औद्योगिक क्षेत्रों और इमारतों की संचार प्रणालियों में, पाइपलाइन नेटवर्क चुपचाप ऊर्जा और सामग्रियों के परिवहन का महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। तापमान में उतार-चढ़ाव, दबाव भिन्नता और यांत्रिक कंपन की चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में लगातार काम करते हुए, ये प्रणालियाँ अपनी सुरक्षा के लिए अक्सर नजरअंदाज किए जाने वाले घटक पर निर्भर करती हैं: पाइप विस्तार जोड़।
थर्मल विस्तार और संकुचन मूलभूत भौतिक घटनाएं हैं जो सभी पाइपलाइन प्रणालियों को प्रभावित करती हैं। जब तापमान बढ़ता है, पाइप फैलते हैं; जब तापमान गिरता है, तो वे सिकुड़ जाते हैं। इस गति की डिग्री पाइप सामग्री, लंबाई और तापमान के अंतर पर निर्भर करती है।
4-इंच स्टील पाइप के 100-फुट खंड पर विचार करें। जब 200°F तक गर्म किया जाता है, तो थर्मल विस्तार 120,000 पाउंड से अधिक का थ्रस्ट बल उत्पन्न करता है - जो पाइपिंग को मोड़ने या टूटने और जुड़े उपकरणों को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त है। अत्यधिक गर्मी के संपर्क में आने पर छत पर लगे गैस पाइप सांप की तरह मुड़ सकते हैं, जिससे महत्वपूर्ण सुरक्षा खतरे पैदा हो सकते हैं।
विस्तार जोड़ों के बिना, ये थर्मल तनाव जमा हो जाते हैं, जो संभावित रूप से निम्न का कारण बनते हैं:
उचित पाइपलाइन सिस्टम डिज़ाइन के लिए सटीक थर्मल विस्तार गणना की आवश्यकता होती है। विभिन्न सामग्रियां अलग-अलग विस्तार गुणांक प्रदर्शित करती हैं - उदाहरण के लिए, समान परिस्थितियों में तांबा स्टील की तुलना में अधिक फैलता है। ASHRAE मानक सिस्टम थर्मल मूवमेंट और लचीलेपन की गणना के लिए दिशानिर्देश प्रदान करते हैं।
प्रमुख सूत्रों में शामिल हैं:
रैखिक विस्तार:ΔL = α × L × ΔT
जहां ΔL लंबाई परिवर्तन है, α गुणांक है, L मूल लंबाई है, और ΔT तापमान अंतर है।
आयतन विस्तार:ΔV = β × V × ΔT
जहां ΔV आयतन परिवर्तन है, β आयतन गुणांक है, और V मूल आयतन है।
धौंकनी विस्तार जोड़:कॉम्पैक्ट और लागत प्रभावी, ये निकास प्रणाली जैसे उच्च तापमान अनुप्रयोगों में अक्षीय आंदोलन को संभालते हैं। उनकी सीमित संचलन क्षमता उन्हें बड़ी प्रणालियों के लिए अनुपयुक्त बनाती है।
पैकलेस विस्तार जोड़:उच्च दबाव वाले भाप अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए, ये ऑपरेशन के दौरान पैकिंग प्रतिस्थापन की अनुमति देते हैं लेकिन महत्वपूर्ण एंकरिंग और नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है।
बाहरी दबाव धौंकनी:दबाव धौंकनी के बाहर कार्य करता है, जिससे मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए बेहतर स्थिरता के साथ अधिक अक्षीय गति संभव होती है।
कॉपर कम्पेसाटर:ये विश्वसनीय, रखरखाव-मुक्त इकाइयाँ अक्षीय गति मुआवजा प्रदान करती हैं, जिनका उपयोग आमतौर पर हीटिंग सिस्टम में किया जाता है।
ये बहुमुखी जोड़ न्यूनतम एंकरिंग आवश्यकताओं के साथ बहु-दिशात्मक गति (अक्षीय, पार्श्व और कोणीय) को समायोजित करते हैं, हालांकि उच्च लागत पर।
पारंपरिक पाइप लूप को पर्याप्त जगह की आवश्यकता होती है, जबकि दोहरे-धौंकनी या जिम्बल-धौंकनी जोड़ों जैसे विकल्प सीमित क्षेत्रों में अक्षीय और पार्श्व आंदोलन के लिए कॉम्पैक्ट समाधान प्रदान करते हैं।
कुल एंकरिंग लोड में तीन घटक शामिल हैं:
उचित मार्गदर्शन और एंकरिंग आवश्यक है। एक मानक दिशानिर्देश पहले गाइड को जोड़ से 4 पाइप व्यास पर रखता है, दूसरा 14 व्यास पर और तीसरा 40 व्यास पर रखता है। हैंगर को कभी भी मार्गदर्शक के रूप में काम नहीं करना चाहिए।
मुख्य विचारों में शामिल हैं:
औद्योगिक क्षेत्रों और इमारतों की संचार प्रणालियों में, पाइपलाइन नेटवर्क चुपचाप ऊर्जा और सामग्रियों के परिवहन का महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। तापमान में उतार-चढ़ाव, दबाव भिन्नता और यांत्रिक कंपन की चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में लगातार काम करते हुए, ये प्रणालियाँ अपनी सुरक्षा के लिए अक्सर नजरअंदाज किए जाने वाले घटक पर निर्भर करती हैं: पाइप विस्तार जोड़।
थर्मल विस्तार और संकुचन मूलभूत भौतिक घटनाएं हैं जो सभी पाइपलाइन प्रणालियों को प्रभावित करती हैं। जब तापमान बढ़ता है, पाइप फैलते हैं; जब तापमान गिरता है, तो वे सिकुड़ जाते हैं। इस गति की डिग्री पाइप सामग्री, लंबाई और तापमान के अंतर पर निर्भर करती है।
4-इंच स्टील पाइप के 100-फुट खंड पर विचार करें। जब 200°F तक गर्म किया जाता है, तो थर्मल विस्तार 120,000 पाउंड से अधिक का थ्रस्ट बल उत्पन्न करता है - जो पाइपिंग को मोड़ने या टूटने और जुड़े उपकरणों को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त है। अत्यधिक गर्मी के संपर्क में आने पर छत पर लगे गैस पाइप सांप की तरह मुड़ सकते हैं, जिससे महत्वपूर्ण सुरक्षा खतरे पैदा हो सकते हैं।
विस्तार जोड़ों के बिना, ये थर्मल तनाव जमा हो जाते हैं, जो संभावित रूप से निम्न का कारण बनते हैं:
उचित पाइपलाइन सिस्टम डिज़ाइन के लिए सटीक थर्मल विस्तार गणना की आवश्यकता होती है। विभिन्न सामग्रियां अलग-अलग विस्तार गुणांक प्रदर्शित करती हैं - उदाहरण के लिए, समान परिस्थितियों में तांबा स्टील की तुलना में अधिक फैलता है। ASHRAE मानक सिस्टम थर्मल मूवमेंट और लचीलेपन की गणना के लिए दिशानिर्देश प्रदान करते हैं।
प्रमुख सूत्रों में शामिल हैं:
रैखिक विस्तार:ΔL = α × L × ΔT
जहां ΔL लंबाई परिवर्तन है, α गुणांक है, L मूल लंबाई है, और ΔT तापमान अंतर है।
आयतन विस्तार:ΔV = β × V × ΔT
जहां ΔV आयतन परिवर्तन है, β आयतन गुणांक है, और V मूल आयतन है।
धौंकनी विस्तार जोड़:कॉम्पैक्ट और लागत प्रभावी, ये निकास प्रणाली जैसे उच्च तापमान अनुप्रयोगों में अक्षीय आंदोलन को संभालते हैं। उनकी सीमित संचलन क्षमता उन्हें बड़ी प्रणालियों के लिए अनुपयुक्त बनाती है।
पैकलेस विस्तार जोड़:उच्च दबाव वाले भाप अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए, ये ऑपरेशन के दौरान पैकिंग प्रतिस्थापन की अनुमति देते हैं लेकिन महत्वपूर्ण एंकरिंग और नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है।
बाहरी दबाव धौंकनी:दबाव धौंकनी के बाहर कार्य करता है, जिससे मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए बेहतर स्थिरता के साथ अधिक अक्षीय गति संभव होती है।
कॉपर कम्पेसाटर:ये विश्वसनीय, रखरखाव-मुक्त इकाइयाँ अक्षीय गति मुआवजा प्रदान करती हैं, जिनका उपयोग आमतौर पर हीटिंग सिस्टम में किया जाता है।
ये बहुमुखी जोड़ न्यूनतम एंकरिंग आवश्यकताओं के साथ बहु-दिशात्मक गति (अक्षीय, पार्श्व और कोणीय) को समायोजित करते हैं, हालांकि उच्च लागत पर।
पारंपरिक पाइप लूप को पर्याप्त जगह की आवश्यकता होती है, जबकि दोहरे-धौंकनी या जिम्बल-धौंकनी जोड़ों जैसे विकल्प सीमित क्षेत्रों में अक्षीय और पार्श्व आंदोलन के लिए कॉम्पैक्ट समाधान प्रदान करते हैं।
कुल एंकरिंग लोड में तीन घटक शामिल हैं:
उचित मार्गदर्शन और एंकरिंग आवश्यक है। एक मानक दिशानिर्देश पहले गाइड को जोड़ से 4 पाइप व्यास पर रखता है, दूसरा 14 व्यास पर और तीसरा 40 व्यास पर रखता है। हैंगर को कभी भी मार्गदर्शक के रूप में काम नहीं करना चाहिए।
मुख्य विचारों में शामिल हैं:
