टर्बाइन तेलों के वर्गीकरण, गुणधर्म एवं चयन
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टर्बाइन तेलों का वर्गीकरण, गुणधर्म एवं चयन – कॉर्सेड लुब्रिकेंट्स के विशेषज्ञों का विवरण।टर्बाइनों को “टर्बाइन-टर्बाइन” भी कहा जाता है; इनमें स्टीम टर्बाइन एवं गैस टर्बाइन आदि शामिल हैं। ये भाप या गैस को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने वाली घूर्णन आधारित ऊर्जा उत्पादन मशीनें हैं। इनके फायदों में उच्च शक्ति, अधिक दक्षता, स्थिर संचालन एवं लंबा उपयोगी जीवनकाल शामिल है। भाप टर्बाइनों का मुख्य उपयोग बिजली उत्पन्न करने हेतु इंजन के रूप में किया जाता है; इनके द्वारा उत्पन्न बिजली, कुल उत्पन्न बिजली का लगभग 80% हिस्सा होती है। चूँकि टर्बाइनों को गति बदलकर चलाया जा सकता है, इसलिए इनका उपयोग विभिन्न पंपों, पंखों, कंप्रेसरों एवं जहाजों के प्रोपेलरों को सीधे चलाने हेतु किया जा सकता है। इसी आधार पर, टर्बाइनों को बिजली संयंत्रों में उपयोग होने वाली टर्बाइनें, औद्योगिक उद्देश्यों हेतु उपयोग होने वाली टर्बाइनें, एवं जहाजों में उपयोग होने वाली टर्बाइनें आदि में वर्गीकृत क स्टीम टर्बाइन को स्टीम जनरेटर (बॉयलर), ड्राइविंग मशीनरी (जैसे जनरेटर), कंडेंसर, हीटर, पंप आदि के साथ मिलकर काम करना होता है; ऐसे ही ये सभी मिलकर एक पूर्ण उपकरण-समूह बनाते हैं। वहीं, गैस टर्बाइन भी कंप्रेसर, दहन कक्ष एवं टर्बाइन जैसे तीन मुख्य घटकों, साथ ही संबंधित सहायक उपकरणों से मिलकर बना एक पूर्ण ऊर्जा उत्पादन उपकरण है। टर्बाइनों का उपयोग विद्युत उद्योग, पेट्रोकेमिकल उद्योग, इस्पात उद्योग, एवं बड़े जहाजों जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। 1) टर्बाइन ऑयल का कार्य
वाष्प टर्बाइनों एवं गैस टर्बाइनों में टर्बाइन ऑयल की भूमिका समान होती है; इसका मुख्य कार्य चिकनाई प्रदान करना, ठंडक देना एवं गति नियंत्रित करना है। (1) स्नेहन कार्य – लुब्रिकेंट पंप के माध्यम से टर्बाइन ऑयल को टर्बाइन यूनिट के स्लाइडिंग बेयरिंगों के मुख्य अक्षों एवं शीयरिंगों के बीच पहुँचाया जाता है; इससे वहाँ तेल की परत बन जाती है, जो तरल-स्नेहन का कार्य करती है। इसके अलावा, टर्बाइन ऑयल, गियर डिस्क्रीशन बॉक्स एवं स्पीड कंट्रोल मेकेनिज्म जैसे घर्षण वाले घटकों को भी चिकनाई प्रदान करता है। (2) शीतलन/हीट डिस्चार्ज
जब टर्बाइन यूनिट संचालित होती है, तो उसकी गति 3000 आर/मिनट तक हो सकती है। ऐसी स्थिति में धुरी एवं लुब्रिकेंटों में होने वाला आंतरिक घर्षण बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न करता है। चाहे टर्बाइन में भाप हो या गैस, इनकी ऊष्मा भी पंखों के माध्यम से बीयरिंगों तक पहुँच जाती है। यदि यह ऊष्मा समय पर बाहर न निकाली जाए, तो इससे यूनिट के सुरक्षित संचालन पर गंभीर प्रभाव पड़ सकता है; यहाँ तक कि मुख्य धुरी के नष्ट होने जैसी दुर्घटनाएँ भी हो सकती हैं। इसलिए, टर्बाइन ऑयल को लुब्रिकेंट प्रणाली में लगातार प्रवाहित होना आवश्यक है; ताकि बेयरिंगों से उत्पन्न ऊष्मा को दूर किया जा सके, एवं बेयरिंगों का सामान्य कार्य-तापमान 60°C से कम बना रह सके। (3) गति-नियंत्रण कार्य: टर्बाइन की गति-नियंत्रण प्रणाली में उपयोग होने वाला टर्बाइन तेल, वास्तव में एक हाइड्रोलिक माध्यम के रूप में कार्य करता है; यह नियंत्रण तंत्र द्वारा दी गई दबाव-संबंधी जानकारी को टर्बाइन तक पहुँचाता है, जिससे टर्बाइन की गति नियंत्रित होती है। 2) टर्बाइन तेल के गुण – उचित चिपचिपाहट, टर्बाइन यूनिटों के सही रूप से लुब्रिकेट होने हेतु एक महत्वपूर्ण कारक है। टर्बाइनों के लिए लुब्रिकेंट की चिपचिपाहट संबंधी आवश्यकताएँ, टर्बाइन की संरचना के अनुसार भिन्न होती हैं। दबाव-चक्र वाले टर्बाइनों में, कम चिपचिपाहट वाला टर्बाइन तेल ही उपयोग में आना चाहिए। ; जबकि, ऑयल रिंगों के द्वारा तेल देकर संचालित होने वाले छोटे टर्बाइनों में, धुरी से होने वाली ऊष्मा-हस्तांतरण प्रक्रिया के कारण धुरी पर मौजूद तेल-परत की चिपचिपाहट प्रभावित हो जाती है; इसलिए ऐसी स्थितियों में अ ; धीमी गति देने वाले उपकरणों वाले छोटे थर्मल जनरेटरों एवं जहाजों में प्रयोग होने वाले थर्मल इंजनों में, गियरों को अच्छी तरह से चिकना रखने हेतु भी उच्च चिपचिपाहट वाले तेलों का ही उपयोग किया जाता है। यह सुनिश्चित करने हेतु कि टर्बाइन इकाई विभिन्न तापमानों पर भी अच्छी तरह से स्नेहित रहे, टर्बाइन ऑयल में अच्छे विस्कोसिटी-तापमान गुण होना आवश्यक है; आम तौर पर यह मान 80–90 से अधिक होना चाहिए। ①अच्छी ऑक्सीकरण-स्थिरता – थर्मल टर्बाइन तेल का कार्य-तापमान तो ज्यादा नहीं होता, लेकिन इसकी मात्रा अधिक होती है, एवं इसका उपयोग लंबे समय तक किया जाता है। इसके अलावा, वायु, नमी एवं धातुओं के प्रभाव के कारण भी ऑक्सीकरण-प्रतिक्रियाएँ होती हैं, जिससे अम्लीय पदार्थ एवं अवक्षेप उत्पन्न हो जाते हैं। अम्लीय पदार्थों के संचय से धातु घटक क्षय हो जाते हैं; इससे लवण बनते हैं, एवं तेल का ऑक्सीकरण तेज हो जाता है। इसके कारण तेल की एमल्सिफिकेशन-विरोधी क्षमता भी कम हो जाती है। ; तेल में घुलनशील ऑक्साइड, तेल की चिपचिपाहट को बढ़ा देते हैं; जिससे स्नेहन, शीतलन एवं ऊर्जा संचरण की प्रक्रियाएँ प्रभावित हो जाती हैं। ; अवक्षेपित होने वाले ऑक्साइड, स्नेहन प्रणाली को प्रदूषित कर देते हैं; जिससे शीतलन प्रक्रिया प्रभावित हो जाती है, एवं तेल की आपूर्ति भी सही तरीके से नहीं हो पाती। इसलिए, टर्बाइन ऑयल में अच्छी ऑक्सीकरण-स्थिरता होना आवश्यक है; उपयोग के दौरान इसका वृद्ध होने की गति बहुत धीमी होनी चाहिए, एवं इसका उपयोगी जीवनकाल 5 से 15 वर्ष तक होना चाहिए। ②उत्कृष्ट एंटी-एमल्सिफिकेशन गुण – स्टीम टर्बाइनों के संचालन के दौरान, भाप एवं पानी अनिवार्य रूप से शाफ्ट सील या अन्य स्थानों से टर्बाइन तेल में घुस जाते हैं। यदि टर्बाइन तेल में एंटी-एमल्सिफिकेशन गुण अच्छे न हों, तो इससे न केवल तेल में दूध जैसा पदार्थ बन जाता है, जिससे चिकनाई की क्षमता कम हो जाती है; बल्कि तेल जल्दी ही ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे धातुओं पर जंग लग जाती है। विशेष रूप से, जब तेल को दबाव-चक्र पद्धति से ही प्रदान किया जाता है, तो टर्बाइन ऑयल का प्रवाह बहुत अधिक होता है, एवं यह हमेशा अशांत अवस्था में ही रहता है। पानी के संपर्क में आने पर यह आसानी से एमल्शन बना लेता है; इसलिए एमल्शन-रोधक गुण, टर्बाइन ऑयल के महत्वपूर्ण गुणों में से एक है। टर्बाइन ऑयल में अच्छी एंटी-एमल्सिफिकेशन क्षमता होने हेतु, आधार तेल को गहन रूप से शुद्ध किया जाना आवश्यक है; ताकि तेल में मौजूद साइक्लोअल्केनिक एसिड, जेली एवं पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बनों की मात्रा कम से कम हो सके। ③उत्कृष्ट जंग-रोधी/क्षय-रोधी गुण: जब टर्बाइन इकाइयों की स्नेहन प्रणाली में पानी घुस जाता है, तो इससे न केवल तेल में अवक्षेप बनते हैं, बल्कि धातुओं पर भी जंग लगने की समस्या होती है। खासकर समुद्री जहाजों में प्रयोग होने वाली टर्बाइन इकाइयों में, स्नेहन तेल को ठंडा करने हेतु समुद्री पानी का ही उपयोग किया जाता है। चूँकि समुद्री पानी में नमक की मात्रा अधिक होती है, इसलिए यदि कूलर में लीकेज हो जाता है, तो इससे स्नेहन प्रणाली के धातु घटकों पर गंभीर जंग लग सकती है। इसलिए, टर्बाइन तेल में, खासकर समुद्री जहाजों में उपयोग होने वाले टर्बाइन तेल में, अच्छी जंग-रोधक क्षमता होना आवश्यक है। जंग-रोधी टर्बाइन ऑयल, आमतौर पर उच्च गुणवत्ता वाले खनिज तेल में एंटीऑक्सीडेंट, जंग-रोधक पदार्थ, धातुओं को सुरक्षित रखने वाले पदार्थ, एवं झाग-रोधक पदार्थों को मिलाकर बनाया जाता है। ④अच्छी झाग-रोधक क्षमता – टर्बाइन ऑयल, परिसंचरण एवं स्नेहन प्रक्रिया के दौरान, निम्नलिखित कारणों से हवा में मिल जाता है:
(1) ऑयल पंप से हवा लीक होना। ; (2) तेल का स्तर बहुत कम है; इस कारण तेल पंप, तेल की सतह से बाहर दिखाई दे रहा है। ; (3) लुब्रिकेशन सिस्टम में हवा का प्रवाह ठीक नहीं है। ; (4) लुब्रिकेंट टैंक से अत्यधिक मात्रा में तेल वापस आ रहा है। ; (5) ऑयल रिटर्न पाइपलाइन में ऑयल की मात्रा बहुत अधिक है। ; (6) प्रेशर रेगुलेटिंग वाल्व से तेल निकलने की गति बहुत तेज है। ; (7) तेल में अशुद्धियाँ हैं। ; (8) ऑयल पंप, आवश्यकता से अधिक तेल पंप कर रहा है। जब टर्बाइन में प्रवेश करने वाली हवा समय पर बाहर नहीं निकल पाती, तो झाग बनने लगता है। इसके कारण तेल प्रवाह में बाधा आ जाती है, तेल की मात्रा कम हो जाती है, चिकनाई प्रदान करने की क्षमता कम हो जाती है, एवं शीतलन की क्षमता भी कम हो जाती है। गंभीर स्थिति में तो तेल पंप खाली हो जाता है, एवं गति नियंत्रण प्रणाली भी काम करना बंद कर देती है। टर्बाइन तेल में झाग बनने से बचने हेतु, न केवल टर्बाइन संबंधी नियमों का पालन करके एवं उचित रखरखाव करके तेल में हवा के प्रवेश को कम करना आवश्यक है, बल्कि टर्बाइन तेल में झाग-विरोधी गुण भी होने आवश्यक हैं; ताकि तेल में प्रवेश करने वाली हवा को जल्दी से बाहर निकाला जा सके। ⑤टर्बाइन तेल के विशेष गुण – उन कंप्रेसरों एवं टर्बाइनों में उपयोग होने वाले टर्बाइन तेल में, जहाँ अमोनिया को संपीडन माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है, अमोनिया-प्रतिरोधक गुण होना आवश्यक है (अमोनिया-प्रतिरोधक टर्बाइन तेल)। बड़े जनरेटर सिस्टमों में पाए जाने वाली उच्च दबाव एवं उच्च गति वाली प्रणालियों, साथ ही हाइड्रोलिक सिस्टमों के लिए आवश्यक है कि ऐसा टर्बाइन ऑयल उपयोग में आए, जिसमें अत्यधिक दबाव एवं घर्षण के खिलाफ प्रतिरोधक क्षमता हो, साथ ही यह आग से भी सुरक्षित रहे। ऐसे टर्बाइन ऑयल में अत्यधिक दबाव एवं घर्षण के खिलाफ प्रतिरोधक पदार्थ मिलाए जाते हैं; इस कारण इसकी भार वहन करने की क्षमता बहुत अधिक होती है।