दबाव वाली पाइपलाइनें

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इस पोस्ट को अंतिम बार liuquan1100 द्वारा 2017-12-15 को 16:36 बजे संपादित किया गया। मुख्य विषय:
1. पाइपलाइनों की अवधारणा
2. दबाव वाली पाइपलाइनों की अवधारणा
3. दबाव वाली पाइपलाइनों की सुरक्षा निगरानी की सीमाएँ
4. दबाव वाली पाइपलाइनों की विशेषताएँ
5. दबाव वाली पाइपलाइनों की संरचनात्मक आवश्यकताएँ
6. दबाव वाली पाइपलाइनों का वर्गीकरण एवं श्रेणीकरण
7. दबाव वाली पाइपलाइनों में खराबी होने के कारण
8. दबाव वाली पाइपलाइनों के टूटने की विशेषताएँ
9. दबाव वाली पाइपलाइनों से संबंधित दुर्घटनाओं की रोकथाम एवं रिपोर्टिंग
10. पाइपलाइन प्रणालियों से संबंधित सुरक्षा नियम

1. पाइपलाइनों की अवधारणा
**“औद्योगिक धातु पाइपलाइनों के डिज़ाइन मानक” GB50316-2000** के अनुसार, पाइपलाइनें पाइपलाइन संबंधी घटकों, सहायक उपकरणों आदि से मिलकर बनती हैं; इनका उपयोग तरल पदार्थों को परिवहन करने, वितरित करने, मिलाने, अलग करने, निकालने, मापने या नियंत्रित करने हेतु किया जाता है। **मानक “औद्योगिक धातु पाइपलाइनों के निर्माण एवं स्वीकृति हेतु मानक” GB50235-97 के अनुसार, इसका अर्थ है – पाइपों, पाइप संबंधी उपकरणों, फ्लैंजों, बोल्टों, गैस्केटों, वाल्वों आदि से मिलकर बना ऐसा समूह, जिसका उपयोग तरल पदार्थों को परिवहन करने, वितरित करने, मिलाने, अलग करने, निकालने, मापने, नियंत्रित करने एवं उनके प्रवाह को रोकने हेतु किया जाता है। जब कई पाइपों को, उनमें बहने वाले तरल पदार्थों एवं डिज़ाइन संबंधी शर्तों के आधार पर, आपस में जोड़ दिया जाता है, तो ऐसे समूह को “पाइपलाइन प्रणाली” या “पाइप सिस्टम” कहा जाता है। उपरोक्त परिभाषा में दो अर्थ निहित हैं: (ए) पाइपलाइनों का कार्य – तरल पदार्थों को परिवहन करना, वितरित करना, मिलाना, अलग करना, निकालना, मापना, नियंत्रित करना एवं उनके प्रवाह को रोकना। 1) तरल पदार्थ: कुछ मानकों में इसे “माध्यम” भी कहा जाता है। द्रवों को उनकी अवस्था या गुणधर्मों के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। अ) स्थिति के आधार पर: गैस ； तरल पदार्थ ； तरलीकृत गैस: वह गैस है जो निश्चित दबाव के अंतर्गत तरल अवस्था में मौजूद रहती है। ； स्लरी: ऐसा दहनशील, विस्फोटक, विषाक्त एवं अपघर्षक गुणों वाला तरल माध्यम है। ख) प्रकृति के आधार पर: आग लगने का जोखिम ； इसका अर्थ है, ज्वलनशील पदार्थों से आग लगने का खतरा। इसमें ज्वलनशील गैसें, द्रवीभूत गैसें एवं ज्वलनशील तरल पदार्थ शामिल हैं। तीन प्रकार हैं – अ, ब, स। विस्फोटक ； ऐसे ज्वलनशील पदार्थ, जो हवा के साथ मिश्रित होने पर विस्फोट कर सकते हैं; या ऐसे अज्वलनशील पदार्थ, जो उच्च तापमान एवं दबाव में विस्फोट कर सकते हैं। विषाक्तता ； GB5044 के अनुसार वर्गीकरण किया जाता है। इसमें दो मुख्य श्रेणियाँ एवं चार स्तर हैं – अत्यंत विषैला (अत्यधिक हानिकारक) एवं विषैला (उच्च स्तर पर हानिकारक, विषाक्तता से संबंधित हानि एवं मामूली हानिकारक)। क्षारीयता। ऐसे पदार्थ हैं जो मानव शरीर के ऊतकों को नुकसान पहुँचा सकते हैं, एवं पाइपों की सामग्री को भी क्षतिग्रस्त कर सकते हैं। 2) तरल पदार्थों का परिवहन: बाहरी ऊर्जा के सहारे (जैसे कंप्रेसर, पंप आदि जैसी मशीनों द्वारा प्रदान की गई ऊर्जा), या तरल पदार्थ की अपनी गतिशक्ति के कारण (जैसे माध्यम का दबाव), पाइपलाइन के शुरुआती बिंदु से तरल पदार्थ को पाइपलाइन के अंतिम बिंदु तक पहुँचाया जाता है। 3) तरल पदार्थ का वितरण: पाइपलाइनों में मौजूद शाखा पाइपों के माध्यम से, तरल पदार्थ को डिज़ाइन में निर्धारित कई उपकरणों या उपयोगकर्ताओं तक पहुँचाया जाता है। 4) मिश्रित तरल: पाइपलाइनों में, विभिन्न शाखा-पाइपों से आने वाले तरलों को एक साथ मिलाया जाता है; जैसे कि घोल बनाना आदि। 5) तरल पदार्थों का अलगीकरण: पाइपलाइनों के अंदर मौजूद विभिन्न अवस्थाओं में मौजूद तरल पदार्थों को शाखा पाइपों के माध्यम से अलग किया जाता है; जैसे – वाष्प एवं तरल का अलगीकरण, तेल एवं पानी का अलगीकरण 6) तरल पदार्थों का निकास: पाइपलाइन के अंदर मौजूद तरल पदार्थों को सहायक पाइपों के माध्यम से बाहर निकाला जाता है; जैसे – अतिदबाव को कम करने हेतु, या अलग किए गए तरल पदार्थों को बाहर निकालने हेतु। 7) तरल पदार्थों का मापन: पाइपलाइन प्रणाली में लगे मापन उपकरणों के द्वारा, प्रवाहित/वितरित होने वाले तरल पदार्थों का मापन किया जाता है; जैसे कि प्रवाह दर, दबाव, तापमान एवं चिपचिपाहट आदि। 8) तरल पदार्थों का नियंत्रण: पाइपलाइन प्रणाली में स्थित नियंत्रण उपकरणों के द्वारा पाइपों में बहने वाले तरल पदार्थों के प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है; जैसे कि दबाव नियंत्रण, तापमान कम करना, तरल पदार्थों का वितरण, आदि। (बी) पाइपलाइनों की संरचना: यह पाइपलाइनों के विभिन्न घटकों, पाइपों को सहारा देने वाले उपकरणों आदि से मिलकर बनती है। यह पाइपों, फ्लैंजों, बोल्टों, गैस्केटों, वाल्वों, अन्य घटकों, तथा दबाव सहन करने वाले एवं सहारा देने वाले उपकरणों का समूह है। 1) पाइपलाइन घटक: वे तत्व हैं जिनका उपयोग पाइपलाइनों को जोड़ने या उन्हें एक साथ जोड़ने हेतु किया जाता है; इनमें पाइप, पाइप फिटिंग, फ्लैंज, गैस्केट, फिक्सिंग उपकरण, वाल्व, एवं पाइपलाइन संबंधी अन्य विशेष घटक शामिल हैं। तथाकथित पाइपलाइन विशेष घटक, वे ऐसे घटक हैं जो सामान्य मानक घटक नहीं होते। ये, इंजीनियरिंग आवश्यकताओं के अनुसार विशेष रूप से निर्मित पाइपलाइन घटक हैं; इनमें एक्सपेंशन जोड़, विशेष वाल्व, ब्लास्ट वाल्व, फायर प्रूफ उपकरण, फिल्टर, लचीले जोड़ एवं होस आदि शामिल हैं। 2) पाइपों के सहारे/स्प्रिंग: ऐसी विभिन्न संरचनाओं को कहा जाता है, जिनका उपयोग पाइपों को सहारा देने या उनकी गति को नियंत्रित करने हेतु किया जाता है; लेकिन इसमें भौतिक/निर्माण संबंधी संरचनाएँ शामिल नहीं हैं। इनमें स्थिर सहारे, फिसलने वाले सहारे, कठोर सहारे, मार्गदर्शक सहारे, सीमा-निर्धारण हेतु सहारे, एवं स्प्रिंग-आधारित सहारे आदि शामिल हैं। **मानक GB50235-97 “औद्योगिक धातु पाइपलाइन निर्माण एवं स्वीकृति मानक”** में इन्हें “पाइप सहायक उपकरण” भी कहा गया है; इनमें पाइप स्थापना हेतु आवश्यक उपकरण एवं अन्य सहायक भाग शामिल हैं। अ) पाइप लगाने हेतु उपकरण: ये वे घटक हैं जिनके द्वारा भार को पाइपों या पाइप संबंधी उपकरणों से सहायक संरचनाओं या उपकरणों तक पहुँचाया जाता है। इनमें हुक, स्प्रिंग-आधारित सहायक उपकरण, तिरछे खींचने वाले तार, संतुलन हेतु उपकरण, बोल्ट, सहायक छड़ें, चेन, गाइड रेलें, एंकरिंग उपकरण, सीटें, पैड, रोलर, सहारा देने वाले उपकरण आदि शामिल हैं। ख) आसंधन उपकरण: वे भाग जिन्हें वेल्डिंग, बोल्टों से जोड़ने या क्लैंपिंग द्वारा पाइप से जोड़ा जाता है; इनमें पाइप हुक, लूप/आंखें, वलय, क्लैंप, फिक्सिंग प्लेट एवं स्कर्ट-प्रकार के पाइप सपोर्ट आदि शामिल हैं। हमारे देश के वर्तमान दबाव वाली पाइपलाइनों संबंधी नियमों में, पाइपलाइनों के घटक एवं सहायक उपकरणों को भी “दबाव वाली पाइपलाइनों के घटक” ही कहा जाता है। द्वितीय, दबाव वाली पाइपलाइनों की अवधारणा – दबाव वाली पाइपलाइनें, पाइपलाइनों का ही एक हिस्सा हैं। व्यापक अर्थों में, “दबाव वाली पाइपलाइनें” से तात्पर्य उन सभी पाइपलाइनों से है, जो आंतरिक या बाहरी दबाव को सहन करती हैं; चाहे उन पाइपलाइनों में कोई भी पदार्थ हो। लेकिन, हमारे देश द्वारा “दबाव वाली पाइपलाइनों के प्रबंधन एवं निगरानी संबंधी नियम” जारी किए जाने के बाद, “दबाव वाली पाइपलाइनें” ऐसी पाइपलाइनों के लिए उपयोग में आने वाला विशेष शब्द बन गया। “दबाव वाली पाइपलाइनों के सुरक्षा प्रबंधन एवं निगरानी संबंधी नियमों” की धारा 2 में, दबाव वाली पाइपलाइनों को “ऐसे विशेष प्रकार के उपकरणों” के रूप में परिभाषित किया गया है, जिनका उपयोग उत्पादन एवं जीवनयापन हेतु किया जाता है, एवं जिनसे आग लगने या विषाक्तता जैसे गंभीर खतरे पैदा हो सकते हैं। राज्य परिषद द्वारा 1 जून, 2003 को जारी किए गए “विशेष उपकरणों के सुरक्षा निगरानी नियमों” में, दबाव वाली पाइपलाइनों को और अधिक स्पष्ट रूप से “ऐसे पाइपों” के रूप में परिभाषित किया गया है, जिनका उपयोग गैसों या तरल पदार्थों को एक स्थान से दूसरे स्थान तक पहुँचाने हेतु किया जाता है; ऐसी पाइपलाइनों में कार्यरत दबाव 0.1 MPa (गैज दबाव) या उससे अधिक होता है। ऐसी पाइपलाइनों में गैसें, तरल पदार्थ, भाप, या ऐसे पदार्थ भी शामिल हैं जो ज्वलनशील, विस्फोटक, विषाक्त या अपघटनशील होते हैं। ऐसी पाइपलाइनों का नाममात्र व्यास 25 मिमी या उससे अधिक होता है। दरअसल, आजकल जिसे “दबाव वाली पाइपलाइन” कहा जाता है, उसमें न केवल पाइप के अंदर या बाहर दबाव होता है, बल्कि उसमें से प्रवाहित होने वाला माध्यम “गैस, तरल गैस एवं भाप” या ऐसे तरल पदार्थ होते हैं जिनसे आग लग सकती है, विषाक्तता हो सकती है या जंग लग सकता है। यहाँ “ज्वलनशील, विषाक्त या क्षारक होना” से तात्पर्य निम्नलिखित है: माध्यम की ज्वलनशीलता/विस्फोटकता – अर्थात् माध्यम में ज्वलनशीलता एवं विस्फोटकता के गुण होते हैं; ऐसी परिस्थितियों में यह आग लगा सकता है या विस्फोट हो सकता है, जिससे आग लग सकती है एवं नुकसान हो सकता है। इन माध्यमों में ज्वलनशील गैसें, तरल हाइड्रोकार्बन एवं ज्वलनशील तरल पदार्थ जैसे आग लगने का खतरा वाले पदार्थ शामिल हैं। इसके अलावा, भाप, मानक उबाल बिंदु से अधिक तापमान वाला गर्म पानी, संपीडित वायु एवं अन्य संपीडित गैसें जैसे उच्च तापमान/दबाव वाले माध्यम भी इसमें शामिल हैं। इनमें, ज्वलनशील पदार्थों से होने वाले आग के खतरे को “पेट्रोकेमिकल उद्यमों के डिज़ाइन हेतु अग्नि सुरक्षा मानक” GB50160 एवं “भवन डिज़ाइन हेतु अग्नि सुरक्षा मानक” GBJ16 के अनुसार, तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है – श्रेणी अ, श्रेणी ब, एवं श्रेणी स। इनमें, श्रेणी-क एवं श्रेणी-ख के ज्वलनशील गैसों एवं वायु के मिश्रण की विस्फोटक सीमा (आयतन के हिसाब से) क्रमशः निम्नलिखित है: श्रेणी-क के ज्वलनशील गैसों के लिए: <10% ； श्रेणी-बी के ज्वलनशील गैसें: ≥10%। श्रेणी ए, बी एवं सी के ज्वलनशील तरल पदार्थों का वर्गीकरण तालिका 1 में दिया गया है। तालिका 1: तरल हाइड्रोकार्बनों एवं ज्वलनशील तरल पदार्थों के अग्नि-जोखिम वर्गीकरण
**वर्ग** | **वर्ग का नाम** | **विशेषताएँ**
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**वर्ग A** | तरल हाइड्रोकार्बन | 15 डिग्री सेल्सियस पर वाष्पदाब > 0.1 मेगापास्कल वाले हाइड्रोकार्बन एवं अन्य समान तरल पदार्थ।
**वर्ग A-B** | ज्वलनशील तरल पदार्थ | वर्ग A के अलावा के ज्वलनशील तरल पदार्थ; जिनका फ्लैश पॉइंट < 28 डिग्री सेल्सियस हो।
**वर्ग B** | ज्वलनशील तरल पदार्थ | फ्लैश पॉइंट 28 डिग्री सेल्सियस से ≤ 45 डिग्री सेल्सियस तक वाले ज्वलनशील तरल पदार्थ।
**वर्ग B-B** | ज्वलनशील तरल पदार्थ | फ्लैश पॉइंट 45 डिग्री सेल्सियस से > 60 डिग्री सेल्सियस तक वाले ज्वलनशील तरल पदार्थ।
**वर्ग C** | ज्वलनशील तरल पदार्थ | फ्लैश पॉइंट 60 डिग्री सेल्सियस से ≤ 120 डिग्री सेल्सियस तक वाले ज्वलनशील तरल पदार्थ।
**वर्ग C-B** | ज्वलनशील तरल पदार्थ | फ्लैश पॉइंट > 120 डिग्री सेल्सियस वाले ज्वलनशील तरल पदार्थ।
**नोट:** जिन तरल पदार्थों का फ्लैश पॉइंट 45 डिग्री सेल्सियस से कम होता है, उन्हें “अत्यधिक ज्वलनशील तरल पदार्थ” कहा जाता है। ； वे तरल पदार्थ, जिनका फ्लेमपॉइंट पर्यावरणीय तापमान से कम होता है, को विस्फोटक तरल पदार्थ क GBJ16 के नियमों के अनुसार, ऐसे ज्वलनशील पदार्थ (या उत्पादन प्रक्रियाएँ), जो श्रेणी-ए की आग-जोखिम वाली श्रेणी में आते हैं, वे हैं – ऐसे पदार्थ जो सामान्य तापमान पर स्वयं ही विघटित हो सकते हैं, या वायु में ऑक्सीकरण होने पर स्वयं ही जल सकते/विस्फोट हो सकते हैं। ； ऐसे पदार्थ जो सामान्य तापमान पर पानी या भाप के संपर्क में आने पर गैस उत्पन्न करते हैं एवं दहन या विस्फोट का कारण बनते हैं। ； यह एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक है; इसके कारण अम्ल, गर्मी, टक्कर, घर्षण, उत्प्रेरकों, या कार्बनिक पदार्थों/सल्फर जैसे ज्वलनशील अकार्बनिक पदार्थों के संपर्क में आने पर आसानी से आग लग सकती है या विस्फोट हो सकता है। ； ऐसे पदार्थ जो टक्कर, घर्षण या ऑक्सीकारक/कार्बनिक पदार्थों के संपर्क में आने पर जल सकते हैं या विस्फोटित हो सकते हैं। ； और ऐसे बंद उपकरणों में उत्पादन प्रक्रिया, जिसमें तापमान, पदार्थ के स्वयं के आत्म-दहन बिंदु के बराबर या उससे अधिक हो। वे पदार्थ जो श्रेणी-बी के अग्नि-खतरे से संबंधित हैं, मुख्य रूप से वे ऑक्सीकारक एवं रासायनिक रूप से ज्वलनशील ठोस पदार्थ हैं, जो श्रेणी-ए के अग्नि-खतरे के दायरे में नहीं आते; साथ ही ऐसी गैसें भी इस श्रेणी में आती हैं जो दहन की प्र (बी) माध्यम की विषाक्तता: अर्थात्, माध्यम में ऐसे गुण होते हैं जिससे व्यक्ति विषाक्त हो सकता है। जब ये पदार्थ किसी व्यक्ति द्वारा साँस के माध्यम से लिए जाते हैं, या शरीर के संपर्क में आते हैं, तो ये व्यक्ति को नुकसान पहुँचा सकते हैं, यहाँ तक कि मौत भी हो सकती है “व्यावसायिक रूप से विषाक्त पदार्थों के संपर्क से होने वाले खतरों का वर्गीकरण” GB5044 के नियमों के अनुसार, विषाक्त पदार्थों को तीव्र विषाक्तता, तीव्र विषाक्तता से होने वाली बीमारियाँ, क्रोनिक विषाक्तता से होने वाली बीमारियाँ, क्रोनिक विषाक्तता के परिणाम, कैंसर पैदा करने की क्षमता, एवं अधिकतम अनुमेय सांद्रता जैसे छह मापदंडों के आधार पर चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है – अत्यधिक खतरनाक, अत्यधिक खतरनाक, मध्यम खतरनाक, एवं हल्का खतरनाक। अत्यंत हानिकारक पदार्थों को कभी-कभी “अत्यंत विषैले पदार्थ” भी कहा जाता है; जबकि उच्च, मध्यम एवं कम हानिकारक पदार्थों को मिलाकर “विषैले पदार्थ” कहा जाता है। हमारे देश के मानक “औद्योगिक धातु पाइपलाइनों के निर्माण एवं स्वीकृति संबंधी मानक” GB50235-97 में अत्यंत विषैले पदार्थों (तरल पदार्थों) की व्याख्या इस प्रकार की गई है – ऐसे पदार्थों की थोड़ी सी मात्रा भी यदि वातावरण में फैल जाए, एवं कोई व्यक्ति उसे साँस में ले ले या उसके संपर्क में आ जाए, तो त्वरित उपचार के बावजूद भी ये पदार्थ व्यक्ति को गंभीर एवं ठीक करने में कठिन नुकसान पहुँचा सकते हैं। ये वे विषाक्त पदार्थ हैं, जो वर्तमान **मानक ‘व्यावसायिक रूप से संपर्क में आने वाले विषाक्त पदार्थों के खतरे का स्तर’ GB5044 में निर्धारित श्रेणी I के अनुरूप हैं (अत्यधिक खतरनाक)। इस आधार पर, अत्यंत विषैले पदार्थों को “अत्यधिक हानिकारक पदार्थ” ही माना जा सकता है। जबकि मानकों के अनुसार, विषाक्त पदार्थों की परिभाषा यह है – ऐसे पदार्थ जो पर्यावरण में फैल जाते हैं, एवं जिनका सेवन मनुष्य द्वारा किया जाता है या जो मनुष्य के शरीर के संपर्क में आते हैं; लेकिन यदि समय रहते उपचार किया जाए, तो ऐसे पदार्थ मनुष्य को गंभीर नुकसान नहीं पहुँचाते। हालाँकि, जिन विषाक्त पदार्थों की विषता समान होती है, उनके साथ कैसा व्यवहार किया जाए, इस मामले में विभिन्न उद्योगों में अंतर होता है। जैसा कि बेंजीन को “व्यावसायिक रूप से संपर्क में आने वाले विषाक्त पदार्थों के खतरे के स्तरों” संबंधी मानक GB5044 में अत्यधिक खतरनाक पदार्थों की श्रेणी में रखा गया है; इसी प्रकार “दबाव वाली पाइपलाइनों के प्रबंधन एवं निगरानी संबंधी नियमों” में भी इसे अत्यधिक खतरनाक पदार्थों के उदाहरण के रूप में दर्शाया गया है। जबकि SH3501-2002 नामक “पेट्रोकेमिकल उद्योग में विषैले/ज्वलनशील पदार्थों से संबंधित पाइपलाइनों के निर्माण एवं स्वीकृति संबंधी मानक” में, बेंजीन को अत्यधिक खतरनाक पदार्थों के समान ही माना गया है। इसे SHB श्रेणी में रखा गया है। इसके विपरीत, एक्रिलोनाइट्राइल, कार्बोनिल गैस, डाइसल्फाइड कार्बन एवं हाइड्रोजन फ्लोराइड जैसे चार अत्यंत हानिकारक पदार्थों को SH3501-2002 में भी अत्यंत हानिकारक पदार्थों के समान ही माना गया है, एवं इन्हें SHA श्रेणी की पाइपलाइनों में शामिल किया गया है। इसका प्रभाव न केवल निर्माण गुणवत्ता मानकों एवं उपयोग में आने वाली पाइपलाइनों के निरीक्षण आवश्यकताओं पर पड़ता है, बल्कि निर्माण कार्यों के दौरान अनुमति स्तरों के निर्धारण पर भी पड़ता है। यदि बेंजीन युक्त माध्यमों के साथ पाइपलाइनों की स्थापना का कार्य किया जा रहा है, और बेंजीन को अत्यंत हानिकारक माध्यम माना जाता है, तो निर्माण एजेंसी को GC 1 श्रेणी का लाइसेंस होना आवश्यक है। लेकिन यदि बेंजीन को अत्यधिक हानिकारक माध्यम माना जाता है, तो आवश्यक लाइसेंस की श्रेणी, पाइपलाइन के डिज़ाइन दबाव एवं डिज़ाइन तापमान पर निर्भर होती है। इस समस्या को समझने हेतु, विषों की हानिकारकता के मापदंडों को ध्यान में रखना आवश्यक है। **मानक “व्यावसायिक रूप से उपयोग होने वाले विषों की हानिकारकता का मापदंड” GB5044-85 में, 56 सामान्य विषों की विभिन्न उद्योगों में हानिकारकता का वर्णन किया गया है.** लेकिन इस मानक में यह भी कहा गया है कि, उसी विषाक्त पदार्थ के संपर्क में आने वाले अन्य उद्योगों (जिनका उल्लेख मानक की तालिका 2 में नहीं किया गया है) के लिए हानि की मात्रा का निर्धारण, कार्यस्थल पर मौजूद विषाक्त पदार्थों की सांद्रता, बीमारी होने की दर, एवं संपर्क की अवधि के आधार पर किया जा सकता है। जहाँ कार्यशालाओं में वायु में विषाक्त पदार्थों की सांद्रता, TJ36–79 “औद्योगिक उद्यमों के डिज़ाइन हेतु स्वास्थ्य मानक” में निर्धारित अधिकतम स्वीकार्य सीमा तक पहुँच जाती है; लेकिन वहाँ बीमारियों या लक्षणों की दर, इस मानक में निर्धारित सीमा से कम होती है, तो ऐसी स्थिति में उस स्तर को एक स्तर नीचे किया जा सकता है। अतः, प्रत्येक विशिष्ट पदार्थ के लिए, **खतरे के स्तर का निर्धारण करते समय मानकों एवं व्यावसायिक मानकों में अंतर होना स्वाभाविक है।** क्योंकि कैंसर पैदा करने की क्षमता एवं वायु में अनुमेय अधिकतम सांद्रता के अलावा, अन्य चार संकेतक उत्पादन प्रक्रिया एवं संचालन संबंधी विशेषताओं से संबंधित हैं। तेल, रसायन उद्योग एवं पेट्रोकेमिकल उद्योग जैसी ऐसी उत्पादन प्रक्रियाओं में, जहाँ पदार्थों का संचरण पाइपलाइनों के माध्यम से होता है, विषाक्त पदार्थ लगातार एवं बंद वातावरण में ही प्रवाहित रहते हैं। इनके खतरों की मात्रा, दुर्घटनाओं के कारण विषाक्त पदार्थों के मनुष्यों के संपर्क में आने, या निरंतर रिसाव के कारण होने वाले पेशेवर संबंधी दीर्घकालिक नुकसानों की संभावना पर निर्भर है। आम तौर पर, ऐसी प्रक्रियाओं में खतरे, खुले वातावरण में होने वाली उत्पादन प्रक्रियाओं की तुलना में कम होते हैं। अतः, दबाव वाली पाइपलाइनों के डिज़ाइन करते समय विषाक्त पदार्थों के खतरे के स्तर का निर्धारण मुख्य रूप से कार्यस्थल पर वायु में विषाक्त पदार्थों की सांद्रता, बीमार होने की दर, एवं संपर्क की अवधि के आधार पर ही किया जाना चाहिए। ऊपर उल्लिखित विषाक्त पदार्थों के खतरनाकता स्तर संबंधी मापदंडों में, कार्यशालाओं में वायु में मौजूद विषाक्त पदार्थों की अधिकतम अनुमेय सांद्रता इस प्रकार है: अत्यधिक खतरनाक – अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.1 मिलीग्राम/मी³ से कम होनी चाहिए। ； अत्यधिक खतरनाक: अनुमेय अधिकतम सांद्रता 0.1 मिलीग्राम/मी³ से 1.0 मिलीग्राम/मी³ है। “औद्योगिक उपक्रमों के डिज़ाइन हेतु स्वास्थ्य मानक” (TJ36–79) के अनुसार, बेंजीन, एक्रिलोनाइट्राइल, फॉसजीन, कार्बन डाइसल्फाइड एवं हाइड्रोजन फ्लोराइड जैसे पाँच विषाक्त पदार्थों की कार्यस्थल की हवा एवं आवासीय क्षेत्रों में अनुमेय अधिकतम सांद्रता निम्नलिखित तालिका में दी गई है:
**तालिका 2: विभिन्न विषाक्त पदार्थों की अनुमेय अधिकतम सांद्रता**
| विषाक्त पदार्थ | बेंजीन | एक्रिलोनाइट्राइल | फॉसजीन | कार्बन डाइसल्फाइड | हाइड्रोजन फ्लोराइड |
|----------------|---------|-------------------|----------|-------------------|---------------------|
| कार्यस्थल की हवा में अनुमेय सांद्रता (मिलीग्राम/म³) | 40.0 | 2.0 | 0.5 | 10.0 | 1.0 |
| आवासीय क्षेत्रों में अनुमेय सांद्रता (दैनिक औसत मिलीग्राम/म³) | 0.8 | 0.05 | – | 0.04 | 0.007 |

तालिका 2 से स्पष्ट है कि कार्यस्थल की हवा में बेंजीन की अनुमेय अधिकतम सांद्रता, अत्यंत हानिकारक पदार्थों की सांद्रता से कहीं अधिक है। साथ ही, औद्योगिक उत्पादन में पाइपलाइनों के माध्यम से पदार्थों के संचरण की निरंतरता एवं सीलन की विशेषताओं, साथ ही बेंजीन के संपर्क में आने वाले कर्मचारियों की संख्या एवं विषाक्तता से होने वाली बीमारियों की दर के आधार पर भी, बेंजीन को अत्यधिक हानिकारक पदार्थों की श्रेणी में नहीं रखा जाना चाहिए। अतः, वास्तविक कार्य में माध्यम की विषाक्तता का निर्धारण, डिज़ाइन दस्तावेज़ों में निर्धारित विषाक्त पदार्थों के गुणों या डिज़ाइन दस्तावेज़ों में उल्लिखित निर्माण/स्वीकृति मानकों के आधार पर ही किया जाना चाहिए। इसके अलावा, संपर्क की अवधि से संबंधित कोई मानक हमारे देश में अभी तक निर्धारित नहीं किए गए हैं। ऐसी स्थिति में, संयुक्त राज्य अमेरिका की **औद्योगिक स्वास्थ्य विशेषज्ञ समिति (ACGIH) द्वारा अनुशंसित तीन संपर्क-सीमाओं को संदर्भ के रूप में लिया जा सकता है। 1) सामान्य 8 घंटे के कार्यदिवस या 40 घंटे के कार्यसप्ताह के आधार पर निर्धारित औसत सीमा को ही मापदंड माना जा सकता है; इस सांद्रता पर, बार-बार संपर्क करने से किसी भी व्यक्ति पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ेगा। ； 2) संक्षिप्त समय तक संपर्क रखने के आधार पर (प्रत्येक बार 15 मिनट से अधिक नहीं, प्रतिदिन 4 बार से अधिक नहीं, एवं प्रत्येक बार के बीच कम से कम 1 घंटे का अंतराल होना आवश्यक है), इस सांद्रता पर मनुष्य को कोई उत्तेजना, दीर्घकालिक या अपरिवर्तनीय ऊतक-संबंधी समस्याएँ नहीं होतीं; **साथ ही, दुर्घटनाओं का जोखिम, आत्म-रक्षा की क्षमता में कमी, या कार्य-दक्षता में कोई गिरावट भी नहीं होती।** ； 3) अधिकतम मान, वह सर्वोच्च सांद्रता है जिसे किसी भी क्षण में पार नहीं किया जा सकता। (सी) माध्यम की क्षारकता: इससे तात्पर्य उन पदार्थों से है, जो मानव ऊतकों को नुकसान पहुँचा सकते हैं, एवं पाइपलाइनों की सामग्री को भी नष्ट कर सकते हैं। ऐसे पदार्थों में अम्ल, क्षार, एवं हाइड्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड जैसे अन्य तरल पदार्थ शामिल हैं। तीन, दबाव वाली पाइपलाइनों की सुरक्षा निगरानी का दायरा
“दबाव वाली पाइपलाइनों के प्रबंधन एवं निगरानी संबंधी नियमों” के अनुसार, जिन दबाव वाली पाइपलाइनों पर सुरक्षा निगरानी लागू होती है, वे ऐसी पाइपलाइनें हैं जो निम्नलिखित में से किसी एक शर्त को पूरा करती हैं; साथ ही उनकी सहायक सुविधाएँ, सुरक्षा उपकरण आदि भी इस दायरे में आते हैं। 1) ऐसे माध्यम जिनकी विषाक्तता की मात्रा अत्यंत हानिकारक है; चाहे दबाव, तापमान या अवस्था कुछ भी हो। ； 2) वे पदार्थ जिनका अग्नि-जोखिम स्तर ‘श्रेणी ए’ या ‘श्रेणी बी’ में है, चाहे उनका दबाव, तापमान या अवस्था कुछ भी हो। ； 3) ऐसी गैसें/वाष्पें, एवं द्रवीकृत गैसें, जिनका अधिकतम कार्यदबाव 0.1 मेगापास्कल से अधिक या बराबर हो; इनके गुणधर्म एवं तापमान निर्धारित नहीं हैं। लेकिन “दबावयुक्त पाइपलाइनों के सुरक्षा एवं निरीक्षण नियम” में ऐसी गैसों/वाष्पों को निरीक्षण के दायरे से बाहर रखा गया है। 4) ऐसे ज्वलनशील, विस्फोटक, विषाक्त, अपघटनशील पदार्थ, या ऐसे तरल पदार्थ जिनका अधिकतम कार्यदबाव 0.1 MPa से अधिक/बराबर हो, या जिनका अधिकतम कार्यतापमान मानक क्वथनांक से अधिक/बराबर हो। “दबाव वाली पाइपलाइनों के प्रबंधन एवं निगरानी संबंधी नियमों” में निम्नलिखित चार प्रकार की पाइपलाइनों को निगरानी के दायरे से बाहर माना गया है: अ) उपकरणों से संबंधित पाइपलाइनें। ख) **उपकरणों, परिवहन साधनों एवं परमाणु उपकरणों में प्रयोग होने वाली नलियाँ।** ग) ऐसी गैसें, जो गैर-विषैली, अग्निरोधक एवं गैर-क्षारक हों; जिनका नाममात्र व्यास 150 मिमी से कम हो, एवं जिनका अधिकतम कार्यदबाव 1.6 मेगापास्कल से कम हो। यहाँ, दबाव वाली पाइपलाइनों से संबंधित उपकरणों एवं सुरक्षा उपायों की परिभाषा इस प्रकार है: अ) अनुलग्नक उपकरणों में मुख्य रूप से दबाव वाली पाइपलाइनों हेतु आवश्यक उपकरण, सहायक संरचनाएँ, कैथोडिक सुरक्षा उपकरण आदि शामिल हैं। ख) सुरक्षा सुरक्षा उपकरणों में मुख्य रूप से अति-तापमान/अति-दबाव नियंत्रण उपकरण एवं अलार्म उपकरण आदि शामिल हैं। नोट: हाल ही में जारी किए गए “दबाव वाली पाइपलाइनों के उपयोग संबंधी पंजीकरण नियम” (परीक्षणात्मक रूप में) में, दबाव वाली पाइपलाइनों, संबंधित उपकरणों एवं सुरक्षा उपायों की परिभाषा इस प्रकार दी गई है: अ) दबाव वाली पाइपलाइनें, वे प्रणालियाँ हैं जो पाइपलाइनों के घटकों, सहायक उपकरणों, सुरक्षा उपायों एवं अन्य संबंधित उपकरणों से मिलकर बनी होती हैं। गैस या तरल पदार्थों को परिवहन करने हेतु उपयोग में आने वाले ट्यूब जैसे उपक ； ख) सहायक सुविधाओं में कैथोडिक संरक्षण उपकरण, दबाव नियंत्रण स्टेशन, पंप स्टेशन, वाल्व स्टेशन, दबाव समायोजन स्टेशन, निगरानी प्रणाली आदि शामिल हैं। ； ग) सुरक्षा सुरक्षा उपकरणों में दबाव वाली पाइपलाइनों पर लगे सुरक्षा वाल्व, दबाव मापक यंत्र, रिलीफ वाल्व एवं आपातकालीन शटऑफ वाल्व आदि शामिल हैं। चौथा, दबाव वाली पाइपलाइनों की विशेषताएँ: किसी पाइपलाइन प्रणाली में, तरल पदार्थों के परिवहन, वितरण, मिश्रण, पृथक्करण, निकास, मापन या तरल पदार्थों के प्रवाह को नियंत्रित करने हेतु, उसे संबंधित ऊर्जा उपकरणों, अभिक्रिया उपकरणों, भंडारण उपकरणों, पृथक्करण उपकरणों, ऊष्मा आदान-प्रदान उपकरणों, नियंत्रण उपकरणों आदि से जोड़ना आवश्यक है। ऐसा करने से पाइपों में मौजूद तरल पदार्थों पर निश्चित दबाव, तापमान एवं प्रवाह दर बनी रहती है, जिससे डिज़ाइन में निर्धारित कार्य पूरे हो पाते हैं। साथ ही, विभिन्न प्रकार की दबाव वाली पाइपलाइनों में, सामग्री, संरचना एवं स्थापना विधि में अंतर होने के कारण उनकी विशेषताएँ भी अलग-अलग होती हैं:
(ए) औद्योगिक पाइपलाइनों की विशेषताएँ:
1) ऐसी पाइपलाइनों की संख्या बहुत अधिक होती है; पाइपलाइनों की व्यवस्था बहुत ही जटिल होती है, एवं कारखानों में पाइपलाइनें आपस में जुड़ी हुई होती हैं। ； 2) पाइपलाइनों के घटकों एवं सहायक उपकरणों की सामग्री, प्रकार एवं मानक बहुत ही जटिल होते हैं; इनकी गुणवत्ता में एकरूपता नहीं होती। ； 3) संचालन प्रक्रिया, उत्पादन प्रक्रिया में होने वाले उतार-चढ़ावों से प्रभावित होती है; संचालन की परिस्थितियाँ लगातार बदलती रहती हैं – जैसे ऊष्मा/ठंड के कारण होने वाला विस्तार/संकुचन, परिवर्तनशील भार, तापमान एवं दबाव में ； 4) क्षय एवं विनाश की प्रक्रियाएँ जटिल होती हैं, एवं सामग्री के विफल होने के कई कारण होते हैं। (बी) लंबी दूरी तक जाने वाली पाइपलाइनों एवं सार्वजनिक पाइपलाइनों की विशेषताएँ:
1) पाइपलाइनों की लंबाई अधिक होती है; ये कई क्षेत्रों से गुजरती हैं। इसके अलावा, भू-आकृति एवं भूवैज्ञानिक परिस्थितियाँ भी जटिल होती हैं। ； 2) भूमि के नीचे इसका उपयोग अधिक होता है; इसलिए दोषों का पता लेना कठिन हो ज ； 3) इसे आसानी से दुर्घटनाओं का शिकार होना पड़ सकता है। पाँच, दबाव वाली पाइपलाइनों की संरचनात्मक आवश्यकताएँ: चूँकि दबाव वाली पाइपलाइनों में प्रवाहित होने वाले तरल पदार्थ विषाक्त, ज्वलनशील एवं अपघटनशील होते हैं; साथ ही इनके संचालन हेतु उच्च तापमान, उच्च दबाव, निम्न तापमान जैसी विशेष परिस्थितियाँ भी आवश्यक होती हैं, इसलिए ऐसी पाइपलाइनों में काफी जोखिम होता है। अतः, दबाव वाली पाइपलाइन प्रणालियों की संरचना में निम्नलिखित गुण होने आवश्यक हैं: दबाव-प्रतिरोधक क्षमता – पाइप के अंदर के तरल पदार्थ द्वारा पाइप पर लगने वाले दबाव (आंतरिक या बाहरी दबाव), तापमान के कारण उत्पन्न तनाव, एवं दीर्घकालिक/बार-बार होने वाले प्रभावों, जैसे कि क्रीप एवं थकान आदि का सामना करने की क्षमता। ； सीलिंग: पाइप के अंदर बहने वाले तरल पदार्थों को, पाइप के बाहरी हिस्से में या अन्य तरल पदार्थों में रिसने से रोकना। ； जंग-प्रतिरोधकता: पाइप की सामग्री, पाइप के अंदर मौजूद तरल पदार्थों के कारण होने वाले क्षय का सामना कर सकती है। पाइपों की सामग्रियों की जंग-प्रतिरोधक क्षमता को 4 श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है; इसका मापन वार्षिक जंग-होने की दर से किया जाता है: पूर्ण जंग-प्रतिरोधकता = ≤0.05 मिमी/वर्ष। ； जंग-प्रतिरोधकता > 0.05～0.1 मिमी ； जंग-प्रतिरोधकता: >0.1–0.5 मिमी ； जंग-प्रतिरोधकता: >0.5 मिमी ； लचीलापन: पाइपलाइनों का लचीलापन, पाइपलाइनों के विकृत होने की सुविधा/कठिनाई को दर्शाने वाली एक भौतिक अवधारणा है। जब पाइपलाइनें डिज़ाइन की शर्तों के अनुसार काम करती हैं, तो ऊष्मा-संकुचन/विस्तार, सिरों पर होने वाला अतिरिक्त विस्थापन, पाइपलाइनों के सहारों की गलत व्यवस्था आदि कारणों से अत्यधिक तनाव, विकृति, लीकेज या क्षति जैसी समस्याएँ उत्पन्न हो जाती हैं; जिससे पाइपलाइनों का सामान्य संचालन प्रभावित हो जाता है। पाइपलाइनों की लचीलापन यह है कि वे अपने आप में विकृत होकर, तापमान में परिवर्तन या अन्य कारणों से होने वाले आकार-परिवर्तनों को सहन कर सकती हैं; इससे पाइपलाइन पर लगने वाला तनाव, सामग्री की अनुमेय सीमा के भीतर ही रहता है। उपरोक्त शर्तों को पूरा करने हेतु, पाइपलाइन प्रणाली में उपयोग होने वाले पाइपों के घटकों में ऐसी सामग्री का उपयोग आवश्यक है, जो रसायनों के कारण होने वाले क्षय का सामना कर सके, एवं जो डिज़ाइन में निर्धारित तापमान पर दबाव को सहन कर सके। साथ ही, ऐसे पाइपों में उचित दीवार-मोटाई एवं सीलिंग संरचना भी होनी आवश्यक है। साथ ही, पूरी पाइपलाइन प्रणाली को उचित सहारा देना आवश्यक है। कुछ मानकों/नियमों में, अक्सर “तीव्र चक्रीय परिस्थितियाँ” नामक शब्द प्रयोग में आता है। “औद्योगिक धातु पाइपलाइनों के डिज़ाइन मानक” GB50316-2000 के अनुसार, “तीव्र चक्रीय परिस्थितियाँ” वे परिस्थितियाँ हैं, जिनमें पाइपलाइनों पर लगने वाला अधिकतम विक्षेपण तनाव, अनुमेय विक्षेपण तनाव के 0.8 गुना से अधिक होता है; या फिर चक्रों की संख्या 7000 से अधिक होती है। इसके अतिरिक्त, ऐसी परिस्थितियाँ वे भी हो सकती हैं, जिनमें डिज़ाइन के आधार पर समान प्रभाव उत्पन्न होता है। “विस्थापन तनाव-सीमा” से तात्पर्य है: पाइपलाइन के थर्मल विस्तार के कारण होने वाले विस्थापन से उत्पन्न तनाव। गणना किया गया अधिकतम विस्थापन तनाव, न्यूनतम तापमान से लेकर अधिकतम तापमान तक के पूर्ण मुआवजे के आधार पर निर्धारित किया गया तनाव है। तीव्र चक्रीय परिस्थितियों में कार्य करने वाली पाइपलाइनों के डिज़ाइन हेतु, पाइपलाइन संबंधी घटकों के चयन, पाइपों एवं उपकरणों की न्यूनतम मोटाई, तथा नुकसान-रहित जाँच संबंधी आवश्यकताओं के संबंध में विशेष नियम निर्धारित किए गए हैं। छह, दबाव वाली पाइपलाइनों का वर्गीकरण एवं श्रेणीकरण: पाइपलाइनों के उपयोग बहुत ही विविध हैं, एवं इनकी कई किस्में भी हैं। विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग होने वाली पाइपों के वर्गीकरण की विधियाँ भी अलग-अलग होती हैं। सामान्यतः, पाइपों को उनके उपयोग, मुख्य सामग्री, स्थापना की अवस्था एवं परिवहन माध्यम आदि विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। विस्तृत जानकारी के लिए चित्र 1 देखें। सामान्य नियमों, मानकों एवं दिशानिर्देशों में, डिज़ाइन, निर्माण स्वीकृति, उपयोग प्रबंधन एवं निरीक्षण हेतु, अक्सर माध्यम की विशेषताओं एवं डिज़ाइन संबंधी मापदंडों के आधार पर वर्गीकरण/श्रेणीकरण की विधियों का उपयोग किया जाता है। साथ ही, विभिन्न उद्योगों के डिज़ाइन मानकों, निर्माण स्वीकृति संबंधी नियमों एवं रखरखाव/निरीक्षण प्रक्रियाओं में, पाइपलाइनों के वर्गीकरण/श्रेणीकरण संबंधी नियमों में भिन्नताएँ होती हैं। उदाहरण के लिए: **मानक “औद्योगिक धातु पाइपलाइनों के डिज़ाइन संहिता” GB50316 में, तरल पदार्थों को उनकी स्थिति, गुणधर्मों एवं डिज़ाइन संबंधी मापदंडों के आधार पर A1, A2, B, C, D ऐसी पाँच श्रेणियों में विभाजित किया गया है।** श्रेणी A1, अत्यंत विषैले पदार्थों की श्रेण ； श्रेणी A2 में विषाक्त माध्यम आते हैं, जबकि श्रेणी B में दहनशील माध्यम आते हैं। ； वर्ग C एवं वर्ग D, गैर-दहनशील एवं गैर-विषाक्त पदार्थ हैं। इनमें से, जिनका डिज़ाइन दबाव 1 MPa या उससे कम होता है, एवं जिनका डिज़ाइन तापमान -29 से 186°C के बीच होता है, वे वर्ग D में आते हैं। रसायन उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग एवं बिजली उद्योग आदि में पाइपलाइनों से संबंधित निर्माण एवं स्वीकृति संबंधी मानकों के अनुसार, पाइपलाइनों को निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है: रसायन उद्योग संबंधी मानक “रसायन उद्योग में धातु पाइपलाइनों के निर्माण एवं स्वीकृति संबंधी मानक” HG20225–95 के अनुसार, पाइपलाइनों को तरल पदार्थों के गुणों एवं डिज़ाइन संबंधी मापदंडों के आधार पर A, B, C, D ऐसी चार श्रेणियों में विभाजित किया गया है। मूल रूप से **मानक के अनुरूप है, लेकिन विषाक्त माध्यम वाली पाइपलाइनों को श्रेणी B की पाइपलाइनों में शामिल किया गया है। पेट्रोकेमिकल उद्योग के मानक “पेट्रोकेमिकल उद्योग में विषाक्त/ज्वलनशील पदार्थों से संबंधित पाइपलाइन निर्माण एवं स्वीकृति मानक” SH3501–2002 में, तरल पदार्थों की विशेषताओं एवं डिज़ाइन मापदंडों के आधार पर SHA, SHB, SHC, SHD ऐसी चार श्रेणियाँ निर्धारित की गई हैं; जैसा कि तालिका 3 में दर्शाया गया है। तालिका 3: SH3501-2001 के अनुसार पाइपलाइनों का वर्गीकरण
**पाइपलाइनों के वर्ग:** **अनुप्रयोग क्षेत्र**
**SHA:**
(1) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें अत्यधिक विषाक्त पदार्थ प्रवाहित होते हैं (बेंजीन पाइपलाइनों को छोड़कर)।
(2) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें उच्च स्तर की विषाक्तता वाले पदार्थ प्रवाहित होते हैं; जैसे – एक्रिलोनाइट्राइल, फॉसजीन, कार्बन डाइसल्फाइड एवं हाइड्रोजन फ्लोराइड।
(3) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें डिज़ाइन दबाव 10.0 मेगापास्कल या उससे अधिक होता है।
**SHB:**
(1) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें अत्यधिक विषाक्त पदार्थ के रूप में बेंजीन प्रवाहित होता है।
(2) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें उच्च स्तर की विषाक्तता वाले पदार्थ प्रवाहित होते हैं; लेकिन एक्रिलोनाइट्राइल, फॉसजीन, कार्बन डाइसल्फाइड एवं हाइड्रोजन फ्लोराइड वाली पाइपलाइनें इसमें शामिल नहीं हैं।
(3) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें ज्वलनशील गैसें या तरल पदार्थ प्रवाहित होते हैं; जैसे – श्रेणी A एवं B वाली ज्वलनशील गैसें, तथा श्रेणी A1 वाले द्रवीकृत हाइड्रोकार्बन, श्रेणी B1 एवं A2 वाले ज्वलनशील तरल पदार्थ।
**SHC:**
(1) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें मध्यम/कम स्तर की विषाक्तता वाले पदार्थ प्रवाहित होते हैं।
(2) ऐसी पाइपलाइनें जिनमें श्रेणी B2 एवं C वाले ज्वलनशील तरल पदार्थ प्रवाहित होते हैं।
**SHD:** ऐसी पाइपलाइनें जिनका डिज़ाइन तापमान -29°C से कम होता है।
**VII. दबाव वाली पाइपलाइनों के विफल होने के कारण**
“विफलता” से तात्पर्य ऐसी स्थिति से है जब दबाव वाली पाइपलाइनें अपना कार्य नहीं कर पातीं। इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है – प्राकृतिक विफलता एवं असामान्य विफलता। चूँकि दबाव वाली पाइपलाइनें आंतरिक माध्यम एवं आसपास के वातावरण के प्रभाव में कार्य करती हैं, इसलिए तापमान एवं दबाव में उतार-चढ़ाव, जंग, कंपन, तथा सामग्री की संरचना में परिवर्तन जैसी समस्याएँ अपरिहार्य हैं। इन समस्याओं के कारण सामग्री के गुण एवं जोड़ों की सीलिंग क्षमता प्रभावित होती है। इसलिए, प्रत्येक पाइपलाइन की एक निश्चित उपयोग अवधि होती है; जब पाइपलाइन इस अवधि तक पहुँच जाती है, तो वह विफल हो जाती है। प्राकृतिक विफलताओं को नियमित निरीक्षण या विफलता विश्लेषण के माध्यम से पूर्व में नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि दुर्घटनाओं को रोका जा सके। लेकिन, डिज़ाइन, निर्माण, स्थापना एवं संचालन में विभिन्न समस्याओं के कारण दबाव वाली पाइपलाइनों में असामान्य विफलताएँ हो सकती हैं; जिससे आकस्मिक विनाशकारी घटनाएँ घट सकती हैं। इसके मुख्य कारण हैं: (A) कर्मचारियों की योग्यता में कमी, संचालन नियमों का उल्लंघन; जिससे संचालन परिस्थितियाँ खराब हो जाती हैं। इसमें अतिदाब, अतिताप, अत्यधिक क्षारीय/अम्लीय पदार्थों की उपस्थिति, दबाव/तापमान में असामान्य उतार-चढ़ाव आदि शामिल हैं। ； दबाव और तापमान, दबाव वाली पाइपलाइनों के डिज़ाइन, सामग्री चयन, निर्माण एवं स्थापना के आधार हैं। निर्धारित मानों से अधिक ऑपरेटिंग दबाव एवं तापमान के कारण पाइप की दीवारों पर लगने वाला तनाव बढ़ जाता है; इसके अलावा सामग्री के यांत्रिक गुण भी कम हो जाते हैं। विशेष रूप से, वेल्ड, फ्लैंज, कर्व्स, वाल्व, असमान व्यास वाले पाइप आदि ऐसे स्थानों पर स्थानीय तनाव एवं अधिकतम तनाव में काफी वृद्धि हो जाती है; ऐसी स्थितियाँ क्रीप विफलता का कारण बन सकती हैं। बहुत कम संचालन तापमान के कारण सामग्री की लचीलापन कम हो जाता है, एवं अनुमेय क्रैक आकार भी कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप भंगुरता संबंधी समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। अत्यधिक तापमान एवं दबाव के कारण पाइपों के जोड़ों से लीकेज हो सकता है। पाइपलाइनों पर आवर्ती भार, निम्नलिखित कारणों से लगता है: 1) माध्यम का अनियमित रूप से परिवहन होना, जिससे पाइपलाइन पर बार-बार दबाव एवं कम दबाव, तापमान में वृद्धि एवं कमी लगती रहती है। ； 2) संचालन के दौरान दबाव में बहुत अधिक उतार-चढ़ाव हो ； 3) संचालन के दौरान तापमान में आवर्ती परिवर्तन होते हैं, जिसके कारण पाइप की दीवारों पर भी आवर्ती तापीय तनाव उत्पन्न होता है। ； 4) अन्य उपकरणों, सहायक बलों, एवं बाहरी कंपनों के कारण। बार-बार आने वाले परिवर्तनशील भारों के कारण, पाइपों में थकान संबंधी क्षतियाँ हो जाती हैं। मुख्य रूप से यह धातुओं में होने वाली कम-आवृत्ति वाली थकान है; इसकी विशेषता यह है कि इसमें तनाव अधिक होता है, जबकि आवृत्ति कम होती है ज्याँ ज्यामितीय संरचना में असातत्य होता है, एवं वेल्डिंग के आसपास, तनाव केंद्रित हो जाता है; ऐसी स्थितियों में सामग्री की सहनशीलता सीमा तक, या उससे भी अधिक तनाव पैदा हो सकता है। यदि इन तनावों को आवर्ती रूप से लगाया एवं हटाया जाए, तो सबसे अधिक तनाव वाले क्रिस्टलों में प्लास्टिक विरूपण हो जाएगा, एवं धीरे-धीरे वहाँ सूक्ष्म दरारें भी बन जाएँगी। तनाव चक्रों में होने वाले परिवर्तनों के कारण, दरारें भी धीरे-धीरे बढ़ती जाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप अंततः वस्तु का विनाश हो जात परिवर्तनशील भार, पाइपलाइनों के घटकों एवं वेल्डिंग स्थलों में मौजूद मौजूदा दोषों को और बढ़ा देता है; साथ ही पाइपलाइनों के जोड़ों से लीकेज भी होने लगता है। (बी) डिज़ाइन, निर्माण एवं स्थापना में कुछ कमियाँ हैं; जैसे कि पाइपों की लचीलापन-क्षमता मानकों के अनुरूप नहीं है, सामग्री का चयन उचित तरीके से नहीं किया गया है, वेल्डिंग/धातुकर्म संबंधी प्रक्रियाओं में कमियाँ हैं, वेल्डिंग/संयोजन प्रक्रियाएँ उचित तरीके से नहीं की गई हैं, जिसके कारण अत्यधिक तनाव पैदा हो रहा है; पाइपों के सहारा-प्रणाली भी उचित तरीके से नहीं डिज़ाइन की गई है। ； पाइपलाइनों में, उनके उपयोग से पहले मौजूद मूलभूत दोषों के कारण सामग्री में कम तनाव के कारण टूटने की समस्या हो सकती है। माध्यम एवं पर्यावरण से होने वाला नुकसान, गलत संचालन, उचित रखरखाव की कमी आदि कारणों से सामग्री के गुणों में कमी आ जाती है; सामग्री क्षतिग्रस्त या टूट सकती है। इसके अलावा, पाइपों के जोड़ों से माध्यम लीक हो सकता है, जिससे दबाव वाली पाइपलाइनें अकार्यक्षम हो जाती हैं। इसके परिणामस्वरूप आग, विस्फोट, विषाक्तता, दम घुटना जैसी दुर्घटनाएँ हो सकती हैं। (सी) मरम्मत में हुई गलतियाँ; पाइपलाइनों में मौजूद गंभीर दोषों/क्षतियों का पता न लिया जाना; वैज्ञानिक मूल्यांकन का अभाव; तथा अनुचित मरम्मत विधियों के कारण नए दोष/क्षतियाँ उत्पन्न होना। ； (डी) बाहरी कारकों के कारण होने वाला नुकसान, जैसे भूकंप, तेज हवाएँ, बाढ़, बिजली गिरना, एवं अन्य यांत्रिक/मानवजनित कारणों से होने वाला नुकसान। दबाव वाली पाइपलाइनों में क्षति होने के कई तरीके हैं। विनाश के समय होने वाले स्थूल विकृतियों के आधार पर इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है – डक्टाइल विनाश (लचीला विनाश) एवं भंगुर विनाश। विरूपण के समय सामग्री के सूक्ष्म विरलन तंत्र के आधार पर इसे टैंगल फ्रैक्चर, क्लीवेज फ्रैक्चर, इंटरग्रेन्युलर फ्रैक्चर एवं थकान फ्रैक्चर आदि प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। आम तौर पर, मौके पर वर्गीकरण हेतु व्यापक वर्गीकरण पद्धतियों एवं टूटने की विशेषताओं को मिलाकर उपयोग किया जाता है; जैसे – लचीलेपन के कारण होने वाला विनाश, कठोरता के कारण होने वाला विनाश, क्षय के कारण होने वाला विनाश, थकान के कारण होने वाला विनाश, क्रीपेज के कारण होने वाला विनाश आदि। (ई) क्षय/विनाश – दबाव वाली पाइपलाइनों का क्षय, आंतरिक माध्यमों एवं बाहरी वातावरणीय कारकों के रासायनिक या विद्युत-रासायनिक प्रभावों के कारण होता है। इसमें मशीनों आदि के कारण होने वाले संयुक्त प्रभाव भी शामिल हैं। अनुचित संचालन से माध्यम की सांद्रता में परिवर्तन होता है, जिससे क्षरण एवं क्षति और भी बढ़ जाती है। दबाव वाली पाइपलाइनों में जंग के कारण होने वाले नुकसान के रूप हैं – समग्र जंग, स्थानीय जंग, तनाव-जंग, जंग-थकान, एवं हाइड्रोजन-क्षति आदि। इनमें से, तनाव-जनित क्षय अक्सर बिना किसी संकेत के ही अचानक हो जाता है; इसलिए इसका खतरा और भी अधिक होता है। 1) सर्वांगीण क्षय – सर्वांगीण क्षय को “समान क्षय” भी कहा जाता है। यह, पाइपलाइनों के बड़े क्षेत्रों में होने वाला, लगभग समान स्तर का क्षय है। पाइपों की आंतरिक सतहें मुख्य रूप से क्षारक पदार्थों के कारण क्षय का शिकार होती हैं, जबकि पाइपों की बाहरी सतहें मुख्य रूप से वायुमंडलीय कारकों के कारण जंग का शिकार होती हैं। पाइपलाइनों का समग्र क्षय, अक्सर उपयोग की परिस्थितियों में होने वाले बदलावों के कारण और बढ़ जाता है। अपघर्षक माध्यम की संरचना, जल की मात्रा, गैसीय या तरल अवस्था, प्रवाह की गति एवं अवस्था, कणों का आकार – ये सभी कारक पाइपलाइनों के अपघर्षण की मात्रा को प्रभावित करते हैं। क्षरणकारी पदार्थों की मात्रा में वृद्धि, या कच्चे माल की गुणवत्ता में कमी, दबाव वाली पाइपलाइनों के लिए हानिकारक साबित हो सकती है। वायुमंडलीय क्षय के कारण पाइपलाइनों के घटकों का बाहरी हिस्सा क्षतिग्रस्त हो जाता है, जिससे उन घटकों की मजबूती एवं सीलिंग क्षमता प्रभावित होती है। यदि समय पर रखरखाव न किया जाए, तो इससे दुर्घटनाएँ भी हो सकती हैं। 2) स्थानीय क्षय – स्थानीय क्षय, पाइपों की सामग्री के किसी विशेष हिस्से में होने वाला क्षय है। अ) बिंदु-क्षय: धातु की सतह पर कुछ विशेष बिंदुओं पर होने वाला गहरा क्षय; इसे “छिद्र-क्षय” भी कहा जाता है। ऑस्टेनाइट स्टील, क्लोराइड या ब्रोमाइड आयनों वाले माध्यमों के संपर्क में आने पर सबसे आसानी से बिंदु-अपघटन का शिकार हो जाता है। ख) दरारों में क्षय: जब पाइपलाइनों में विद्युत-विलयकीय घोल ही प्रवाहित होता है, तो पाइपलाइनों की आंतरिक सतह पर मौजूद दरारों में, जैसे कि फ्लैंजों के बीच, एकतरफा वेल्डिंग में अधूरी वेल्डिंग वाले स्थानों आदि में दरारों में क्षय हो जाता है। दरारों में होने वाला क्षय, आमतौर पर दरारों के अंदर एवं उसके आसपास के घोलों में ऑक्सीजन की सांद्रता या धातु आयनों की सांद्रता में अंतर होने के कारण होता है। ग) ऑस्टेनाइट स्टील के वेल्डेड जोड़ों में जंग: ① क्रिस्टल-बीच जंग: क्रिस्टल-बीच जंग, वह प्रकार की जंग है जिसमें जंग केवल क्रिस्टलों के बीच एवं उनके आसपास ही होती है; जबकि क्रिस्टलों का स्वयं का भाग कम ही प्रभावित होता है। अपघर्षण की प्रक्रिया “क्रोमियम-कमी सिद्धांत” पर आधारित है; अर्थात्, क्रोमियम-कमी वाले क्रिस्टल-अंतराल सक्रिय अवस्था में होते हैं। ऐसी स्थिति में ये अंतराल एनोड के रूप में कार्य करते हैं, एवं क्रिस्टलों के बीच अपघर्षण-प्रेरक विद्युत-सेल बनता है। इसके परिणामस्वरूप क्रिस्टल अलग हो जाते हैं, या सामग्री की यांत्रिक शक्ति कम हो जाती है। ②डेल्टा-फेराइट का चयनात्मक क्षय: कुछ अत्यधिक क्षारक माध्यमों में, ऑस्टेनाइट स्टील के वेल्डिंग स्थलों पर मौजूद डेल्टा-फेराइट घटक क्षय हो जाता है, या σ-घटक में विघटित हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप वेल्डिंग स्थल स्पंज जैसा आकार ले लेता है, जिससे वेल्डिंग संरचना क्षतिग्रस्त हो जाती है। ③ब्लेड का क्षय: ऑक्सीकरणकारी माध्यमों में, Ni एवं Ti से स्थिरीकृत ऑस्टेनाइट स्टील में होने वाला ब्लेड-जैसा क्षय। 3) तनाव-अपघटन: धातु सामग्रियों में, तनावी बलों एवं विशिष्ट अपघटनकारी पदार्थों के संयुक्त प्रभाव से होने वाला अपघटन, “तनाव-अपघटन” कहलाता है। यह मुख्य रूप से वेल्डिंग, ठंडी प्रसंस्करण प्रक्रियाओं, एवं स्थापना के दौरान उत्पन्न होने वाले अवशिष्ट तनावों, तथा पाइपों के अंदर मौजूद क्षारक पदार्थों के कारण ह तनाव-क्षय के कारण बनने वाली दरारें, सूखी लकड़ी की शाखाओं के समान होती हैं; ये मुख्य रूप से तनाव की दिशा के लंबवत दिशा में विकसित होती हैं। दरारों के सूक्ष्म स्वरूप में “क्रिस्टल-भेदी प्रकार”, “क्रिस्टल-बीचीय प्रकार”, एवं इन दोनों का संयोजन होने वाला “मिश्रित प्रकार” शामिल है जब H2S की मात्रा एक निश्चित सीमा से अधिक होती है एवं नमी भी मौजूद होती है, तो उच्च-शक्ति वाली इस्पात पाइपलाइनों में दीवारों पर तनाव-क्षरण के कारण दरारें आने की संभावना बढ़ जाती है। जब वेल्ड की कठोरता HB200 से अधिक हो जाती है एवं H2S की मात्रा मानक से अधिक हो जाती है, तो वेल्ड में तनाव-क्षरण होने की संभावना बहुत अधिक रहती है। ①क्षारीय क्षय: यह धातुओं में क्षारीय द्रवों के कारण होने वाला स्ट्रेस करोसिव है। कार्बन स्टील, कम-मिश्रधातु वाला स्टील एवं स्टेनलेस स्टील आदि में भी अल्कली-कमजोरी हो सकती है। ②स्टेनलेस स्टील पर क्लोराइड आयनों का क्षय: क्लोराइड आयन, स्टेनलेस स्टील पर तनाव-क्षय पैदा करते हैं। क्लोराइड आयनों के कारण होने वाले क्षय हेतु आवश्यक क्लोराइड आयनों की सीमा-सांद्रता, तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाती है। उच्च तापमान पर, क्लोराइड आयनों की सांद्रता 10 पीपीएम होने पर ही सामग्री में दरारें पड़ सकती हैं। पाइपलाइनों के फ्लैंज संयोजनों पर उपयोग होने वाली सीलेंट, बाहरी इंसुलेशन सामग्री, एवं सपोर्ट/हैंगरों पर लगने वाली पैडिंग आदि में क्लोराइड आयनों की मात्रा अधिक होने से भी क्लोराइड-आधारित जंग हो सकता है। ③स्टेनलेस स्टील पर पॉलीसल्फ्यूरिक एसिड का प्रभाव: तेल शोधन प्रक्रिया के दौरान, स्टील हाइड्रोजन सल्फाइड के कारण क्षतिग्रस्त होकर आयरन सल्फाइड बनाता है। प्रक्रिया रुकने के बाद, पाइपलाइनों के अंदर हवा में मौजूद ऑक्सीजन एवं पानी के कारण पॉलीसल्फ्यूरिक एसिड बनता है। स्टेनलेस स्टील पाइपलाइनों में, जहाँ अवशिष्ट तनाव अधिक होता है, वहां तनाव-क्षरण होता है। हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन उपकरणों के उदाहरण के रूप में, स्टेनलेस स्टील में पॉलीसल्फ्यूरिक एसिड के कारण होने वाला स्ट्रेस करोसिव विनाश हाल ही में चर्चा का विषय बना ह ④सल्फाइड स्ट्रेस करोसिवनेस: वह स्ट्रेस करोसिवनेस जो धातुओं में हाइड्रोजन सल्फाइड एवं पानी दोनों मौजूद होने पर होता है। कार्बन स्टील एवं कम-मिश्रधातु वाला स्टील, 20–40℃ के तापमान सीमा में सल्फ्यूरिक एसिड के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। ऑस्टेनाइट स्टील में सल्फाइड-जनित तनाव-क्षय अधिकतर उच्च तापमान वाले वातावरण में होता है। हाइड्रोजन सल्फाइड एवं पानी वाले माध्यम में, यदि वहाँ एसिटिक एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड एवं सोडियम क्लोराइड, हाइड्रोजन फॉस्फाइड, या आर्सेनिक, सेलेनियम, टेल्यूरियम जैसे तत्वों के यौगिक, या क्लोराइड आयन भी मौजूद हों, तो ये सभी कारक क्षय की प्रक्रिया को तेज करने में सहायक होते हैं। 4) क्षय-थकान: क्षय-थकान, वैकल्पिक तनाव एवं रासायनिक पदार्थों के संयुक्त प्रभाव से होने वाली क्षति है। दबाव वाली पाइपलाइनों में थकान के कारणों में यांत्रिक कंपन, तरल पदार्थों से होने वाला कंपन, परिवर्तनशील तापीय तनाव, दबाव में होने वाले परिवर्तन, साथ ही हवा/भूकंप आदि भी शामिल हैं। कोरोजन फैटीग दरारों में आमतौर पर कई दरारें होती हैं, लेकिन उनमें कोई शाखाएँ नहीं होतीं; यही स्ट्रेस कोरोजन दरारों से इसका अंतर है। क्षय-थकान संबंधी दरारें आमतौर पर क्रिस्टलों के भीतर ही होती हैं। 5) हाइड्रोजन क्षति – धातु के अंदर हाइड्रोजन के प्रवेश से धातु के गुणों में कमी आने को हाइड्रोजन क्षति कहा जाता है। इनमें हाइड्रोजन बुलबुले, हाइड्रोजन कठोरता, कार्बन हटना एवं हाइड्रोजन क्षय शाम हाइड्रोजन बुलबुले मुख्य रूप से नम सल्फाइड हाइड्रोजन वाले माध्यमों में ही बनते हैं। जब हाइड्रोजन परमाणु इस्पात में प्रवेश करते हैं, तो दरारें, परतें, खाली जगहें, अशुद्धियाँ आदि जैसी कमियों के कारण वे एकत्र होकर हाइड्रोजन अणुओं का निर्माण करते हैं; इससे आयतन में वृद्धि हो जाती है। जब इन दोषों की उपस्थिति इस्पात की सतह पर होती है, तो वहाँ फुंसियाँ बन जाती हैं। हाइड्रोजन, चाहे वह किसी भी तरीके से इस्पात में प्रवेश करे, इस्पात में हाइड्रोजन-संबंधी कमजोरी पैदा करता है; जिससे इस्पात की लचीलापन क्षमता एवं अनुप्रस्थ संकुचन दर में काफी कमी आ जाती है। उच्च-ताकत वाले स्टील में स्थिति और भी गंभीर है। उच्च तापमान पर, इस्पात में मौजूद कार्बाइड, हाइड्रोजन के संपर्क में आकर मीथेन बनाता है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप इस्पात की सतही परत में मौजूद कार्बाइड की मात्रा कम हो जाती है, एवं कार्बन, आसपास की अभी तक प्रतिक्रिया न हुई धातु परतों से धीरे-धीरे इस प्रतिक्रिया क्षेत्र में फैल जाता है। इस कारण, कुछ मोटाई वाली धातु परतें कार्बन की कमी के कारण फेराइट में बदल जाती हैं; ऐसी स्थिति को “डीकार्बोनाइजेशन” कहा जाता है। कार्बन हटाने के परिणामस्वरूप इस्पात की सतही मजबूती एवं थकान-सहन क्षमता कम हो जाती है। उच्च तापमान एवं उच्च दबाव वाली हाइड्रोजन गैस के प्रभाव से इस्पात के यांत्रिक गुण खराब हो जाते हैं; इसकी मजबूती एवं लचीलापन में काफी कमी आ जाती है। इसे हाइड्रोजन क्षय कहा जाता है। उपरोक्त परिस्थितियों में, हाइड्रोजन अणु इस्पात की सतह पर फैल जाते हैं एवं वहाँ आसंजित हो जाते हैं। इनमें से कुछ हाइड्रोजन अणु हाइड्रोजन परमाणुओं एवं हाइड्रोजन आयनों में विभाजित हो जाते हैं। रासायनिक आसंजन के माध्यम से, बहुत छोटे आकार वाले हाइड्रोजन परमाणु/आयन सतही परत से होते हुए धातु के भीतर घुल जाते हैं। चूँकि घुले हुए हाइड्रोजन परमाणु, क्रिस्टल ग्रिड एवं क्रिस्टल सीमाओं के माध्यम से इस्पात के भीतर फैल जाते हैं, इससे रासायनिक अभिक्रियाएँ होती हैं एवं मीथेन बनता है; यह मीथेन क्रिस्टल सीमाओं पर मौजूद सूक्ष्म खाली स्थानों में जमा हो जाता है। इस अभिक्रिया के कारण उस क्षेत्र में कार्बन की सांद्रता कम हो जाती है, जिससे अन्य स्थानों से कार्बन वहाँ आकर उसकी कमी को पूरा करता है। इस प्रकार मीथेन की मात्रा लगातार बढ़ती जाती है, जिससे स्थानीय दबाव उत्पन्न होता है, एवं अंततः दरारें बन जाती हैं। इस्पात की सतह पर बुलबुले बन जाते हैं, जिससे कार्बन हट जाता है। (एफ) क्षरण-क्षति: पाइपलाइनों में मौजूद पदार्थों का लंबे समय तक एवं उच्च गति से प्रवाह होने से, पाइपलाइनों की आंतरिक दीवारें पतली हो जाती हैं, या सीलिंग उपकरण क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। इसके कारण पाइपलाइनों की दबाव-सहन क्षमता एवं सीलिंग क्षमता प्रभावित हो जाती है। उपयोग के समय बढ़ने के साथ, आंतरिक दीवारों के पतले होने के कारण दबाव सहन करने की क्षमता में कमी आ जाती है; या फिर सीलिंग उपकरणों के क्षतिग्रस्त होने के कारण लीकेज होने लगता है। ऐसी स्थितियाँ ही दुर्घटनाओं का कारण बन जाती हैं। आठ, दबाव वाली पाइपलाइनों के विनाश की विशेषताएँ – चूँकि पाइपलाइनों के विनाश के कारण एवं प्रकार अलग-अलग होते हैं, इसलिए विनाश की विशेषताएँ भी अलग-अलग होती हैं। (ए) लचीलेपन संबंधी क्षति, तब होती है जब सामग्री में कोई स्पष्ट दोष या कमजोरी न हो; ऐसी क्षति अतिदबाव के कारण ही होती है। इसकी विशेषताएँ हैं: 1) इसमें स्पष्ट रूप से विकृति आती है; आमतौर पर इससे कोई टुकड़े नहीं बनते। क्षति के समय व्यास बढ़ जाता है या स्थानीय रूप से फूल जाता है; पाइप की दीवार पतली हो जाती है। 2) वास्तविक विस्फोट दबाव, सैद्धांतिक मान के करीब ही है। 3) टूटने के बाद इसका सतही भाग धूसर-रंग का एवं रेशेदार होता है; इसमें कोई धात्विक चमक नहीं होती। टूटने के बाद इसकी सतह पर 4) टूटने के बाद, रेशों के क्षेत्र के बाहर विकिरणाकार या आड़ी-तिरछी आकृतियाँ दिखाई देती हैं; एवं ये आकृतियाँ विस्फोट बिंदु की ओर इशारा करती हैं। (बी) नाजुक विनाश, ऐसी स्थिति है जिसमें पाइप के टूटने के समय कोई बाहरी आकार-परिवर्तन नहीं होता; साथ ही, टूटने के समय पाइप की दीवारों पर लगने वाला तनाव भी सामग्री की अधिकतम मजबूती सीमा तक नहीं पहुँचता, बल्कि यह सीमा से भी कम होता है। आमतौर पर यह सामग्री की कमजोरी या गंभीर दोषों के कारण होता है; जैसे कि सामग्री के वेल्डिंग/थर्मल ट्रीटमेंट प्रक्रियाओं में कोई त्रुटि होना, वेल्डिंग स्थलों पर दोष होना, एवं कम तापमान के कारण सामग्री का कमजोर हो जाना। कमजोर संरचनाओं में विनाश अक्सर तुरंत ही हो जाता है, एवं बहुत तेज गति से फैलता है। चूँकि यह क्षति कम तनाव की स्थिति में ही होती है, इसलिए इसे “कम तनाव वाली क्षति” भी कहा जाता है। कमजोर विनाश की विशेषताएँ हैं: 1) कोई स्पष्ट प्लास्टिक विरूपण नहीं होता। 2) विनाश के समय तनाव कम होता है। 3) सामग्री के कमजोर होने के कारण होने वाला टूटना; ऐसी स्थिति में टूटने का स्थल समतल होता है, एवं यह धातुई चमक वाली क्रिस्टलीय स्थिति में होता है। 4) सामग्री में मौजूद दोषों के कारण होने वाली कमजोरी के कारण, टूटने के बाद उसका टूटा हुआ हिस्सा क्रिस्टलीय स्वरूप में नहीं होता; बल्कि वहाँ मूल दोषों वाले क्षेत्र, स्थिर रूप से फैलने वाले तंतुओं वाले क्षेत्र, तेजी से फैलने वाली रेखाएँ, एवं आंतरिक/बाहरी सतहों पर वाले कटाव वाले क्षेत्र भी होते हैं। यदि मूल दोष सतही दरारें हैं, तो गहरे रंग का जंग दिखाई देगा। जबकि, यदि मूल दोष आंतरिक छिद्र, अशुद्धियाँ, या ठीक से वेल्ड न होना आदि हैं, तो ऐसे दोष भी टूटने के बाद दिखाई देंगे। (सी) थकान-आधारित क्षय, वह क्षय-प्रक्रिया है जो तब होती है, जब कोई सामग्री लंबे समय तक, समय के साथ अपने आकार एवं दिशा में परिवर्तन होने वाले परिवर्तनशील भारों के प्रभाव में रहती है; इसके परिणामस्वरूप सामग्री में थकान-दरारें बनती हैं, एवं धीरे-धीरे वे दरारें विस्तारित होकर अंततः सामग्री के टूटने का कारण बन जाती ह इसकी विशेषताएँ हैं: 1) क्षति उन स्थानों पर होती है, जहाँ ज्यामितीय रूप से असातत्य होता है, या जहाँ वेल्डिंग में दरारें जैसी कमियाँ होती हैं; समग्र रूप से कोई प्लास्टिक विरूपण नहीं होता। 2) थकान के कारण होने वाली क्षति के मुख्य रूप दो हैं – विस्फोट या लीकेज। पहला प्रकार, उन सामग्रियों में होता है जिनकी ताकत अधिक होती है, लेकिन लचीलापन कम होता है; जबकि दूसरा प्रकार, उन सामग्रियों में होता है जिनकी ताकत कम होती है, लेकिन लचीलापन अधिक होता है। 3) टूटने के स्थल पर, दरारें बनने वाला क्षेत्र, उन दरारों का विस्तार होने वाला क्षेत्र, एवं अंततः टूटने वाला क्षेत्र भी होता है। विस्तारित क्षेत्र में, स्थूल रूप से स्पष्ट शंखाकार आकृतियाँ दिखाई देती हैं, एवं टूटने के बाद की सतह समतल एवं चमकदार होती है। अंतिम टूटने वाले क्षेत्र में आमतौर पर विकिरणाकार या तिरछी रेखाएँ होती हैं। 4) इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से थकान-विभंग के टूटने वाले हिस्सों में दरारों के विस्तार क्षेत्र का अवलोकन करने पर, विशिष्ट “थकान-चिह्न” दिखाई देते हैं। (डी) क्रीप विनाश, वह प्रक्रिया है जिसमें उच्च तापमान पर, जब सामग्री की यंग’s स्ट्रेंथ से कम दबाव लगता है, तो स्टील में धीरे-धीरे एवं निरंतर विस्तार होता रहता है; अंततः इसके कारण सामग्री का विनाश हो जाता है। सामग्री में क्रीप होने की प्रक्रिया में धीमी गति, स्थिर गति एवं तेज़ गति – ऐसे तीन चरण होते हैं। स्थिर गति चरण, सामग्री के उच्च तापमान पर उपयोगी जीवनकाल को नियंत्रित करने वाला चरण है। क्रीप फ्रैक्चर, वह फ्रैक्चर है जो क्रिस्टलों के साथ ही होता है। इसकी विशेषताएँ निम्नलिखित हैं: 1) बड़े स्तर पर देखने पर टूटने का भाग खुरदरा एवं कणों जैसा दिखता है; इसमें कोई धात्विक 2) सतह पर ऑक्सीकरण परत या अन्य क्षरणकारी पदार्थ मौजूद होते हैं। 3) पाइप में व्यास की दिशा में स्थूल स्तर पर विरूपण होता है; साथ ही त्रिज्या की दिशा में छोट-छोटी दरारें भी होती हैं। कभी-कभी तो सतह पर दरारें भी आ जाती हैं, या पाइप की दीवारें भेदकर रिसाव होने लगता है। 4) टूटने का बिंदु दीवार की सतह के लंबवत है; दीवार की मोटाई में कोई कमी नहीं है, एवं किनारों पर कोई कटाव नहीं है। नौ. दबाव वाली पाइपलाइनों से संबंधित दुर्घटनाओं की रोकथाम एवं रिपोर्टिंग
दबाव वाली पाइपलाइनों से होने वाली क्षतियों को रोकने या कम करने हेतु, उपयोगकर्ताओं को आवश्यक उपाय करने होंगे। इन उपायों में निम्नलिखित शामिल हैं:
– पाइपलाइनों का डिज़ाइन अवश्य ही योग्य डिज़ाइन संस्थाओं द्वारा ही किया जाना चाहिए, एवं वह डिज़ाइन डिज़ाइन मानकों के अनुरूप होना चाहिए। ； ——पाइपलाइन प्रणाली में नियमानुसार सुरक्षा हेतु विशेष उपकरण लगाए जाने चाहिए, एवं उन उपकरणों को हमेशा कार्यक्षम अवस्था में रखन ； ——वायुमंडल एवं अन्य पदार्थों के कारण पाइपलाइनों के क्षय को रोकने हेतु प्रभावी उपाय किए जाने आवश्यक ह ； ——पाइपलाइनों को उपयोग में लाने से पहले उनकी जाँच एवं स्वीकृति आवश्यक है। पाइपलाइनों की संरचना, सामग्री, वेल्डिंग, थर्मल ट्रीटमेंट, दबाव परीक्षण आदि जैसे महत्वपूर्ण पहलुओं को निर्धारित मानकों के अनुरूप होना आवश्यक है। ； ——संचालन के दौरान आवश्यक रूप से संचालन प्रक्रियाओं का सख्ती से पालन करना होता है; प्रक्रिया संबंधी मापदंडों पर नियंत्रण रखना आवश्यक है, ताकि अत्यधिक तापमान/दब ； ——पाइपलाइनों की मरम्मत या आंशिक प्रतिस्थापन के समय, गलत उपयोग या अनुचित विकल्पों के उपयोग से बचें; ऐसा करने से पाइपलाइनों पर लगने वाला दबाव बढ़ सकता है। ； ——पाइपलाइनों की रखरखाव जाँचों एवं नियमित परीक्षणों को मजबूत बनाना। ； ——लंबे समय तक उपयोग में न आने एवं ठीक से रखरखाव न होने के कारण, ऐसी पाइपलाइनों में व्यापक स्तर पर क्षय हो जाता है; इसके कारण उनकी मोटाई कम हो जाती है एवं उनकी मजबूती भी कम हो जाती है। इन्हें पुनः उपयोग में लाने से पहले नियमानुसार व्यापक जाँच की आवश्यकता होती ह जब दबाव वाली पाइपलाइनों में कोई दुर्घटना हो जाती है, तो संबंधित इकाई को न केवल तुरंत कार्रवाई करनी चाहिए, बल्कि दुर्घटना स्थल की भी सावधानीपूर्वक रक्षा करनी चाहिए। साथ ही, स्थल पर ली गई तस्वीरें, क्षतिग्रस्त भागों की स्थिति, मूल ऑपरेशन रिकॉर्ड, एवं दुर्घटना संबंधी रिपोर्टें आदि जैसी जानकारियों को भी तुरंत एकत्र करना आवश्यक है। ऐसा करने से दुर्घटना का वस्तुनिष्ठ एवं वैज्ञानिक विश्लेषण किया जा सकता है। दुर्घटना के कारणों का विश्लेषण करते समय, वृहद स्तर पर होने वाले आकार-परिवर्तनों को मापना आवश्यक है। ； सामग्री की रासायनिक संरचना एवं यांत्रिक गुणों की जाँच करना। ； टूटने के बिंदुओं का स्थूल एवं सूक्ष्म विश्लेषण आदि तकनीकों का उपयोग किया जाता है। इसके बाद, संबंधित जानकारी एवं तकनीकी परीक्षणों के आधार पर…
दस. पाइपलाइन प्रणालियों के लिए सुरक्षा नियम
(ए) ऐसी पाइपलाइन प्रणालियों में, जहाँ चलने के दौरान दबाव अत्यधिक हो सकता है, वहाँ सुरक्षा वाल्व, रिलीफ वाल्व आदि दबाव कम करने हेतु उपकरण अवश्य लगाए जाने चाहिए। (बी) उन स्थितियों में, जहाँ सुरक्षा वाल्व का उपयोग उचित न हो, वहाँ विस्फोटक पट्टियों का उपयोग क विस्फोट-रोधी प्लेटों के डिज़ाइन में, विस्फोट होने के दबाव एवं सामान्य अधिकतम कार्यदबाव के बीच के अंतर में एक निश्चित मात्रा में अतिरिक्त सुरक्षा भं (सी) सुरक्षा वाल्वों का चयन, निकलने वाली गैस/वाष्प या तरल पदार्थ के आधार पर किया जाना चाहिए; साथ ही, बैकप्रेशर के प्रभाव को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। सुरक्षा वाल्व का खुलने का दबाव (सेटिंग दबाव), प्रक्रिया संबंधी विशेष आवश्यकताओं को छोड़कर, सामान्य कार्य दबाव का 1.1 गुना होता है; न्यूनतम रूप से यह 1.05 गुना होना चाहिए। हालाँकि, डिज़ाइन मानकों एवं डिज़ाइन दस्तावेज़ों में अन्य निर्देश दिए गए हों, तो वे ही लागू होंगे। (डी) सुरक्षा वाल्व की इनलेट पाइपलाइन में होने वाला दबाव-ह्रास, वाल्व के खुलने के दबाव का 3% से कम होना चाहिए; जबकि आउटलेट पाइपलाइन में होने वाला दबाव-ह्रास, वाल्व के खुलने के दबाव का 10% से अधिक नहीं होना चाहिए। (ई) सुरक्षा वाल्व का अधिकतम रिलीफ दबाव, पाइपलाइन के डिज़ाइन दबाव का 1.1 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए। आग लगने की स्थिति में, अधिकतम रिलीफ दबाव, डिज़ाइन दबाव का 1.21 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए। (F) सुरक्षा वाल्व या रिलीफ डिवाइस के इनलेट एवं आउटलेट पाइपों पर शट-ऑफ वाल्व लगाना उचित नहीं है। जब प्रक्रिया में विशेष आवश्यकताओं के कारण ऐसी व्यवस्था आवश्यक हो, तो बायपास वाल्व एवं स्थानीय दबाव मापक यंत्र भी लगाए जाने चाहिए। सामान्य संचालन के दौरान, सुरक्षा वाल्व या रिलीफ डिवाइस के इनलेट/आउटलेट पर लगे शटऑफ वाल्व को खुली अवस्था में ही लॉक कर देना चाहिए। बाईपास वाल्व को बंद अवस्था में लॉक किया जाना चाहिए। और चित्रों पर निर्धारित चिह्न भी लिखें। (जी) जब द्वि-सुरक्षा वाल्वों के प्रवेश/निकास बिंदुओं पर ट्राई-पाथ कन्वर्जन वाल्व लगाए जाते हैं, तो दोनों कन्वर्जन वाल्वों में एक विश्वसनीय इंटरलॉकिंग तंत्र होना आवश्यक है। सुरक्षा वाल्व एवं रूपांतरण वाल्व के बीच की पाइपलाइन में खाली करने हेतु व्यवस्था होनी चाहिए। (एच) निर्माता कारखाने को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उत्पाद का प्रदर्शन, डिज़ाइन में दिए गए प्रेशर रिलीफ डिवाइस के विवरणों के अनुरूप हो। (ii) वाल्व एवं ब्लाइंड प्लेटों की व्यवस्था – (ए) ऐसी पाइपलाइनों पर, जिनमें प्रवाह उल्टी दिशा में नहीं होना चाहिए, चेक वाल्व लगाना आवश्यक है। (बी) ऐसे वाल्व, जिन्हें सामान्य संचालन के दौरान चालू या बंद अवस्था में ही रखना आवश्यक है, के डिज़ाइन में लॉकिंग या सीलिंग की व्यवस्था अनिवार्य है; साथ ही निर्धारित कोड भी अवश्य उल्लेखित किया जाना चाहिए। ऐसे वाल्वों का उपयोग केवल मरम्मत के समय, कड़ी निगरानी के तहत, एवं संबंधित अधिकारियों की अनुमति से ही किया जा सकता है। (सी) जब उपकरण की मरम्मत हो रही होती है, तो उपकरण के बाहर ऐसी पाइपलाइनें हो सकती हैं जिन्हें चालू रखने की आवश्यकता होती है। ऐसी स्थिति में, उपकरण की सीमा पर न केवल वॉल्व लगाए जाने चाहिए, बल्कि वॉल्व के उपकरण की ओर वाले हिस्से में एक “ब्लाइंड वाल्व” भी लगाया जाना चाहिए। (डी) संचालन के दौरान, जब किसी उपकरण की मरम्मत हेतु उसे बंद करना आवश्यक हो, तो उपकरण एवं वाल्व के बीच ब्लाइंड प्लेट लगाई जानी चाहिए। जब ज्वलनशील तरल पदार्थों की पाइपलाइनों, वाल्वों एवं ब्लाइंड प्लेटों के बीच छोटे रिलीफ वाल्व लगे होते हैं, तो उन रिलीफ वाल्वों के बाद आने वाली पाइपलाइनों को सुरक्षित स्थान पर ले जाना आवश्यक है। (ई) दबाव परीक्षण एवं वायु-रोधकता परीक्षण हेतु, जिन स्थानों को अलग करने की आवश्यकता है, वहाँ ब्लाइंड प्लेट लगाई ज (एफ) जब तरल पदार्थ का तापमान -5℃ से कम हो, या जहाँ वायुमंडलीय क्षरण अत्यधिक हो, ऐसी स्थितियों में “अलग किए जा सकने वाले ब्लाइंड प्लेट” का उपयोग करना उचित है; अर्थात् प्लग-इन प्लेट एवं ग “8” आकार के ब्लाइंड प्लेटों का उपयोग नहीं करना चाहिए। प्लग एवं पैड रिंगों पर पहचान हेतु चिह्न होने आवश्यक हैं; ऐसे चिह्न फ्लैंज से बाहर दिखाई देने चाहिए। (III) उत्सर्जन: (A) ज्वलनशील तरल पदार्थों को बंद संग्रहण प्रणालियों में ही डाला जाना चाहिए; इन्हें सीधे सीवेज सिस्टम में डालना वर्जित है। (बी) वे ज्वलनशील गैसें, जिनका घनत्व वातावरणीय वायु की तुलना में अधिक होता है, उन्हें टॉर्च सिस्टम में ही छोड़ा जाना चाहिए। जबकि, वे ज्वलनशील गैसें, जिनका घनत्व वातावरणीय वायु की तुलना में कम होता है, उन्हें, टॉर्च सिस्टम के बिना एवं स्वच्छता मानकों के अनुरूप होने की स्थिति में, वायुमंडल में ही छोड़ा जा सकता ह (सी) यह गैर-विषैला, अग्निरोधक, एवं फ्लेशिंग रहित तरल पदार्थ है; स्वच्छता मानकों, जलमार्गों में इसके उपयोग हेतु आवश्यक तापमान सीमाओं, एवं क्षय रोधक गुणों के अनुरूप होने पर, इसे सीधे सीवेज में छोड़ा जा सकता है। (डी) निकास पाइपों का व्यास, निकास होने वाले पदार्थों की मात्रा एवं कार्यात्मक दबाव के आधार पर निर्धारित किया ज निकासी बिंदु पर प्रवाह की गति, डिज़ाइन मानकों के अनुसार होनी चाहिए। उन नॉर्मल प्रेशर वाले वेंटों पर, जिनका उपयोग अक्सर नहीं किया जाता है, पक्षियों से बचने हेतु (च) अन्य आवश्यकताएँ: (ए) ठंडे मौसम की स्थितियों में, बाहरी कूलिंग पाइपलाइनों के अंतिम भागों एवं कूलरों की इनलेट/आउटलेट पाइपलाइनों में फ्रीजिंग से बचने हेतु विशेष उपाय किए जाने आवश्यक हैं। जब गैस पाइपलाइनों में संघनन तरल उत्पन्न होता है, या तरल पदार्थ वाली पाइपलाइनों में कोई अवरोधक क्षेत्र होता है; एवं जब ड्रेनेज पाइपें जम सकती हैं, तब हीटिंग ट्यूबें लगाना आवश्यक होता है। (बी) घर के अंदर स्थापित, ज्वलनशील तरल पदार्थों के लिए उपयोग में आने वाली पाइपलाइनों के कमजोर बिंदुओं पर स्थित उपकरणों, जैसे कि ग्लास लेवल गेज, दृश्य निरीक्षण उपकरण आदि पर सुरक्षात्मक उपाय होने आवश्यक हैं। (सी) पाइपलाइन प्रणाली द्वारा उत्पन्न स्थिर विद्युत को उपकरण या निर्माण संरचना के ग्राउंडिंग नेटवर्क के माध्यम से जमीन में निकाला जा सकता है। अन्य विद्युत-रोधी आवश्यकताएँ संबंधित मानकों के अनुसार होनी चाहिए। (डी) ऐसे महत्वपूर्ण उपकरणों में, जहाँ तरल पदार्थ का प्रवाह बाधित न होना आवश्यक है, डबल पाइपलाइनों या विभाजन वाल्व वाले वलयाकार पाइपलाइन जैसे सुरक्षा उपायों का उपयोग करना उचित है। (ई) आग लगने वाले उपकरणों से जुड़ी, कम दबाव वाली ज्वलनशील गैसों की पाइपलाइनें (जिसमें फ्लेमर पाइपलाइनें भी शामिल हैं), तथा ऐसी पाइपलाइनें जिन्हें आग लगने से बचाने की आवश्यकता है (जिसमें वेंट पाइपलाइनें भी शामिल हैं), उनके संबंधित उपकरणों में अग्नि-रोधक उपकरण लगाना आवश्यक है। (एफ) ऑक्सीजन पाइपलाइनों को निम्नलिखित नियमों का पालन करना आवश्यक है: 1) अत्यधिक ऑक्सीकारक तरल पदार्थों (ऑक्सीजन या फ्लोरीन) वाली पाइपलाइनों को, पूर्व-निर्माण के बाद एवं स्थापना से पहले, खंडों में या एकल टुकड़ों के रूप में डी-ग्रीज़ किया जाना चाहिए। वसा-मुक्त किए गए पाइपवर्क घटकों को नाइट्रोजन या वायु से साफ करके सील किया जाता है। साथ ही, अवशिष्ट डिस्फैटिंग माध्यम एवं ऑक्सीजन के बीच खतरनाक मिश्रण बनने से भी बचना आवश्यक है। 2) ऑक्सीजन पाइपलाइनों के घटकों का चयन मानकों के अनुसार ही किया जाना चाहिए। इसके लिए बिना जोड़ वाली पाइपें एवं पाइप संबंधी उपकरण ही उ जब डिज़ाइन दबाव 3 मेगापास्कल से अधिक होता है, तो ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील की पाइपों का उपयोग करना उचित होता है जब कार्बन स्टील एवं कम-मिश्रधातु वाली स्टील पाइपलाइनों में वॉल्यूम नियंत्रण वाल्व लगाए जाते हैं, तो उस वाल्व से 1.5 मीटर की दूरी के भीतर ऑस्टेनाइट स्टेनलेस स्टील की पाइपें एवं उपकरणों का ही उपयोग करना उचित है। वाल्वों में तेज़ी से खुलने/बंद होने वाले प्रकार के वाल्वों का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। वाल्वों में प्रयोग होने वाली गैस्केटों एवं फिलिंगों में ऐसी सामग्रियों का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए, जिनसे आसानी से ट 3) वेल्डिंग के लिए आर्गन आर्क वेल्डिंग का उपयोग किया ज 4) ऑक्सीजन पाइपलाइनों में प्रवाह दर पर प्रतिबंध, स्थैतिक विद्युत चार्ज को नियंत्रित करने हेतु उपाय, एवं पाइपलाइनों की व्यवस्था, “ऑक्सीजन स्टेशन डिज़ाइन मानक” GB50030 एवं ऑक्सीजन सुरक्षा संबंधी तकनीकी नियमों के अनुसार ही होनी चाहिए। जब तक प्रसंस्करण प्रक्रिया हेतु कोई विशेष डिज़ाइन आवश्यकताएँ एवं विश्वसनीय सुरक्षा उपाय उपलब्ध न हों, ऑक्सीजन पाइपलाइनों को ज्वलनशील तरल पदार्थों की पाइपलाइनों से सीधे जोड़ना अनुमत नहीं है। (G) जैकेटेड ट्यूबों के लिए, तरल पदार्थ के हिमांक, अन्य भौतिक गुणों में परिवर्तन की स्थितियों एवं प्रक्रियात्मक आवश्यकताओं के आधार पर, पूर्ण जैकेट, आंशिक जैकेट या सरल जैकेट संरचना का चयन किया जाना चाहिए।