दबाव वाहिकाओं के स्व-प्रबलित नोजल क्या हैं?

स्व-प्रबलित नोजल का उल्लेख करते समय, यह आमतौर पर माना जाता है कि नोजल को प्रभावित करने वाले भार को झेलने के लिए सुदृढीकरण नोजल का एक संघटक हिस्सा होगा। इसका मतलब यह है कि स्व-प्रबलित नोजल को डिज़ाइन की स्थितियों और बाहरी भारों का सामना करने के लिए सहायक तत्वों (जैसे निर्मित नोजल) की आवश्यकता नहीं होती है। व्यावहारिक स्तर पर, स्व-प्रबलित नोजल वे होते हैं जिनमें किसी भी अतिरिक्त प्रकार का सुदृढीकरण (पैड) नहीं जुड़ा होता है, और इसके अपने घटकों के बीच और नोजल और बर्तन के बीच सभी वेल्ड पूर्ण प्रवेश प्रकार के होते हैं। इस वजह से, इन नोजल को एकीकृत रूप से प्रबलित भी कहा जा सकता है। स्व-प्रबलित नोजल के विभिन्न विन्यास हैं। सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले निम्नलिखित हैं: लंबी वेल्डिंग गर्दन (एलडब्ल्यूएन) या सीधी हब, परिवर्तनीय हब मोटाई, और मानकीकृत मोटाई पाइप का उपयोग करके निर्मित नोजल।

सहज रूप से, यह ध्यान दिया जा सकता है कि आमतौर पर स्व-प्रबलित नोजल गैर-स्व-प्रबलित प्रकार के नोजल के संबंध में लागत में वृद्धि का संकेत देते हैं। इसलिए, डिजाइनर को सभी संभावनाओं में से एक विशिष्ट प्रकार का चयन करने के लिए प्रेरित करने वाले कारणों को तर्कपूर्ण और पूरी तरह से जांचा जाना चाहिए।

ये कारण विभिन्न कारकों पर निर्भर हो सकते हैं, जैसे दबाव, तापमान, परिवर्तनशील भार (थकान) की उपस्थिति, पाइप से जुड़े होने के परिणामस्वरूप उच्च बाह्य भार, आदि। आमतौर पर स्व-प्रबलित नोजल के उपयोग की आवश्यकताओं को औद्योगिक संयंत्रों के मालिकों से संबंधित नौकरी विनिर्देश में शामिल किया जाता है जहां वे नोजल सेवा में हैं या, अवसरों पर, इन आवश्यकताओं को लागू होने पर लाइसेंसकर्ता विनिर्देश में इंगित किया जा सकता है।

ऊपर बताए गए कारणों से, इस प्रकार के नोजल का उपयोग सभी मामलों में कब करना है, इस बारे में विशिष्ट मानदंड स्थापित करना संभव नहीं है, लेकिन केवल कुछ सामान्य दिशा-निर्देश हैं जिन्हें पहले दृष्टिकोण के रूप में इस्तेमाल किया जाना चाहिए ताकि यह विचार किया जा सके कि किन परिदृश्यों में स्व-प्रबलित नोजल को डिज़ाइन समाधान के रूप में माना जाना चाहिए। ऐसे परिदृश्य जिनमें डिज़ाइन स्थितियों में निम्नलिखित प्रभाव शामिल हैं, स्व-प्रबलित नोजल चुनने के लिए अनुकूल हैं: अध्ययन किए गए घटक को परिवर्तनशील भार (थकान), नोजल को जोड़ने वाले बर्तन के संबंध में स्पर्शरेखा या झुके हुए नोजल, घातक सेवा, उच्च दबाव, उच्च तापमान या उच्च मोटाई वाले दबाव वाहिकाओं का सामना करना चाहिए।

जैसा कि पहले ही बताया जा चुका है, स्व-प्रबलित नोजल अक्सर गंभीर या महत्वपूर्ण सेवा स्थितियों के साथ-साथ चलते हैं। इस वजह से, यह उल्लेख करना सुविधाजनक है कि इस विशेष प्रकार के नोजल के लिए तनाव सांद्रता को यथासंभव समाप्त किया जाना चाहिए।

कुछ डिज़ाइन कोड के लिए, स्व-प्रबलित नोजल और निर्मित नोजल के लिए डिज़ाइन और गणना मानदंड हमेशा समान नहीं होते हैं। बाद के मामले के लिए आवश्यकताएँ अधिक रूढ़िवादी हैं। एक उदाहरण के रूप में, मेरी तरह सेक्शन आठवीं डिवीजन 2 के स्क्रीनिंग अध्ययन पर विचार करें, यह निर्धारित करने की प्रक्रिया कि क्या थकान विश्लेषण की आवश्यकता है। यदि कोई दिया गया उपकरण या उसका कोई भी घटक अभिन्न विन्यास का है, तो यह एक गैर-अभिन्न विन्यास उपकरण की तुलना में अधिक संख्या में परिवर्तनशील भार का सामना कर सकता है, बिना किसी विशिष्ट गणना के माध्यम से थकान भार के विरुद्ध इसकी ताकत को सत्यापित करने की आवश्यकता के।

आर्थिक मुद्दे पर वापस आते हुए, भले ही यह पूरी तरह से स्पष्ट हो कि स्व-प्रबलित नोजल किसी दिए गए मामले के लिए आदर्श समाधान हैं, यह विचार किया जाना चाहिए कि कुछ स्व-प्रबलित नोजल विन्यास जाली सामग्री से निर्मित होते हैं। इसका मतलब है उच्च आर्थिक लागत, जिसके कारण डिज़ाइन को अनुकूलित करना बहुत महत्वपूर्ण है ताकि लागत अत्यधिक न बढ़े।

आंतरिक दबाव की कार्रवाई के तहत, मोटी दीवार सिलेंडर में असमान वितरण तनाव आंतरिक दीवार पर बड़ा और बाहरी दीवार पर छोटा होता है। सिलेंडर में इस तनाव वितरण की गैर-समानता को सुधारने के लिए, मोटी दीवार वाले सिलेंडर को उपयोग में लाने से पहले ओवरप्रेशर उपचार किया जा सकता है, और सख्ती से नियंत्रित अधिभार दबाव के तहत, सिलेंडर बॉडी का परत वाला हिस्सा प्लास्टिक विरूपण पैदा कर सकता है, जिससे प्लास्टिक ज़ोन बन सकता है, जबकि बाहरी सामग्री अभी भी लोचदार अवस्था में है।

दबाव को कुछ समय तक बनाए रखने के बाद, प्लास्टिक विरूपण वाले शेल परत के हिस्से को अवशिष्ट विरूपण के कारण प्रारंभिक स्थिति में बहाल नहीं किया जा सकता है, और बाहरी सामग्री जो अभी भी लोचदार अवस्था में है, मूल स्थिति में वापस आ जाती है, लेकिन यह आंतरिक सामग्री द्वारा अवरुद्ध होती है जिसे मूल स्थिति में बहाल नहीं किया जा सकता है और पूरी तरह से बहाल नहीं किया जा सकता है। इसलिए, सिलेंडर की दीवार में आंतरिक परत संपीड़न और बाहरी परत तनाव की पूर्व-तनाव वाली स्थिति बनती है। जब सिलेंडर को ऑपरेशन में रखा जाता है और ऑपरेटिंग दबाव के अधीन किया जाता है, तो ऑपरेटिंग दबाव के कारण आंतरिक दीवार तनाव आंतरिक दबाव और बाहरी तनाव द्वारा गठित पूर्व-तनाव वाले तनाव के साथ आरोपित होता है, ताकि मूल उच्च स्तर के साथ आंतरिक दीवार तनाव कम हो जाए, जबकि मूल निम्न स्तर के साथ बाहरी दीवार तनाव उचित रूप से बढ़ जाता है, और दीवार की मोटाई के साथ तनाव वितरण एक समान हो जाता है, इस प्रकार सिलेंडर की उपज वहन क्षमता में सुधार होता है।

नियंत्रित अतिदाब उपचार के माध्यम से, केवल आंतरिक परत ही झुकती है जबकि बाहरी परत लोचदार बनी रहती है, और पूर्व-तनाव उत्पन्न करने के लिए अपने स्वयं के लोचदार संकुचन का उपयोग करती है, ताकि सिलेंडर की वहन क्षमता में सुधार हो सके, जिसे मोटी दीवार वाले सिलेंडर का आत्म-सुदृढ़ीकरण कहा जाता है।