শক্তি ক্ষেত্রে স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলির অ্যাপ্লিকেশনগুলি কী কী?

বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং পারমাণবিক শক্তি অবকাঠামোতে স্টেইনলেস স্টিলের নল

জীবাশ্ম জ্বালানি এবং পারমাণবিক বাষ্প সিস্টেমে ক্ষয় ও উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ

স্টেইনলেস স্টিলের টিউবগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রগুলিতে পাওয়া কঠোর অবস্থার বিরুদ্ধে ক্ষয় এবং তাপের বিরুদ্ধে ভালভাবে প্রতিরোধ করে, যেখানে জীবাশ্ম জ্বালানি বয়লার এবং পারমাণবিক স্টিম জেনারেটরের ভিতরে তাপমাত্রা 600 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি হয়, সেক্ষেত্রেও এগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে। এদের বিশেষত্ব হল এই সুরক্ষামূলক ক্রোমিয়াম অক্সাইড স্তর যা পৃষ্ঠের উপর স্বাভাবিকভাবে গঠিত হয় এবং কয়লা চালিত কারখানাগুলিতে পাওয়া সালফার যৌগগুলির ক্ষতির বিরুদ্ধে লড়াই করে, এছাড়াও চাপযুক্ত জল বিশিষ্ট প্রতিক্রিয়া চুল্লিগুলিতে ক্লোরাইড-আহিত চাপ ক্ষয় ফাটলের মতো সমস্যা রোধ করে। এই টিউবগুলি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি সুপারহিটার এবং রিহিটারের মতো উপাদানগুলিতে ব্যর্থতা অনেক কম দেখে, সাধারণ কার্বন স্টিলের তুলনায় প্রায় 40% কম বিঘ্ন হয় কারণ এগুলি পুনরাবৃত্ত উত্তাপন এবং শীতলকরণ চক্রগুলি আরও ভালভাবে সামলায় এবং দ্রুত জারিত হয় না। আমরা যখন নিউক্লিয়ার প্রয়োগের কথা বিশেষভাবে বিবেচনা করি, তখন স্টিম জেনারেটরের টিউবগুলির অনেক বছর ধরে সম্পূর্ণ সীলযুক্ত থাকা প্রয়োজন, যদিও সেগুলি তীব্র চাপ, চরম তাপমাত্রা এবং ক্রমাগত বিকিরণের সম্মুখীন হয়। 316L এবং 347H এর মতো গ্রেডগুলি ব্যাপক পরীক্ষার পরে শিল্পের মানদণ্ড হিসাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছে, যা দেখিয়েছে যে তারা বিকিরণযুক্ত পরিবেশে সময়ের সাথে সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ কাজ করে। এই উপকরণগুলি ASME সেকশন III দ্বারা নির্ধারিত সমস্ত প্রয়োজনীয় নিরাপত্তা মান পূরণ করে, যার অর্থ অপারেটররা রক্ষণাবেক্ষণ পরীক্ষার মধ্যবর্তী সময় দীর্ঘায়িত করতে পারেন, কখনও কখনও প্রতিস্থাপনের আগে দশ বছরের বেশি সময় পর্যন্ত।

ছোট মডিউলার রিঅ্যাক্টর (SMRs) এবং নিরাপত্তা-সংক্রান্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির জন্য লিন ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের টিউব

এলডিএক্স 2101 এর মতো লীন ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি নতুন পারমাণবিক অবকাঠামো প্রকল্পগুলিতে ক্রমশ জনপ্রিয় হয়ে উঠছে, বিশেষ করে ছোট মডিউলার রিয়্যাক্টর বা এসএমআর-এর ক্ষেত্রে এবং যেসব অংশে নিরাপত্তা সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। এই ধরনের উপকরণগুলিকে আলাদা করে তোলে তাদের অনন্য সূক্ষ্মগঠন, যা সাধারণ অস্টেনিটিক ইস্পাতের তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ শক্তি প্রদান করে, তবুও এদের খরচ প্রায় 40 শতাংশ কম। এসএমআর ডেভেলপারদের জন্য কারখানায় নির্মাণ করা এবং অর্থনৈতিকভাবে স্কেল আপ করার ক্ষেত্রে এই ধরনের মূল্য প্রস্তাব খুব উপযোগী। এই নির্দিষ্ট খাদগুলি চাপ দ্বারা সংশোধন ফাটল ভাঙার সাথে খুব ভালোভাবে মোকাবিলা করে এবং প্রতি পরমাণুতে 100টি স্থানচ্যুতির সমান বিকিরণ ক্ষতির পরেও তাদের নমনীয়তা বজায় রাখে। এটি নিয়ন্ত্রণ রডের আবাসন এবং ভূমিকম্পের সময় অন্যান্য কাঠামোগত সমর্থনের জন্য এগুলিকে দুর্দান্ত পছন্দ করে তোলে। শক্তি এবং ক্ষয় প্রতিরোধের মধ্যে ভালো ভারসাম্য রেখে, প্রকৌশলীরা ছোট রিয়্যাক্টর ডিজাইন করতে পারেন যা এখনও পারমাণবিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ASME ধারা III দ্বারা নির্ধারিত সমস্ত কঠোর মানগুলি পূরণ করে।

তেল ও গ্যাস এবং কার্বন ক্যাপচার সিস্টেমের জন্য স্টেইনলেস স্টিলের নল

ডাউনহোল টিউবিং এবং সাবসি পাইপলাইনে উচ্চ-চাপ ও উচ্চ-তাপমাত্রার স্টেইনলেস স্টিলের নলের কর্মদক্ষতা

স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি তেল ও গ্যাস উত্তোলনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যেখানে চরম অবস্থার মুখোমুখি হওয়ার জন্য সরঞ্জামগুলি দৃঢ় হতে হয়। ডাউনহোল টিউবিং প্রায়শই 15,000 psi-এর বেশি চাপ এবং 300 ডিগ্রি ফারেনহাইটের বেশি তাপমাত্রার মোকাবিলা করে। এদিকে, সাবসি পাইপলাইনগুলি অপারেসনের সময় অপরিমেয় জলের নিচের চাপ এবং ক্ষয়কারী সমুদ্রের জলের স্থায়ী আক্রমণ মোকাবিলা করতে হয়। ডুপ্লেক্স এবং সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল তাদের চমৎকার শক্তির বৈশিষ্ট্যের জন্য এই সমস্যাগুলি সমাধান করে। এই উপকরণগুলি হাইড্রোজেন সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের প্রতিরোধ করে এবং 40-এর বেশি PREN মান দেখায়, যার অর্থ এগুলি সাধারণ উপকরণের তুলনায় ক্লোরাইড পিটিং এবং ক্রেভিস ক্ষয়কে অনেক ভালোভাবে প্রতিরোধ করে। এটি প্রমাণ করার জন্য বাস্তব জীবনের সংখ্যাগুলিও এখানে আছে। অপারেটরদের মতে, নিয়মিত কার্বন স্টিল থেকে CRA টিউবিং-এ রূপান্তরিত হওয়ায় মহাসাগরের প্ল্যাটফর্মগুলিতে রক্ষণাবেক্ষণ খরচ প্রায় 60% কমে যায়। যেখানে ডাউনটাইম অত্যন্ত ব্যয়বহুল হতে পারে, সেখানে ঝুঁকিপূর্ণ আপস্ট্রিম অপারেশনগুলি মোকাবিলার ক্ষেত্রে এটি সবকিছুর পার্থক্য তৈরি করে।

দীর্ঘস্থায়ী CCUS পরিবহন এবং সঞ্চয় অবকাঠামোর জন্য ক্ষয়-প্রতিরোধী স্টেইনলেস স্টিলের নল

কার্বন ধারণ, ব্যবহার এবং সঞ্চয় (CCUS) ব্যবস্থাগুলি আর্দ্রতাযুক্ত, অশুদ্ধ CO² স্ট্রিমগুলি নিরাপদে পরিচালনা করার জন্য স্টেইনলেস স্টিলের নলের উপর নির্ভর করে—যেখানে কার্বনিক অ্যাসিড গঠন, অক্সিজেনের অণু এবং সালফার যৌগগুলি সাধারণ উপকরণগুলিতে ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে। অস্টেনিটিক (যেমন, 316L) এবং সুপার ডুপ্লেক্স গ্রেডগুলি CCUS-এর প্রধান অংশগুলির জন্য লক্ষ্যযুক্ত সুরক্ষা প্রদান করে:

এই বহুমুখী স্থায়িত্ব দশকের পর দশক ধরে কোনও ক্ষতি ছাড়াই ধারণের নিশ্চয়তা দেয়—এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ ২০৪০ সালের মধ্যে বৈশ্বিক CCUS ক্ষমতা আনুমানিক ৫০ গুণ বৃদ্ধি পাবে (IEA, ২০২৩)। পর্যবেক্ষণের ঘনত্ব কমিয়ে এবং গ্রিনহাউস গ্যাস ক্ষরণের ঝুঁকি একেবারে অপসারণ করে স্টেইনলেস স্টিলের নলাকৃতি উপকরণগুলি পরিবেশগতভাবে অনুযায়ী কার্বন ব্যবস্থাপনা অবকাঠামোর জন্য ভিত্তি তৈরি করে।

হাইড্রোজেন এবং নবায়নযোগ্য শক্তি প্রয়োগে স্টেইনলেস স্টিলের নল

উৎপাদন, সংকোচন, বিতরণ এবং জ্বালানি কোষের ব্যালেন্স-অফ-প্লান্টের জন্য হাইড্রোজেন-প্রস্তুত স্টেইনলেস স্টিলের নল

হাইড্রোজেন ইম্ব্রিটলমেন্ট, ক্ষয়কারী সমস্যা এবং চাপযুক্ত পরিবেশে ক্লান্তি সহ্য করার ক্ষমতার কারণে হাইড্রোজেন অবকাঠামোর জন্য স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি খুব ভালোভাবে কাজ করে। হাইড্রোজেন সিস্টেমের সমস্ত অংশের জন্য গাঠনিক শক্তি বজায় রাখার ক্ষেত্রে অধিকাংশ কার্বন বা কম খাদ ইস্পাত উপযুক্ত নয়। আমরা এখানে তরল বিশ্লেষণ থেকে নির্গত হওয়া লাইনগুলি থেকে শুরু করে প্রায় 700 বার চাপে পৌঁছানো উচ্চচাপ সংকোচন পর্যায়, বিতরণ নেটওয়ার্ক এবং বিভিন্ন ধরনের জ্বালানি কোষের উপাদানগুলি নিয়ে আলোচনা করছি। ডুপ্লেক্স এবং সুপার ডুপ্লেক্স প্রকারগুলি এই ক্ষমতাকে আরও এগিয়ে নিয়ে যায়, যা গ্যাসীয় ও তরল হাইড্রোজেন সঞ্চয় ট্যাঙ্ক এবং পাইপলাইন সিস্টেমের জন্য এদের আদর্শ পছন্দ করে তোলে। অন্যান্য চাহিদাপূর্ণ পরিবেশেও এই উপকরণগুলির সময়ের পরীক্ষা সফলভাবে পাশ করেছে। ভূতাপীয় তাপ বিনিময়ক বা সমুদ্রের বাইরে স্থাপিত বাতাসের টারবাইনগুলির কথা বলা যাক, যেখানে লবণাক্ত জল ধাতব পৃষ্ঠের ক্রমাগত আক্রমণ করে। কঠোর পরিবেশের মধ্যেও রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কম রাখার কারণ এটি। সব জায়গায় সবুজ হাইড্রোজেন প্রকল্পগুলি বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে স্টেইনলেস স্টিলের নল একটি নির্ভরযোগ্য বিকল্প হিসাবে বিদ্যমান থাকে যা সমস্ত প্রয়োজনীয় মান মেনে চলে এবং আমাদের বিদ্যমান অবকাঠামোতে পরিষ্কার শক্তির উৎসগুলি একীভূত করতে সাহায্য করে।

শক্তি খাতগুলিতে স্টেইনলেস স্টিল টিউব গ্রহণের ক্ষেত্রে উপাদান নির্বাচনের মানদণ্ড

প্রকল্পের জন্য উপাদান নির্বাচন করার সময়, ইঞ্জিনিয়াররা প্রায়শই তিনটি প্রধান কারণে অপারেশনগুলিকে মসৃণভাবে চলতে দেওয়ার পাশাপাশি সমস্ত নিয়মকানুন মেনে চলার জন্য স্টেইনলেস স্টিলের নল বেছে নেন। আসুন ক্ষয় প্রতিরোধের কথা দিয়ে শুরু করা যাক। পারমাণবিক চুল্লি থেকে শুরু করে গভীর সমুদ্রের তেল রিগ পর্যন্ত সর্বত্র পাওয়া যায় এমন ক্ষতিকর রাসায়নিকের বিরুদ্ধে স্টেইনলেস স্টিল খুব ভালোভাবে টিকে থাকে। NACE International-এর 2023 সালের প্রতিবেদন অনুযায়ী, এই ধর্মটির কারণে একাকী ফাঁস প্রায় 70% কমে যায়। পরবর্তীতে এটি তাপ কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করে তা নিয়ে আসে। কিছু বিশেষ গ্রেড আসলে 800 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রায় বিকৃত হওয়া বা ভেঙে পড়া ছাড়াই কাজ করতে পারে। এটি বাষ্প পাইপলাইন এবং হাইড্রোজেন সংকোচন সরঞ্জামের মতো জায়গাগুলিতে খুব গুরুত্বপূর্ণ যেখানে অপ্রত্যাশিত ব্যর্থতা ব্যয়বহুল হবে। এই অংশগুলি দীর্ঘতর স্থায়ী হলে রক্ষণাবেক্ষণের বিল 30% থেকে 45% পর্যন্ত কমে যায়। এবং অবশেষে অর্থের দিকটি আসে। যদিও স্টেইনলেস স্টিলের প্রাথমিক খরচ বেশি, কিন্তু দীর্ঘমেয়াদে এটি লাভজনক হয়। যে বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি স্টেইনলেস টিউবিংয়ে রূপান্তরিত হয়, সেগুলিতে সাধারণত সেবা জীবন 7 বছর থেকে বেড়ে 15 বছরে পৌঁছায়। তাই শুধুমাত্র একটি উপাদান বাছাই করার পরিবর্তে, শক্তি খাত পরিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে কোম্পানিগুলি নিরাপত্তা, পরিবেশগত প্রভাব এবং মুনাফার দিক নিয়ে কৌশলগত সিদ্ধান্ত নিচ্ছে।

FAQ

প্রশ্ন: উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপের পরিবেশের জন্য স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি কীভাবে উপযুক্ত হয়?

উত্তর: স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলিতে ক্রোমিয়াম অক্সাইডের একটি সুরক্ষিত স্তর থাকে যা ক্ষয়রোধিতা এবং উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপ সহ্য করার ক্ষমতা বাড়িয়ে তোলে, ফলে এগুলি বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং নিউক্লিয়ার প্রয়োগের ক্ষেত্রে ব্যবহারের জন্য আদর্শ হয়ে ওঠে।

প্রশ্ন: এসএমআর (SMR) প্রকল্পগুলিতে লিন ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলির কী সুবিধা রয়েছে?

উত্তর: লিন ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলিতে একটি অনন্য সূক্ষ্ম গঠন থাকে যা কম খরচে উচ্চ শক্তি প্রদান করে। এছাড়াও এগুলি চাপজনিত ক্ষয় ফাটল প্রতিরোধ করে এবং বিকিরণ প্রকাশের পরেও নমনীয়তা বজায় রাখে, যা এসএমআর-এ নিরাপত্তা-সম্পর্কিত উপাদানগুলির জন্য এগুলিকে আদর্শ করে তোলে।

প্রশ্ন: তেল ও গ্যাস প্রয়োগের ক্ষেত্রে স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি কেন পছন্দনীয়?

উত্তর: ডুপ্লেক্স এবং সুপার ডুপ্লেক্স বিশেষ করে, স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি হাইড্রোজেন সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিং এবং ক্ষয়ের অন্যান্য রূপের বিরুদ্ধে চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। এটি তেল ও গ্যাস উত্তোলনের চরম পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত করে তোলে এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়।

প্রশ্ন: কার্বন ক্যাপচার এবং সঞ্চয় সিস্টেমে স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলির ভূমিকা কী?

উত্তর: অশুদ্ধ CO² স্ট্রিমগুলি পরিচালনা করার জন্য CCUS সিস্টেমে স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি অপরিহার্য। তাদের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং কাঠামোগত দৃঢ়তা ক্ষতিমুক্ত ধারণ এবং পরিবেশগত মানদণ্ড মেনে চলার নিশ্চয়তা দেয়।

প্রশ্ন: হাইড্রোজেন ইনফ্রাস্ট্রাকচারকে স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি কীভাবে সমর্থন করে?

উত্তর: হাইড্রোজেন ভঙ্গুরতা এবং ক্ষয়ের বিরুদ্ধে স্টেইনলেস স্টিলের নলগুলি প্রতিরোধ করে, হাইড্রোজেন উৎপাদন, সংকোচন এবং বিতরণ সিস্টেম জুড়ে কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে, যা আরও বেশি সবুজ শক্তি সমাধান একীভূত করার জন্য অপরিহার্য।