যান্য পরিবেশগত উপাদানসমূহ
- প্রাসঙ্গিক নকশা মান ও প্রবিধানের প্রয়োজনীয়তা।
শুধুমাত্র এই মাপকাঠিগুলো নির্ধারণ করার পরেই কার্বন স্টিল, ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম (Cr-Mo), অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল এবং নিকেল সংকর ধাতুগুলোর তুলনা করা সম্ভব।
স্টেইনলেস স্টিল কি হাইড্রোজেন প্রতিরোধী?
সব নয় স্টেইনলেস স্টিল একই রকম আচরণ করে। উপাদানটির গঠন খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল যেমন 304L / 1.4307 i 316L / 1.4404হাইড্রোজেন স্থাপনার জন্য প্রায়শই বিবেচিত উপকরণগুলোর মধ্যে এগুলো অন্যতম। তবে, এদের ভালো ক্ষয়রোধী ক্ষমতাকে সরাসরি হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট প্রতিরোধের সমতুল্য বলে ধরে নেওয়া উচিত নয়।
প্রতিরোধ পিটিং ক্ষয়, ফাটল ক্ষয়, আন্তঃকণা ক্ষয় এবং হাইড্রোজেনের সাথে কোনো উপাদানের সামঞ্জস্যতা দুটি ভিন্ন বৈশিষ্ট্য এবং এগুলো আলাদাভাবে মূল্যায়ন করা উচিত।
316L কি হাইড্রোজেনের জন্য উপযুক্ত?
স্টিল 316L / 1.4404 হাইড্রোজেন সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত ও পরীক্ষিত গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলোর মধ্যে এটি অন্যতম। এর অস্টেনিটিক অণুসজ্জা এবং নিকেলের উপস্থিতি হাইড্রোজেনের সাথে এর ভালো সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করে।
তবে, চূড়ান্ত নির্বাচন H চাপের উপর নির্ভর করে।2তাপমাত্রা, লোডের ধরণ, উপাদানের জ্যামিতি, প্রয়োজনীয় ক্লান্তি জীবন এবং প্রযোজ্য নকশা বিধিমালা।
Cr-Mo ইস্পাত কি হাইড্রোজেন প্রতিরোধী?
হাইড্রোজেনযুক্ত উচ্চ-তাপমাত্রার স্থাপনাগুলিতে Cr-Mo ইস্পাত বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। Chrom i মলিবডেনাম কার্বাইডের স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে এবং সাধারণ কার্বন স্টিলের তুলনায় HTHA-এর বিরুদ্ধে অধিকতর প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।
এটি থামানোর বিভিন্ন স্তরের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য – যেমন 13CrMo4-5 / 15HM i 10CrMo9-10 / 10H2M po প্রায় ৫% Cr-Mo যুক্ত ইস্পাত, যেমন H5M, X11CrMo5 এবং X12CrMo5.
তবে, একটি নির্দিষ্ট গ্রেড এবং অপারেটিং শর্তাবলীর নির্বাচন ডিজাইন ক্যালকুলেশন এবং API RP 941 সহ প্রাসঙ্গিক প্রযুক্তিগত নথিপত্রের উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত।
এমন কোনো একক সর্বজনীন হাইড্রোজেন-প্রতিরোধী ইস্পাত নেই। কার্যপরিবেশের উপর নির্ভর করে, কার্বন ইস্পাত, ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম (Cr-Mo) ইস্পাত, অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল এবং নিকেল সংকর ধাতু।
উচ্চ-তাপমাত্রার স্থাপনাগুলিতে, Cr-Mo স্টিল এবং HTHA প্রতিরোধ ক্ষমতা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। এর মধ্যে উভয়ই অন্তর্ভুক্ত। 13CrMo4-5 / 15HM, 10CrMo9-10 / 10H2Mপাশাপাশি উচ্চতর সংকর ধাতু H5M / X16CrMo5-1 / X11CrMo5 / X12CrMo5.
নিম্ন তাপমাত্রায় গ্যাসীয় হাইড্রোজেন স্থাপনাগুলিতে, হাইড্রোজেন-সহায়ক ভঙ্গুরতা এবং ফাটলের বিরুদ্ধে উপাদানটির প্রতিরোধ ক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণ, অতএব, অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে, অস্টেনিটিক স্টিল 316L / 1.4404 এবং যথাযথভাবে নির্বাচিত নিকেল সংকর ধাতু।
উপাদানের সঠিক নির্বাচনের ক্ষেত্রে সর্বদা তাপমাত্রা, চাপ এবং আংশিক চাপ H বিবেচনা করা উচিত।2অণুসজ্জা, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, ঝালাই এবং কর্মপরিবেশের প্রকৃত গঠন।
