গরম বিটুমেন পাইপলাইনে চাপ হ্রাস কীভাবে গণনা করবেন

বিটুমিন পাইপলাইনের ব্যাস গণনা করা হলো স্থানান্তর-ব্যবস্থা নকশার প্রথম ধাপ। পরবর্তী প্রশ্ন হলো, নির্বাচিত পাম্পটি প্রকৃতপক্ষে সেই পাইপলাইনের মধ্য দিয়ে প্রয়োজনীয় প্রবাহ সরাতে পারবে কি না।

পাইপের প্রতিটি মিটার, প্রতিটি এলবো, ভালভ ও ফিল্টার এবং উল্লম্ব উচ্চতার প্রতিটি মিটার প্রতিরোধ সৃষ্টি করে। যেহেতু বিটুমেন অত্যন্ত তাপমাত্রা-সংবেদনশীল এবং পানি বা হালকা পেট্রোলিয়াম পণ্যের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি সান্দ্র হতে পারে, তাই চাপের হ্রাস একটি প্রধান নকশা সীমাবদ্ধতা হয়ে দাঁড়াতে পারে।

এই নির্দেশিকাটি একটি গরম বিটুমিন পাইপলাইনে চাপ হ্রাস মূল্যায়ন করার জন্য ব্যবহৃত প্রকৌশলগত কাঠামো এবং এর ফলাফল কীভাবে পাম্প ডিফারেনশিয়াল চাপ নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়, তা ব্যাখ্যা করে।

পাইপলাইনের চাপ হ্রাস বলতে কী বোঝায়?

যখন একটি পাম্প পাইপের মধ্য দিয়ে বিটুমিন প্রবাহিত করে, তখন পাম্পের চাপের একটি অংশ প্রতিরোধ অতিক্রম করতে ব্যয় হয়।

মোট প্রয়োজনীয় ডিফারেনশিয়াল চাপকে নিম্নরূপে বিবেচনা করা যেতে পারে:

মোট পাম্প ডিফারেনশিয়াল চাপ = সরল পাইপের ঘর্ষণ + ফিটিংস এবং সরঞ্জামের ক্ষতি + স্থির চাপের পার্থক্য

সিস্টেম অনুযায়ী, ফিল্টার, হিট এক্সচেঞ্জার, কন্ট্রোল ভালভ, মিটার এবং যন্ত্রপাতির নজল থেকে অতিরিক্ত শক্তি ক্ষয় হতে পারে।

ধাপ ১: প্রয়োজনীয় প্রবাহ হার নির্ধারণ করুন

প্রবাহ নির্ধারণ না করে চাপ হ্রাস গণনা করা যায় না।

ডিজাইন প্রবাহ নিম্নলিখিত উপায়ে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে:

• অ্যাসফল্ট প্ল্যান্টের ব্যবহার
• এক ট্যাঙ্ক থেকে অন্য ট্যাঙ্কে স্থানান্তরের সময়
• ট্যাঙ্কার আনলোড করার সময়
• ড্রাম বা ব্যাগ গলানোর আউটপুট
• সঞ্চালন চাহিদা

পাম্প-প্রবাহ গণনা পদ্ধতির জন্য, দেখুন:

অ্যাসফল্ট মিক্সিং প্ল্যান্টের জন্য বিটুমেন পাম্পের প্রবাহ হার কীভাবে গণনা করবেন

ধাপ ২: পাইপের প্রকৃত অভ্যন্তরীণ ব্যাস ব্যবহার করুন

পাইপের নামমাত্র মাপ সবসময় তার প্রকৃত অভ্যন্তরীণ ব্যাসের সমান হয় না। পাইপের দেয়ালের পুরুত্ব এবং পাইপ শিডিউল প্রবাহ ক্ষেত্রকে প্রভাবিত করে।

একটি নির্দিষ্ট প্রবাহের ক্ষেত্রে, ক্ষুদ্রতর অভ্যন্তরীণ ব্যাস বেগ বৃদ্ধি করে এবং সাধারণত ঘর্ষণজনিত ক্ষতিও বাড়িয়ে দেয়।

বেগের মৌলিক সম্পর্কটি হলো:

V = Q ÷ A

যেখানে:

• ভি গড় বেগ
• প্রশ্ন = আয়তনিক প্রবাহ
• ক = অভ্যন্তরীণ পাইপের এলাকা

প্রাথমিক ব্যাস গণনার জন্য দেখুন:

অ্যাসফল্ট প্ল্যান্টের জন্য বিটুমেন পাইপলাইনের ব্যাস গণনা

ধাপ ৩: কার্যকরী তাপমাত্রায় বিটুমেনের সান্দ্রতা নির্ণয় করুন

এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ইনপুটগুলোর মধ্যে একটি।

তাপমাত্রার সাথে বিটুমেনের সান্দ্রতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে। ১৬০° সেলসিয়াস তাপমাত্রার সান্দ্রতার উপর ভিত্তি করে করা চাপ-ক্ষয় গণনা স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রয়োগ করা যায় না, যখন একই উপাদান যথেষ্ট কম তাপমাত্রায় স্থানান্তরিত করা হয়।

সান্দ্রতার ডেটা নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ব্যবহার করুন:

• প্রকৃত বাইন্ডার গ্রেড
• প্রত্যাশিত স্থানান্তর তাপমাত্রা
• প্রয়োজন অনুযায়ী প্রাসঙ্গিক শিয়ার শর্ত

এসবিএস বা রাবার মডিফায়েড বাইন্ডারের ক্ষেত্রে, রিওলজিক্যাল আচরণ প্রচলিত পেনিট্রেশন বিটুমেন থেকে ভিন্ন হতে পারে। প্রতিটি মডিফায়েড বাইন্ডারের জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে একটি সাধারণ নিউটোনীয়-তরল আনুমানিক হিসাব ব্যবহার করা উচিত নয়।

ধাপ ৪: প্রবাহের ধরণ নির্ধারণ করুন

প্রচলিত তরল গণনার ক্ষেত্রে, প্রবাহ ল্যামিনার, ট্রানজিশনাল নাকি টারবুলেন্ট তা নির্ণয় করতে সাধারণত রেনল্ডস সংখ্যা ব্যবহার করা হয়।

Re = ρVD ÷ μ

যেখানে:

• ρ = তরলের ঘনত্ব
• ভি গড় বেগ
• ডি = অভ্যন্তরীণ পাইপের ব্যাস
• μ = গতিশীল সান্দ্রতা

যেহেতু গরম বিটুমেন তুলনামূলকভাবে সান্দ্র থাকতে পারে, তাই এর প্রবাহ আচরণ জল-ভিত্তিক পাইপিং সিস্টেম থেকে যথেষ্ট ভিন্ন হতে পারে।

সুতরাং নির্বাচিত ঘর্ষণ মডেলটিকে অবশ্যই উপাদানের আচরণ এবং প্রবাহ পদ্ধতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে।

ধাপ ৫: সরল নলের ঘর্ষণ গণনা করুন

যেসব তরল পদার্থ ও অবস্থার ক্ষেত্রে ডার্সি-ওয়েইসব্যাক পদ্ধতি প্রযোজ্য, সেখানে সরল নলের চাপ হ্রাসকে নিম্নোক্তভাবে প্রকাশ করা যায়:

ΔP = f × (L ÷ D) × (ρV² ÷ 2)

যেখানে:

• ΔP চাপ হ্রাস
• ফ = ডার্সি ঘর্ষণ গুণাঙ্ক
• এল = পাইপের দৈর্ঘ্য
• ডি = অভ্যন্তরীণ পাইপের ব্যাস
• ρ = তরলের ঘনত্ব
• ভি গড় বেগ

ঘর্ষণ গুণাঙ্ক প্রবাহের ধরণ, পাইপের অবস্থা এবং কিছু ক্ষেত্রে আপেক্ষিক অমসৃণতার উপর নির্ভর করে।

অত্যধিক সান্দ্র বা নন-নিউটনীয় পরিবর্তিত বাইন্ডারের ক্ষেত্রে, প্রকৌশলীর উচিত যান্ত্রিকভাবে ওয়াটার-পাইপলাইন অনুমান প্রয়োগ করার পরিবর্তে প্রকৃত রিওলজির জন্য উপযুক্ত একটি মডেল ব্যবহার করা।

ধাপ ৬: ফিটিং লস যোগ করুন

একটি প্রকৃত ট্রান্সফার লাইনে শুধু সরল নলই থাকে না, বরং আরও অনেক কিছু থাকে।

অতিরিক্ত প্রতিরোধ নিম্নলিখিত কারণগুলো থেকে আসতে পারে:

• ৯০° এবং ৪৫° কনুই
• টিজ
• রিডিউসার
• বিচ্ছিন্ন ভালভ
• চেক ভালভ
• নিয়ন্ত্রণ ভালভ
• ফিল্টার এবং স্ট্রেনার
• ফ্লোমিটার
• নমনীয় সংযোগ

এই ক্ষতিগুলো একটি উপযুক্ত ক্ষতি সহগ বা সমতুল্য-দৈর্ঘ্য পদ্ধতি ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা যেতে পারে।

একই দৈর্ঘ্যের একটি সরলরেখার তুলনায় অনেকগুলো ভালভ ও এলবোযুক্ত একটি লাইনে লক্ষণীয়ভাবে বেশি চাপের প্রয়োজন হতে পারে।

ধাপ ৭: স্থির উচ্চতা চাপ যোগ করুন

পাম্প যদি বিটুমিনকে উচ্চতর স্থানে নিয়ে যায়, তবে তাকে স্থির চাপও অতিক্রম করতে হয়।

একটি সরলীকৃত সম্পর্ক হলো:

ΔPstatic = ρgΔH

যেখানে ΔH হলো উচ্চতার পার্থক্য।

যদি গন্তব্যস্থল উৎসের চেয়ে নিচু হয়, তবে অভিকর্ষ প্রবাহে সহায়তা করতে পারে, যদিও অন্যান্য সমস্ত হাইড্রোলিক এবং পরিচালনগত প্রয়োজনীয়তা তখনও মূল্যায়ন করা প্রয়োজন।

ধাপ ৮: ফিল্টার এবং যন্ত্রপাতির ক্ষতি অন্তর্ভুক্ত করুন

বিটুমিন সিস্টেমে ফিল্টার বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠতে পারে।

একটি পরিষ্কার ফিল্টার গ্রহণযোগ্য প্রতিরোধ তৈরি করতে পারে, অন্যদিকে আংশিকভাবে আটকে থাকা ফিল্টার পাম্পের নির্গমন চাপ উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দিতে পারে।

অতএব, চাপ-হ্রাস বাজেটে নিম্নলিখিত বিষয়গুলো বিবেচনা করা উচিত:

• পরিষ্কার অবস্থা
• প্রত্যাশিত নোংরা অবস্থা যেখানে ডেটা উপলব্ধ আছে
• প্রস্তুতকারক-নির্দিষ্ট সরঞ্জামের চাপ হ্রাস

ধাপ ৯: পাম্প ডিউটি পয়েন্ট নির্ধারণ করুন

সমস্ত ক্ষতি যোগ করার পর, ফলাফলটি পাম্পের আনুমানিক কার্যক্ষমতা নির্ধারণ করে:

প্রয়োজনীয় ডিফারেনশিয়াল চাপে প্রয়োজনীয় প্রবাহ

শুধুমাত্র সর্বোচ্চ প্রবাহের উপর ভিত্তি করে পাম্প নির্বাচন করবেন না।

পাম্প প্রস্তুতকারকের যাচাই করা উচিত:

• ডিফারেনশিয়াল চাপে প্রবাহ
• প্রকৃত বাইন্ডারের সান্দ্রতা
• অপারেটিং গতি
• প্রয়োজনীয় টর্ক
• মোটর শক্তি
• সীলমোহর ব্যবস্থা
• গরম করার ব্যবস্থা
• সাকশন অবস্থা

উদাহরণ গণনা কাঠামো

একটি প্রকল্প বিবেচনা করুন:

• প্রয়োজনীয় বিটুমিন প্রবাহ: ২০ ঘনমিটার/ঘণ্টা
• পাইপলাইনের দৈর্ঘ্য: ৬০ মিটার
• পাইপের জ্ঞাত প্রকৃত অভ্যন্তরীণ ব্যাস
• আটটি কনুই
• বেশ কয়েকটি বিচ্ছিন্নকরণ ভালভ
• একটি ফিল্টার
• ৪ মিটার উল্লম্ব উত্থান

৬০ মিটার পাইপের দৈর্ঘ্য থেকে পাম্পের চাপ অনুমান করা সঠিক পদ্ধতি নয়।

পরিবর্তে:

1. স্থানান্তর তাপমাত্রায় বিটুমেনের ঘনত্ব ও সান্দ্রতা নির্ণয় করুন।
2. পাইপের প্রকৃত অভ্যন্তরীণ ক্ষেত্রফল থেকে বেগ গণনা করুন।
3. প্রযোজ্য প্রবাহ শ্রেণী এবং ঘর্ষণ পদ্ধতি নির্ধারণ করুন।
4. সরল নলের ক্ষতি গণনা করুন।
5. এলবো এবং ভালভের লস যোগ করুন।
6. ফিল্টার বা যন্ত্রপাতির ক্ষতি যোগ করুন।
7. স্থির উচ্চতা চাপ যোগ করুন।
8. নকশার ভিত্তি অনুযায়ী যথাযথ একটি প্রকৌশলগত ভাতা যোগ করুন।
9. পাম্প কার্ভের সাথে প্রয়োজনীয় অপারেটিং পয়েন্টটি মিলিয়ে দেখুন।

কেন তাপমাত্রা পাম্পের প্রয়োজনীয়তা পরিবর্তন করতে পারে

গরম বিটুমেনের সান্দ্রতা ব্যবহার করে ডিজাইন করা একটি পাইপলাইন দীর্ঘ সময় বন্ধ থাকার পর বা ঠান্ডা অবস্থায় চালু করার সময় সম্পূর্ণ ভিন্ন আচরণ করতে পারে।

উপাদানের তাপমাত্রা কমালে যা বাড়তে পারে:

• সান্দ্রতা
• ঘর্ষণজনিত ক্ষতি
• পাম্প টর্ক
• মোটরের কারেন্ট
• ফিল্টার ডিফারেনশিয়াল চাপ

এই কারণেই পাইপলাইন গরম করা এবং তাপ নিরোধক ব্যবস্থা হাইড্রোলিক নির্ভরযোগ্যতার একটি অংশ।

কেন পাইপের ব্যাস বাড়ালে চাপের ক্ষতি কমানো যায়

একই আয়তনিক প্রবাহের ক্ষেত্রে, বৃহত্তর অভ্যন্তরীণ ব্যাস গড় বেগ হ্রাস করে। এর ফলে ঘর্ষণজনিত ক্ষতি উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যেতে পারে।

তবে, অতিরিক্ত বড় পাইপ আরও বাড়িয়ে দেয়:

• উপকরণের খরচ
• নিরোধক এলাকা
• বিটুমেন হোল্ড-আপ ভলিউম
• উত্তাপক পৃষ্ঠ
• শাটডাউনের পরে নিষ্কাশনের পরিমাণ

তাই পাইপলাইনের ব্যাস শুধু সর্বাধিক না করে, বরং সর্বোত্তম করা উচিত।

অতিরিক্ত চাপ হ্রাসের সাধারণ লক্ষণ

• পাম্পের নির্গমন চাপ প্রত্যাশার চেয়ে বেশি
• প্রকৃত প্রবাহ পাম্পের নির্ধারিত প্রবাহের চেয়ে কম
• ঠান্ডা আবহাওয়ায় চলার সময় মোটরের কারেন্ট বৃদ্ধি পায়
• ঘন ঘন ফিল্টার ব্লকেজ
• ধীর গতিতে এক ট্যাঙ্ক থেকে অন্য ট্যাঙ্কে স্থানান্তর
• রেখা বরাবর তাপমাত্রার বড় পার্থক্য
• পাম্প বা কাপলিং ওভারলোড

সাধারণ গণনার ভুল

বিটুমেনের জন্য জলের বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করা

যথাযথ সমন্বয় ছাড়া সান্দ্র গরম বাইন্ডারের ক্ষেত্রে জল-ভিত্তিক চাপ-ক্ষয় অনুমান উপযুক্ত নয়।

তাপমাত্রা উপেক্ষা করা

সান্দ্রতা অবশ্যই প্রকৃত উপাদান এবং কার্যকারী তাপমাত্রার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে।

প্রকৃত অভ্যন্তরীণ ব্যাসের পরিবর্তে নামমাত্র অভ্যন্তরীণ ব্যাস ব্যবহার করা

পাইপের দেয়ালের পুরুত্ব প্রকৃত প্রবাহ ক্ষেত্র পরিবর্তন করে।

ফিটিংস এবং ফিল্টার উপেক্ষা করা

একটি সিস্টেম কদাচিৎ শুধু সরল পাইপ হয়।

স্থির উচ্চতা উপেক্ষা করা

উল্লম্ব উত্তোলন পাম্পের প্রয়োজনীয় চাপের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে।

সর্বোচ্চ পাম্প প্রবাহ পরীক্ষা করা হচ্ছে কিন্তু ডিউটি পয়েন্ট নয়।

পাম্পটিকে অবশ্যই হিসাবকৃত ডিফারেনশিয়াল চাপে প্রয়োজনীয় প্রবাহ সরবরাহ করতে হবে।

প্রকৌশল গণনার জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য

• প্রয়োজনীয় প্রবাহ হার
• বিটুমেন গ্রেড
• কার্যকরী তাপমাত্রায় ঘনত্ব
• কার্যকরী তাপমাত্রায় সান্দ্রতা বা রিওলজিক্যাল ডেটা
• পাইপের প্রকৃত অভ্যন্তরীণ ব্যাস
• পাইপের উপাদান এবং অবস্থা
• মোট সোজা দৈর্ঘ্য
• উচ্চতা প্রোফাইল
• এলবো, টি এবং রিডিউসার
• ভালভের প্রকারভেদ এবং পরিমাণ
• ফিল্টার বা ছাঁকনির ডেটা
• অন্যান্য ইনলাইন সরঞ্জাম
• পাম্প ডেটা

সচরাচর জিজ্ঞাস্য

শুধুমাত্র পাইপের দৈর্ঘ্য থেকে কি চাপ হ্রাস গণনা করা সম্ভব?

না। প্রবাহের হার, অভ্যন্তরীণ ব্যাস, সান্দ্রতা, ঘনত্ব, ফিটিংস, উচ্চতা এবং যন্ত্রপাতির অপচয়—এগুলো সবই ফলাফলকে প্রভাবিত করে।

তাপমাত্রা কমলে বিটুমিন পাইপলাইনের চাপ কেন বাড়ে?

নিম্ন তাপমাত্রা সাধারণত বিটুমেনের সান্দ্রতা বাড়িয়ে দেয়, ফলে এর প্রবাহে বাধা বৃদ্ধি পায়।

একটি বড় পাইপ কি সবসময় চাপ হ্রাসের সমস্যার সমাধান করে?

ব্যাস বৃদ্ধি করলে ঘর্ষণজনিত ক্ষতি কমানো যায়, কিন্তু পুরো সিস্টেমটির উত্তাপ, খরচ, প্রবাহ বেগ এবং শাটডাউন আচরণ এখনও পরীক্ষা করা প্রয়োজন।

পরিবর্তিত বিটুমেনের ক্ষেত্রেও কি প্রচলিত বিটুমেনের মতো একই গণনা পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত?

স্বয়ংক্রিয়ভাবে নয়। পিএমবি এবং রাবার বিটুমেনের সান্দ্রতা ও প্রবাহতাত্ত্বিক আচরণ ভিন্ন হতে পারে।

উপসংহার

একটি নির্ভরযোগ্য গরম বিটুমিন পাইপলাইন গণনার ক্ষেত্রে হাইড্রোলিক রেজিস্ট্যান্সের সাথে প্রকৃত উপাদানের বৈশিষ্ট্য এবং কার্যকরী তাপমাত্রার সংযোগ স্থাপন করতে হবে।

প্রকৌশল ক্রমটি হলো:

প্রবাহ → সান্দ্রতা → পাইপের ব্যাস → ঘর্ষণ → ফিটিংস → স্থির চাপ → পাম্পের কার্যক্ষমতা

FEITENG বিটুমিন পাম্প, উত্তপ্ত পাইপলাইন, স্টোরেজ ট্যাঙ্ক এবং থার্মাল অয়েল সিস্টেমকে একটি পূর্ণাঙ্গ স্থানান্তর ব্যবস্থা হিসেবে সমন্বয় করতে সাহায্য করতে পারে।

হোয়াটসঅ্যাপ: +86 15335447006
ইমেইল: [email protected]
ওয়েবসাইট: www.bitumenmachine.com