চাপ জাহাজের বেসিকগুলির ওভারভিউ: কাঠামো, নীতি এবং ফাংশন

1। চাপ জাহাজ সংজ্ঞা
ক চাপ জাহাজ অভ্যন্তরীণ বা বাহ্যিক চাপের ডিফারেনশিয়ালগুলি সহ্য করতে সক্ষম একটি সিলযুক্ত ধারক। এগুলি বিভিন্ন মিডিয়া যেমন তরল, গ্যাস এবং বাষ্পের মতো সঞ্চয় করতে ব্যবহৃত হয়, বিশেষত শিল্প প্রক্রিয়াগুলিতে উচ্চ বা নিম্নচাপের অধীনে অপারেশন প্রয়োজন। চাপ জাহাজগুলি রাসায়নিক, পেট্রোলিয়াম, প্রাকৃতিক গ্যাস, শক্তি এবং ওষুধ শিল্পগুলিতে অপরিহার্য সরঞ্জাম।
অনেক শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, চাপ জাহাজগুলি কেবল পদার্থই সঞ্চয় করে না তবে প্রতিক্রিয়া, বাষ্পীভবন এবং বিচ্ছেদগুলির মতো জটিল প্রক্রিয়া ক্রিয়াকলাপও করে। কারণ চাপ জাহাজগুলির অভ্যন্তরের চাপ প্রায়শই বায়ুমণ্ডলীয় চাপের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, তাদের নকশা, উত্পাদন এবং রক্ষণাবেক্ষণ অবশ্যই প্রাসঙ্গিক জাতীয় মান এবং শিল্পের নির্দিষ্টকরণের সাথে কঠোরভাবে মেনে চলতে হবে।

2। চাপ জাহাজগুলির প্রাথমিক কাঠামো
একটি চাপ জাহাজের কাঠামোগত নকশায় অবশ্যই এর চাপ ক্ষমতা, ব্যবহৃত মিডিয়াগুলির বৈশিষ্ট্য এবং তাপমাত্রার শর্তাদি সহ একাধিক কারণ বিবেচনা করতে হবে। এর প্রাথমিক কাঠামোটি মূলত শেল, শেষ ক্যাপস, সমর্থন কাঠামো, জয়েন্টগুলি এবং সুরক্ষা ডিভাইসগুলি নিয়ে গঠিত। নিম্নলিখিত প্রতিটি উপাদানগুলির বিশদ ব্যাখ্যা:
ক) শেল
শেলটি চাপ পাত্রের প্রধান সংস্থা, প্রাথমিকভাবে অভ্যন্তরীণ চাপ বহন করার জন্য দায়ী। জাহাজের আকারের উপর নির্ভর করে শেল ডিজাইন পরিবর্তিত হয়।
নলাকার শেল: এটি সবচেয়ে সাধারণ চাপ জাহাজের আকার। এটি বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশন যেমন স্টোরেজ ট্যাঙ্ক এবং চুল্লিগুলির জন্য উপযুক্ত। নলাকার জাহাজগুলি উত্পাদন করা তুলনামূলকভাবে সহজ, একটি স্থিতিশীল কাঠামো রয়েছে এবং কার্যকরভাবে চাপ বিতরণ করে।
গোলাকার শেল: গোলাকার শেলগুলি সর্বাধিক অভিন্ন চাপ বিতরণ সরবরাহ করে এবং উচ্চতর অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক চাপ সহ্য করতে পারে। অতএব, এগুলি প্রায়শই জাহাজগুলিতে ব্যবহৃত হয় যা অবশ্যই তরল গ্যাস স্টোরেজ পাত্রে যেমন অত্যন্ত উচ্চ চাপগুলি সহ্য করতে পারে। যাইহোক, গোলাকার পাত্রে উত্পাদন করা বেশি ব্যয়বহুল এবং নলাকার পাত্রে তুলনায় কম সাধারণ।
উপবৃত্তাকার বা গোলার্ধ শেল: এই নকশাটি নলাকার এবং গোলাকার পাত্রে সুবিধাগুলি একত্রিত করে, এটি অত্যন্ত উচ্চ-চাপ প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত করে তোলে এবং আরও বেশি চাপ প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়। এগুলি সাধারণত উচ্চ-চাপ বাষ্প বয়লার বা নির্দিষ্ট বিশেষায়িত রাসায়নিক চুল্লিগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
খ) মাথা
মাথাগুলি একটি চাপ জাহাজের শেষ, সিলিং এবং আংশিকভাবে চাপ শোষণ করে। একটি মাথার নকশা এবং আকৃতি সাধারণত জাহাজের নিজেই আকারের সাথে মেলে। চাপ বহন করার উপর নির্ভর করে মাথার বেধ এবং আকৃতি পরিবর্তিত হয়।
গোলার্ধের মাথা: এই মাথার আকারটি সমানভাবে অভ্যন্তরীণ চাপ বিতরণ করে এবং সাধারণত স্ট্রেস ঘনত্বকে হ্রাস করতে গোলাকার বা নলাকার জাহাজের প্রান্তে ব্যবহৃত হয়। ওভাল হেডস: নিম্ন এবং মাঝারি-চাপ জাহাজের জন্য উপযুক্ত। তাদের আকারটি জাহাজ জুড়ে সমানভাবে স্ট্রেস বিতরণ করতে সহায়তা করে এবং সাধারণত রাসায়নিক এবং পেট্রোলিয়াম শিল্পগুলিতে স্টোরেজ ট্যাঙ্কগুলিতে পাওয়া যায়।
শঙ্কুযুক্ত মাথা: শঙ্কুযুক্ত মাথাগুলি প্রায়শই জাহাজের নীচে ব্যবহৃত হয়, বিশেষত নিম্নচাপের জাহাজগুলির জন্য বা যেখানে তরল নিকাশী প্রয়োজন হয়।
গ) সমর্থন কাঠামো
সমর্থন কাঠামোগুলি পুরো চাপ জাহাজের ওজনকে সমর্থন করে এবং সাধারণত জাহাজের নীচে বা পাশে ইনস্টল করা হয়। তারা স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে এবং মাধ্যাকর্ষণ বা কম্পনের কারণে কাত বা স্থানচ্যুতি রোধ করে।
সমর্থন কাঠামোর মধ্যে রয়েছে পা, উত্তোলন ফ্রেম এবং ঘাঁটি। সুরক্ষা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে জাহাজটির আকার এবং অপারেটিং পরিবেশের ভিত্তিতে সমর্থন কাঠামোগুলি অবশ্যই ডিজাইন করা উচিত।
d) অগ্রভাগ
অগ্রভাগ হ'ল একটি চাপ জাহাজের অংশ যা পাইপ, ভালভ, যন্ত্র এবং অন্যান্য সরঞ্জামকে সংযুক্ত করে। সাধারণ ধরণের মধ্যে ফিড পোর্ট, এক্সস্টাস্ট পোর্টস, ড্রেন পোর্ট এবং গ্যাসের আউটলেট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
একটি ফাঁস-প্রমাণ সংযোগ নিশ্চিত করতে এবং জাহাজটি চাপের মধ্যে থাকলে ফুটো প্রতিরোধের জন্য অগ্রভাগ অবশ্যই ডিজাইন করা উচিত। এগুলি সাধারণত ওয়েল্ডিং বা থ্রেডিং দ্বারা জাহাজের শরীরের সাথে সংযুক্ত থাকে। ঙ) সুরক্ষা ত্রাণ ভালভ
অতিরিক্ত অভ্যন্তরীণ চাপের কারণে বিস্ফোরণ বা ফাটল রোধ করতে, চাপ জাহাজগুলি অবশ্যই একটি সুরক্ষা ডিভাইসে সজ্জিত করতে হবে, যার মধ্যে সর্বাধিক সাধারণ একটি সুরক্ষা ভালভ। একটি সুরক্ষা ভালভ স্বয়ংক্রিয়ভাবে অভ্যন্তরীণ চাপ সনাক্ত করে এবং যখন চাপ একটি সেট মান ছাড়িয়ে যায়, অতিরিক্ত চাপ প্রকাশের জন্য উন্মুক্ত হয়, যার ফলে জাহাজটিকে ক্ষতি থেকে রক্ষা করে।

সুরক্ষা ভালভ ছাড়াও, অন্যান্য চাপ ত্রাণ ডিভাইসগুলির মধ্যে ফেটে যাওয়া ডিস্ক এবং জরুরী স্রাব ভালভ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

3। চাপ জাহাজগুলির কার্যকরী নীতি
চাপ জাহাজগুলির কার্যকরী নীতিটি প্রাথমিকভাবে অভ্যন্তরীণ মাধ্যমের মধ্যে চাপ এবং তাপমাত্রার ওঠানামার পাশাপাশি জাহাজের নিজেই উপাদান শক্তিগুলির চারপাশে ঘোরে। নীচে বেশ কয়েকটি মূল কাজের নীতি রয়েছে:
ক) অভ্যন্তরীণ চাপ প্রভাব
একটি চাপ জাহাজের প্রাথমিক কাজটি হ'ল অভ্যন্তরীণ বা বাহ্যিক চাপের ডিফারেনশিয়ালগুলি সহ্য করা। অপারেশন চলাকালীন, জাহাজের মধ্যে গ্যাস বা তরল মাধ্যম একটি নির্দিষ্ট চাপ অনুভব করে। চাপ যত বেশি, পাত্রের উপর চাপ তত বেশি। জাহাজের সুরক্ষা নিশ্চিত করতে, জাহাজের প্রাচীরের বেধ, উপাদান এবং অন্যান্য মূল উপাদানগুলি অবশ্যই এটি সহ্য করতে পারে এমন সর্বাধিক চাপের ভিত্তিতে ডিজাইন করা উচিত।
খ) চাপ সংক্রমণ
একটি চাপ জাহাজে, চাপ পুরো পাত্রের প্রাচীরের মাধ্যমে কাঠামো জুড়ে প্রেরণ করা হয়। অভ্যন্তরীণ চাপ পুরো জাহাজের প্রাচীর জুড়ে সমানভাবে বিতরণ করা হলেও, শেষ ক্যাপ এবং জয়েন্টগুলির মতো অঞ্চলে উল্লেখযোগ্য চাপের ঘনত্ব দেখা দিতে পারে। অতএব, এই অঞ্চলগুলিতে সাধারণত অতিরিক্ত শক্তিবৃদ্ধি প্রয়োজন।
গ) চাপ জাহাজগুলিতে তাপমাত্রার প্রভাব
একটি জাহাজের অভ্যন্তরের তাপমাত্রা মাঝারি ঘনত্ব এবং সান্দ্রতা প্রভাবিত করে, যার ফলে পাত্রের মধ্যে চাপকে প্রভাবিত করে। বর্ধিত তাপমাত্রা জাহাজের প্রাচীরের উপাদানগুলি প্রসারিত বা নরম হতে পারে, তাই পাত্রের উপাদানের শক্তির উপর তাপমাত্রার প্রভাবগুলি ডিজাইনের সময় বিবেচনা করা উচিত। উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহৃত চাপ জাহাজগুলি প্রায়শই উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী উপকরণ ব্যবহার করে।
ঘ) জাহাজে স্ট্রেস বিতরণ
চাপ জাহাজগুলির মধ্যে স্ট্রেস বিতরণ অসম। সাধারণত, জাহাজের প্রান্তগুলি (প্রান্তগুলি) আরও বেশি চাপের অভিজ্ঞতা দেয়। এই অঞ্চলগুলিতে ক্র্যাকিং বা বিকৃতি রোধ করতে, নকশার জন্য প্রাচীরের বেধ বা বিশেষায়িত কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলির প্রয়োজন।

4। চাপ জাহাজগুলির ফাংশন
চাপ জাহাজগুলির ক্রিয়াকলাপগুলি পদার্থ সংরক্ষণ বা পরিবহনের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়; তারা বিভিন্ন জটিল শিল্প প্রক্রিয়াও অন্তর্ভুক্ত করে। নির্দিষ্ট ফাংশনগুলি নিম্নরূপ:
ক) স্টোরেজ
সর্বাধিক সাধারণ ফাংশনগুলির মধ্যে একটি হ'ল গ্যাস, তরল বা বাষ্পের সঞ্চয়। উদাহরণস্বরূপ, পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে, চাপ জাহাজগুলি প্রায়শই তরল প্রাকৃতিক গ্যাস (এলএনজি) বা অন্যান্য রাসায়নিক তরল সঞ্চয় করতে ব্যবহৃত হয়। সংকুচিত এয়ার সিস্টেমে, চাপ জাহাজগুলি প্রস্তুত ব্যবহারের জন্য উচ্চ-চাপ গ্যাসগুলি সঞ্চয় করে।
খ) প্রতিক্রিয়া
রাসায়নিক, তেল, গ্যাস এবং ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পগুলির মতো অনেক শিল্পে চাপের জাহাজগুলি চুল্লি হিসাবে ব্যবহৃত হয়। রাসায়নিক বা শারীরিক প্রতিক্রিয়াগুলি কাঙ্ক্ষিত রাসায়নিক বা মধ্যস্থতাকারী উত্পাদন করতে উচ্চ চাপের মধ্যে পরিচালিত হয়। প্রতিক্রিয়া চলাকালীন উচ্চ চাপ প্রতিক্রিয়া হারকে ত্বরান্বিত করতে বা ফলন বাড়াতে সহায়তা করে।
গ) হিটিং এবং কুলিং ফাংশন
কিছু চাপ জাহাজে হিটিং বা কুলিং ফাংশনও রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, হিট এক্সচেঞ্জ সিস্টেমে, একটি চাপ জাহাজ তাপ এক্সচেঞ্জারের অংশ হিসাবে এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যম থেকে উত্তাপ স্থানান্তর করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। বয়লার এবং ওয়াটার হিটারগুলিও এই বিভাগে পড়ে এবং সাধারণত বাষ্প বা গরম জল উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।
ঘ) সংক্ষেপণ এবং সম্প্রসারণ ফাংশন
চাপ জাহাজগুলি সাধারণত গ্যাসগুলি সংকুচিত বা প্রসারিত করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, প্রাকৃতিক গ্যাস প্রায়শই সঞ্চয় এবং পরিবহনের জন্য উচ্চ-চাপ জাহাজগুলিতে সংকুচিত হয়। সংকুচিত এয়ার সিস্টেমগুলিও চাপ জাহাজগুলির জন্য একটি প্রধান অ্যাপ্লিকেশন।

5 ... চাপ জাহাজ সুরক্ষা
কারণ চাপ জাহাজগুলি প্রায়শই উচ্চ চাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে, তাদের সুরক্ষা নিশ্চিত করে। চাপ জাহাজগুলির সুরক্ষা নকশার মূল পয়েন্টগুলির মধ্যে রয়েছে:
উপাদান নির্বাচন: উচ্চ শক্তি, জারা প্রতিরোধের এবং ক্লান্তি প্রতিরোধের সাথে উপকরণগুলি নির্বাচন করতে হবে। সাধারণত ব্যবহৃত উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে কার্বন ইস্পাত, স্টেইনলেস স্টিল এবং অ্যালো স্টিল, যা উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপগুলি সহ্য করতে পারে।
ডিজাইনের স্পেসিফিকেশন: ডিজাইনকে অবশ্যই প্রাসঙ্গিক নকশার স্পেসিফিকেশন এবং মানদণ্ডগুলিতে কঠোরভাবে মেনে চলতে হবে। সাধারণ আন্তর্জাতিক স্ট্যান্ডার্ডগুলির মধ্যে এএসএমই বয়লার এবং প্রেসার ভেসেল কোড (বিপিভিসি) অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা চাপ জাহাজগুলির নকশা, উত্পাদন এবং পরিদর্শনগুলির জন্য প্রয়োজনীয়তা নির্দিষ্ট করে।
পরিদর্শন এবং পরীক্ষা: বাহ্যিক পরিদর্শন, এন্ডোস্কোপিক পরিদর্শন এবং ননডেস্ট্রাকটিভ টেস্টিং (যেমন অতিস্বনক পরীক্ষা এবং এক্স-রে টেস্টিং) সহ চাপ জাহাজগুলির নিয়মিত পরিদর্শন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই পরীক্ষাগুলি তাত্ক্ষণিকভাবে ফাটল এবং জারাগুলির মতো লুকানো বিপদগুলি সনাক্ত করতে পারে, দুর্ঘটনা রোধ করে।
সুরক্ষা ডিভাইস: চাপ জাহাজগুলি অবশ্যই সুরক্ষা ভালভ বা চাপ ত্রাণ ডিভাইস দিয়ে সজ্জিত করতে হবে। যখন জাহাজের মধ্যে চাপ কোনও সুরক্ষার প্রান্তিকের চেয়ে বেশি হয়ে যায়, তখন এই ডিভাইসগুলি অতিরিক্ত চাপ প্রকাশের জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে খোলা থাকে এবং জাহাজটিকে বিস্ফোরিত বা ফেটে যাওয়া থেকে বিরত রাখে।

6 .. চাপ জাহাজগুলির প্রয়োগ
চাপ জাহাজগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, মূলত উচ্চ বা নিম্নচাপের শর্তে অপারেশন প্রয়োজন এমন শিল্পগুলিতে:

পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প: তরল পেট্রোলিয়াম গ্যাস, প্রাকৃতিক গ্যাস, রাসায়নিক এবং পেট্রোলিয়াম পণ্য সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত।

শক্তি শিল্প: বয়লার, বাষ্প জেনারেটর এবং তাপ এক্সচেঞ্জারদের তাপ সঞ্চয় এবং স্থানান্তর করতে চাপ জাহাজগুলির প্রয়োজন।

ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্প: চাপ জাহাজগুলি ড্রাগের প্রতিক্রিয়া, জীবাণুমুক্তকরণ এবং গ্যাস সঞ্চয় করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

খাদ্য ও পানীয় শিল্প: চাপ জাহাজগুলি গরম, শীতলকরণ এবং তরল খাবারের প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়