ग्लास-लाइन्ड रिएक्शन वॉटर टैंकों में सिरेमिक के टूटने एवं उसकी मरम्मत सं

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इस पोस्ट को अंतिम बार yinkuilin6868 द्वारा 2015-11-17 20:33 पर संपादित किया गया। ग्लास-लाइन्ड रिएक्शन टैंकों में उपयोग होने वाली ग्लास-लाइनिंग की भौतिक विशेषताओं के कारण ही यह कमजोर एवं आघात-प्रतिरोधी नहीं होती। उपयोगकर्ताओं द्वारा गलत तरीके से उपयोग करने के कारण टैंक की सतह पर दरारें आ जाती हैं। घबराने की आवश्यकता नहीं है; तुरंत मशीन को रोककर इसकी मरम्मत कर लेनी चाहिए। यह तो ऐसा ही है, जैसे कि किसी नई कार की सतह पर कभी-कभी गलती से खरोंच आ जाती है। नीचे हम आपको एनोडाइज्ड स्टील रिएक्शन कुकर में एनोडाइज्ड सतह पर दरारें आने के कारणों एवं उनके समाधानों के बारे में जानकारी देंगे। ग्लास-लाइन्ड रिएक्शन वॉटर टैंकों में सिरेमिक टूटने के क्या कारण हैं? रिएक्शन टैंकों में ग्लास के टूटने के मामले: एक रसायन उत्पादन संयंत्र में, प्रसंस्करण प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं के कारण, पूरी उत्पादन लाइन में बड़ी मात्रा में ग्लास-लेपित रिएक्शन टैंक, ग्लास-लेपित पाइप आदि जैसे उपकरणों की आवश्यकता होती है। एक सामान्य रूप से उपयोग में आने वाले 2000L क्षमता वाले इलेक्ट्रिक हीटिंग वाले ग्लास-लाइन्ड रिएक्शन टैंक में, जैकेट में ऊष्मा संचालन हेतु थर्मल ऑयल का उपयोग किया जाता है; तापमान लगभग 250 डिग्री होता है। टैंक में प्रतिक्रिया हेतु उपयोग होने वाला पदार्थ 75% सांद्रता वाला सल्फ्यूरिक एसिड है। प्रक्रिया हेतु आवश्यक तापमान लगभग 180 डिग्री सेल्सियस है। हाल ही में, इस रिएक्शन टैंक में बार-बार बड़े पैमाने पर दरारें पड़ने की समस्या आ रही है! ग्लासलाइन्ड उपकरणों से संबंधित तकनीशियनों द्वारा स्थल पर की गई जाँच में पता चला कि, दोनों बैचों के बीच का समय-अंतराल काफी कम है। पहले बैच को निकालने के बाद भी ग्लासलाइन्ड रिएक्टर के अंदर का तापमान काफी ऊँचा ही रहता है; जबकि 75% सांद्रता वाले सल्फ्यूरिक एसिड का तापमान लगभग 70 डिग्री ही होता है। इस विश्लेषण के आधार पर, रिएक्शन टैंक में सिरेमिक के टूटने की समस्या शायद ठंडे एवं गर्म हवाओं के प्रभाव के कारण ही होती 　　एनामेल टूटने का विश्लेषण एवं सुझाए गए उपचार तरीके: इस मामले में, रिएक्शन टैंक के जैकेट में प्रयोग होने वाले थर्मल ऑयल का तापमान 250 डिग्री है। पदार्थ निकालने के बाद, रिएक्शन टैंक के भीतरी हिस्से का तापमान रिएक्शन तापमान से 180 डिग्री अधिक होना चाहिए। लेकिन वर्तमान में, एनामेल से बने रिएक्शन टैंकों की ठंडे/गर्म तापमानों को सहन करने की क्षमता केवल 110 डिग्री सेल्सियस है। हालाँकि, फिर से डाले गए सल्फ्यूरिक एसिड का तापमान 70 डिग्री है; लेकिन पदार्थ एवं टैंक के भीतरी हिस्से के बीच का तापमान अंतर 110 डिग्री से अधिक ही होगा। इसी कारण एनामेल टूट जाता है। सलाह है कि सामग्री डालने के बीच का समय बढ़ाया जाए, एवं सल्फ्यूरिक एसिड के प्रीहीटिंग तापमान को भी बढ़ाया जाए; इससे सिरेमिक के टूटने की समस्या से बचा जा सकता है। 　　रोजमर्रा के उपयोग में, जब ग्लास-लाइन्ड रिएक्शन टैंक में दरारें पड़ जाती हैं, तो इससे पूरे रिएक्शन टैंक का सामान्य कार्य प्रभावित हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप उत्पादन प्रभावित होता है, जिससे प्रत्यक्ष आर्थिक नुकसान होता है। 　　“सिरेमिक फटना” वास्तव में एनोडाइज्ड ग्लास रिएक्शन टैंक में एनोडाइज्ड ग्लास के टूटने की प्रक्रिया है; इसके कारण एनोडाइज्ड ग्लास पूरी तरह से क्षतिग्रस्त हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, रिएक्शन होने के दौरान रिएक्शन टैंक का मुख्य भाग भी क्षय हो जाता है। 　　सिरेमिक टूटने के मुख्य कारण दो हैं। पहला कारण यह है कि संचालन के दौरान तापमान समान रूप से नहीं वितरित होता, जिससे थोड़े ही समय में तापमान में बड़े बदलाव हो जाते हैं। इसके कारण ग्लास-लेपित सतह में तीव्र तापीय विस्तार/संकुचन होता है, जिससे सिरेमिक टूट जाता है। इस तरह के टूटने को नियंत्रित किया जा सकता है, एवं इससे बचा भी जा सकता है। 　　दूसरी समस्या यह है कि निर्माण प्रक्रिया के दौरान कुछ दोष पैदा हो जाते हैं, जिसके कारण चीज़ों पर खुरद इसके मुख्य कारण हैं – धातुई सामग्री की गुणवत्ता, सिरेमिक कोटिंग की संरचना एवं उसकी समानता, साथ ही टेनिंग प्रक्रिया में एसिड वॉशिंग का समय, टेनिंग का समय, टेनिंग का तापमान आदि। इन सबका मुख्य कारण हाइड्रोजन तत्व है। 　　जब धातु पर इन्सुलेटिंग परत लगाई जाती है, तो भट्ठी में गर्म करने के बाद धातु का टुकड़ा ऑस्टेनाइट अवस्था में होता है। इस अवस्था में हाइड्रोजन को आसानी से अवशोषित किया जा सकता है; अर्थात् भट्ठी में गर्म करने के दौरान ही धातु के टुकड़े में बहुत सारा हाइड्रोजन अवशोषित हो जाता है। ठंडा होने की प्रक्रिया में, ऑस्टेनाइट धीरे-धीरे एक अन्य अवस्था, अर्थात् फेराइट में परिवर्तित हो जाता है। इस चरण में धातु की हाइड्रोजन को अवशोषित करने की क्षमता कम हो जाती है; पहले से अवशोषित हुआ हाइड्रोजन धीरे-धीरे बाहर निकलने लगता है। चूँकि ग्लास-कोटेड सतह है, इसलिए यह हाइड्रोजन केवल ग्लास-कोटेड सतह एवं धातु की सतह के बीच की खाई में ही जमा हो सकता है। जैसे-जैसे धातु की संरचना में परिवर्तन होता है, हाइड्रोजन का उत्सर्जन भी बढ़ता जाता है। हाइड्रोजन की मात्रा जितनी अधिक होती है, धातु एवं ग्लास-कोटेड सतह पर उतना ही अधिक दबाव पड़ता है। जब यह दबाव ग्लास-कोटेड सतह की भौतिक मजबूती से अधिक हो जाता है, तो हल्के से भी भौतिक झटके से ही आंतरिक हाइड्रोजन का दबाव बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ग्लास-कोटेड सतह टूट जाती है। ग्लास-लाइन्ड रिएक्शन कुकरों की विशेष मरम्मत विधियाँ
ग्लास-लाइन्ड रिएक्शन कुकरों की सामान्य मरम्मत विधियों में सिरेमिक ग्लेज़िंग विधि, अभेद्य धातुओं का उपयोग करके मरम्मत करने की विधि, एवं अभेद्य धातुओं के रंगों का उपयोग करके मरम्मत करने की विधि आदि शामिल हैं। यहाँ हम एक विशेष मरम्मत विधि के बारे में बता रहे हैं – गैर-धातुओं का उपयोग करके मरम्मत करने की विधि। 　　सिंथेटिक रेजिन सामग्रियों में उच्च रासायनिक स्थिरता एवं अच्छे भौतिक-यांत्रिक गुण होते हैं। रासायनिक उपकरणों की मरम्मत हेतु इन सिंथेटिक रेजिन सामग्रियों का उपयोग करने से प्रक्रिया सरल हो जाती है, लागत कम आती है, मरम्मत में कम समय लगता है, एवं ये सामग्रियाँ जंग एवं घिसावट का विरोध करने में भी सक्षम होती हैं। 　　आमतौर पर, सिंथेटिक रेजिन सामग्रियों की इन्सुलेटेड सतहों से चिपकने की क्षमता कम होती है। उदाहरण के लिए, फेनॉलिक रेजिन की सामान्य तापमान पर चिपकने की क्षमता 1.7 मेगापास्कल होती है; जबकि 100°C पर इन्सुलेटेड सतहों पर उत्पन्न होने वाला तापीय तनाव 1.5 मेगापास्कल तक हो जाता है। इसलिए, एनामेल वाले रिएक्शन टैंकों की मरम्मत हेतु चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग करते समय दो समस्याओं का समाधान करना आवश्यक है – अर्थात् चिपकने की क्षमता को बढ़ाना, एवं तापमान-संबंधी तनावों को कम करना। 　　1. अपनी चिपकने की क्षमता में सुधार करना – सबसे पहले, चिपकने वाले पदार्थों के भौतिक-यांत्रिक गुणों में सुधार करना आवश्यक है। एनोडाइज्ड ग्लास रिएक्टरों की मरम्मत हेतु आमतौर पर एपॉक्सी-फेनॉलिक मिश्रित गोंद का उपयोग किया जाता है। ऐसा इसलिए किया जाता है, क्योंकि फेनॉलिक रेजिन, एपॉक्सी रेजिन के लिए एक प्रभावी टेंडराइज़र के रूप में कार्य करता है; साथ ही यह गोंद की ताप-प्रतिरोधक एवं जंग-प्रतिरोधक क्षमता को भी बढ़ाता है। मिश्रित मिट्टी में 17% से 20% तक ब्यूटाडाइन रबर या ब्यूटाइल रबर मिलाने से, मिट्टी की लचीलापन क्षमता में वृद्धि होती है। गोंद की चिपचिपाहट को कम करने हेतु, विलायकों के वाष्पीकरण को ध्यान में रखते हुए, प्रोपेन के स्थान पर 690 या 501 जैसे सक्रिय विलायकों का उपयोग किया गया। साथ ही, 5% से 8% ऑक्सीडाइज्ड एल्यूमिनियम पाउडर भी मिलाया गया; इससे रेजिन की चिपकने की क्षमता में वृद्धि हुई। 　　2. तापमान-आधारित तनाव को कम करना: उच्च तापमान पर रेजिन और अधिक सख्त हो जाता है, जिससे संकुचन बल उत्पन्न होता है; इसके कारण बंधन-शक्ति में काफी कमी आ जाती है। प्री-स्ट्रेस तकनीक का उपयोग करके तापमान-आधारित तनाव को कम किया जा सकता है, जिससे मरम्मत की अवधि 4 महीने से अधिक तक बढ़ जाती है। तथाकथित प्री-स्ट्रेस निर्माण विधि, वह तरीका है जिसमें उपकरणों को पहले गर्म किया जाता है, फिर उन्हें आपस में ज 　　इस प्रकार, जब उपकरण का तापमान सामान्य स्तर पर आ जाता है, तो केसिंग एवं बाइंडिंग एजेंटों के संकुचन गुणांकों में अंतर होने के कारण कुछ तनाव/पूर्व-तनाव उत्पन्न हो जाता है। जब ग्लास-लाइन्ड उपकरणों का उपयोग करते समय तापमान में परिवर्तन होता है, तो सबसे पहले यही तनाव कम हो जाता है। जैसे-जैसे तापमान और बढ़ता जाता है, नए तनावों की मात्रा कम हो जाती है; इस प्रकार तापमान-संबंधी तनावों का प्रभाव भी कम हो जाता है। 　　छोटे क्षेत्रों में हुए इनामेल के नुकसान की मरम्मत ज्यादातर चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग करके की जा सकती है। क्षतिग्रस्त हिस्से को साफ करके उस पर लगे जंग एवं तेल/धूल को हटाना आवश्यक यदि क्षतिग्रस्त स्थान पर धातु दिखाई दे, तो अल्कलीय-संघनित एपॉक्सी रेजिन का उपयोग अलगाव परत के रूप में किया जा सकता है। इसके बाद उपकरण को 40–60°C तापमान पर गर्म किया जाता है, एवं चयनित चिपकने वाले पदार्थ के निर्देशानुसार एक अभेद्य चिपकने वाला पदार्थ तैयार किया जाता है। इसे क्षतिग्रस्त स्थान पर पतली परत में लगाया जाता है; फिर उसे सूखने दिया जाता है। आवश्यक मोटाई प्राप्त होने तक ऐसा ही किया जाता है। अंत में, उस रिएक्शन टैंक का तापमान धीरे-धीरे उसके कार्य-तापमान से 20°C अधिक तक बढ़ा दिया जाता है; इसके बाद 24 घंटों तक ऐसी ही स्थिति में रखा जाता है। इस विधि से मरम्मत की लागत कम होती है, इसलिए इसका रसायन उद्योग में बहुत महत्व है।