सूक्ष्म रासायनिक उद्योगों में रिएक्शन टैंकों की सुरक्षा हेतु तकनीकी उपाय

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विस्तृत रासायनिक उत्पादन करने वाली कंपनियों में कई मुख्य उत्पादन कक्ष होते हैं, साथ ही कई सहायक कक्ष भी होते हैं। ऐसी कंपनियों के पास कई रिएक्शन टैंक एवं डिस्टिलेशन टॉवर भी होते हैं। समग्र रूप से देखा जाए, तो यहाँ उपकरणों की संख्या बहुत अधिक है; भंडारण टैंक भी बहुत हैं, एवं पाइप ； संरचनात्मक दृष्टि से, पूरा उत्पादन प्रणाली कई उत्पादन इकाइयों के संयोजन से बना होता है। प्रत्येक उत्पादन इकाई, एक या अधिक रिएक्टरों, कंडेंसरों एवं डिस्टिलेशन टॉवरों के संयोजन से बनी होती है। यूनिट सिस्टम में, रिएक्शन वास के संचालन के दौरान सुरक्षा संबंधी तकनीकी उपायों का विश्लेषण किया जाता है। इसमें तरल पदार्थों के परिवहन एवं ऊष्मा-उत्पन्न करने वाली अभिक्रियाओं हेतु उपयोग में आने वाले सामान्य दबाव वाले रिएक्शन वास एवं कंडेनसर को सबसे सरल संचालन इकाइयों के रूप में लिया जाता है। ऐसी इकाइयों से उत्पन्न होने वाले संभावित खतरों एवं हानिकारक कारकों का विश्लेषण करके, उचित सुरक्षा उपाय एवं आपातकालीन स्थितियों हेतु आवश्यक उपाय तैयार किए जाते हैं। I. मुख्य खतरनाक/हानिकारक कारकों का विश्लेषण:
1. कच्चे माल को डालने में होने वाली त्रुटियाँ: कच्चे माल को बहुत तेज़ गति से डालना, उसके मिश्रण का अनुपात ठीक न होना, या कच्चे माल को गलत क्रम में डालना – ऐसी स्थितियों में तेज़ ऊष्मा-उत्पन्नन प्रतिक्रियाएँ हो सकती हैं। यदि इस ऊष्मा को समय पर शमन न किया जाए, तो ऊष्मा एकत्र हो जाती है, जिससे कच्चा माल विघटित हो जाता है। इससे तेज़ गति से अभिक्रियाएँ होती हैं, एवं बड़ी मात्रा में हानिकारक गैसें उत्पन्न होती हैं; जिससे विस्फोट हो सकता है। 2. पाइपलाइनों से लीकेज: जब किसी सामान्य दबाव वाली अभिक्रिया में कच्चा पदार्थ डाला जाता है, और यदि वेंट पाइप खुला न हो, तो पंप के द्वारा तरल पदार्थ को टैंक में भेजने पर टैंक में धनात्मक दबाव उत्पन्न हो जाता है। इसके कारण पदार्थ वाली पाइपलाइनों में दरारें पड़ सकती हैं, जिससे पदार्थ बाहर गिर जाता है एवं लोगों को चोटें आ सकती हैं। जब सामग्री को निकाला जाता है, तो यदि टैंक में मौजूद सामग्री निर्धारित तापमान तक ठंडी न हो (आमतौर पर 50°C से कम), तो उच्च तापमान वाली सामग्री खराब हो सकती है; साथ ही ऐसी सामग्री से ऑपरेटरों को चोट भी लग सकती है। 3. तापमान में अत्यधिक वृद्धि: जब बर्तन के अंदर की सामग्री को बहुत तेज़ गति से गर्म किया जाता है, तो उसके ठंडा होने की गति कम हो जाती है; इस कारण संघनन प्रक्रिया ठीक से नहीं हो पाती। इसके परिणामस्वरूप सामग्री उबलने लगती है, एवं वाष्प एवं तरल पदार्थ मिलकर एक मिश्रण बन जाता है। ऐसी स्थिति में दबाव उत्पन्न होता है, जिसके कारण वह मिश्रण रिलीफ ट्यूब, वाष्प नलिकाओं, सुरक्षा वाल्वों आदि के माध्यम से बाहर निकल जाता है। यदि दबाव को तेजी से कम नहीं किया जा सकता, तो इससे रिएक्टर के ढाँचे में विस्फोट होने का खतरा पैदा हो सकता है। 4. मरम्मत हेतु आग जलाना: यदि बैरल के अंदर पदार्थों की अभिक्रिया हो रही हो, और उस समय कोई प्रभावी सुरक्षा उपाय न अपनाए जाएं, तो वेल्डिंग या गैस कटिंग जैसी मरम्मत कार्यवाहियाँ की जा सकती हैं; या फिर बोल्टों को कसने या लोहे की वस्तुओं को ठोकने से चिंगारियाँ उत्पन्न हो सकती हैं। ऐसी स्थिति में, यदि वहाँ ज्वलनशील/विस्फोटक पदार्थ मौजूद हों, तो आग लगने या विस्फोट होने का खतरा होता है। द्वितीय, सुरक्षा संबंधी तकनीकी उपाय:
1. तापन नियंत्रण उपाय: उन पदार्थों के लिए, जिनका अभिक्रिया तापमान 100℃ से कम होता है, भाप एवं गर्म पानी का उपयोग करके चरणबद्ध तरीके से तापन किया जा सकता है। इस तरह, पदार्थ अत्यधिक ताप के कारण खराब नहीं होता। पहले भाप का उपयोग करके पदार्थ को लगभग 60℃ तक गर्म किया जाता है; इससे उत्पादन दक्षता में वृद्धि होती है। इसके बाद 100℃ के उबलते पानी का उपयोग करके धीरे-धीरे तापमान को आवश्यक स्तर तक लाया जाता है, ताकि अभिक्रिया सही तरीके से हो सके। इस तरह के चरणबद्ध तापन से उत्पादन दक्षता में वृद्धि होती है; साथ ही, सामग्री के कुछ हिस्सों में अत्यधिक तापमान के कारण उसका विघटन या तीव्र वाष्पीकरण भी रोका जा सकता है। इससे वाष्प एवं तरल पदार्थों का मिश्रण नहीं बनता, जिससे विस्फोट का खतरा भी नहीं रहता। इसके अलावा, ऐसे तापन से सामग्री की प्रतिक्रिया संतुलित रहती है, जिससे उत्पादन दर में वृद्धि होती है एवं लागत में कमी आती है। 2. श्रृंखलाबद्ध शीतलन उपाय: ऊष्मा-उत्पन्न करने वाली अभिक्रियाओं में, अभिक्रिया के शुरुआती चरणों में ऊष्मा प्रदान करने की आवश्यकता होती है; लेकिन अभिक्रिया के दौरान ही ऊष्मा उत्पन्न होती है। इसलिए, अतिरिक्त ऊष्मा को तेज़ एवं प्रभावी ढंग से हटाना आवश्यक है। सामान्य उपयोग हेतु, रिएक्शन टैंकों की शीतलन प्रणाली में मुख्य रूप से “जैकेट शीतलन” एवं “कोइल शीतलन” का उपयोग किया जाता है। इसमें उपयोग होने वाले शीतलन तरल पदार्थों में मुख्य रूप से “परिसंचरण जल” एवं “फ्रीज फ्रीज़िंग तरल पदार्थों से ठंडक प्राप्त करने में समय कम लगता है, ल उत्पादन प्रक्रिया के दौरान जब कोई असामान्य प्रतिक्रिया होती है, खासकर जब तापमान एवं दबाव में तेजी से वृद्धि होती है, तो ऑपरेटर अपनी सुरक्षा के लिए तुरंत उस स्थल से बाहर निकल जाते हैं। ऐसी स्थिति में वे ऊष्मा स्रोत को प्रभावी ढंग से बंद नहीं कर पाते, और शीतलन प्रणाली को भी प्रभावी ढंग से सक्रिय नहीं कर पाते। इसके लिए, संचालन स्थल से दूर स्थित स्थानों पर आपातकालीन स्थितियों में शीतलन प्रणाली को सक्रिय करने हेतु विशेष व्यवस्था की जानी चाहिए। बेहतर होगा कि स्टीम वाल्वों के निकट ही रहा जाए। स्टीम वाल्वों को बंद करने एवं मिश्रण प्रक्रिया हेतु आवश्यक ऊर्जा को बंद करने के साथ ही, कूलिंग सिस्टम को भी सक्रिय कर दिया जाए। इससे ऊष्मा एवं ऊर्जा का प्रवाह रुक जाएगा, मिश्रण प्रक्रिया भी रुक जाएगी, एवं तेज़ गति से तापमान कम हो जाएगा। इस तरह दुर्घटना को शुरुआती चरण में ही नियंत्रित किया जा सकेगा, एवं दुर्घटना के और बढ़ने को रोका जा सकेगा। 3. श्रृंखलाबद्ध विस्फोट-निवारण उपाय: ताकि बर्तन के अंदर मौजूद पदार्थों से तापमान नियंत्रण से बाहर होने पर गैसें बनकर दबाव पैदा न हो, इसलिए समय रहते दबाव कम किया जा सके। सामान्य दबाव वाले अभिक्रिया उपकरणों में भी, अभिक्रिया की विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर आपातकालीन दबाव-निवारण उपकरण लगाने आवश्यक हैं। बॉयलर के ऊपरी हिस्से में सुरक्षा वाल्व लगाना आवश्यक है; ऐसी प्रक्रियाओं में, जिनमें तीव्र प्रतिक्रियाएँ हो सकती हैं, वहाँ ब्लास्ट वाल्व लगाना आवश्यक है। विस्फोट-रोधी प्लेट से जुड़ी पाइपलाइनों का निकास बिंदु, बाहर के सुरक्षित स्थान पर या वेंटिलेशन पाइपों के छिद्रों तक होना चाहिए; इसे सीधे सड़कों या संचालन हेतु उपयोग में आने वाले मंचों की ओर नहीं रखा जाना चाहिए, ताकि सामग्री छिटककर किसी को चोट न पहु जिन प्रक्रियाओं में थोड़ा-थोड़ा करके पदार्थ डाला जाता है, वहाँ डालने की गति को अवश्य ही सख्ती से 4. विद्युत-चुम्बकीय ऊर्जा से बचने हेतु सीलबंद परिवहन व्यवस्था: सामग्री के परिवहन हेतु पाइपलाइन प्रणाली में, सामग्री के गुणों के आधार पर स्टील की पाइपें या प्लास्टिक की पाइपें उपयोग में लाई जानी चाहिए। (सामान्य नियमों के अनुसार प्लास्टिक की पाइपों का उपयोग नहीं किया जा सकता, लेकिन विशेष परिस्थितियों में ऐसा क चाहे कोई भी पाइप हो, उसे हमेशा फ्लैंज या बोल्टों के द्वारा मजबूती से जोड़ना आवश्यक है, ताकि सामग्री बाहर न गिरे। प्लास्टिक की पाइपों को जोड़ने हेतु रबर के कवरों का उपयोग नहीं किया जा सकता; क्योंकि ऐसा करने से कार्बन स्टील पाइपों के फ्लैंज भागों पर विद्युत-स्थैतिक संपर्क सुनिश्चित करना आवश्यक है। यदि किसी फ्लैंज पर छह बोल्ट हैं, तो वहाँ विद्युत-स्थैतिक संपर्क की आवश्यकता नहीं है; लेकिन यदि बोल्टों की संख्या चार या उससे कम है, तो वहाँ अवश्य ही विद्युत-स्थैतिक संपर्क किया जाना चाहिए। (सममिति के लिहाज से, आमतौर पर पाँच बोल्ट नहीं होते; लेकिन यदि पाँच बोल्ट हों, तो भी विद्युत-स्थैतिक संपर्क आवश्यक है।) विद्युत-स्थैतिक कनेक्टरों हेतु 4 वर्ग मिलीमीटर के तांबे के तारों का उपयोग किया जाना चाहिए। जब प्लास्टिक की पाइपों का उपयोग कार्बनिक विलायकों या ऐसे अन्य पदार्थों को परिवहन करने हेतु किया जाता है, जिनसे स्टैटिक विद्युत उत्पन्न होती है, तो ऐसी स्थिति में स्टैटिक विद्युत को नियंत्रित करने हेतु पाइपों के अंदर पतली तांबे की पट्टियाँ लगानी आ विशिष्ट विधि यह है कि धातु की नली के निकास बिंदु पर एक छोटा सा स्टील की कील लगाया जाता है, एवं उसे नली के अंदर की ओर हल्का सा झुका दिया जाता है। पतले तांबे के सिक्कों को उस स्टील की कील पर लपेटकर मजबूती से बाँध दिया जाता है। इसके बाद वह सिक्कों का समूह प्लास्टिक की नली के अंदर से गुजरकर दूसरे छिद्र से बाहर आता है, एवं वहाँ भी उसे मजबूती से बाँध दिया जाता है। केवल इसी तरह ही स्थिर विद्युत प्रवाह के लिए आवश्यक मार्ग बन सकता है, एवं स्थिर विद्युत को समय पर ग्राउंडिंग सिस्टम में स्थानांतरित किया जा सकता है। 5. श्रमिकों की सुरक्षा हेतु उपाय: संचालन स्थलों पर पंखे या वेंटिलेटर लगाने से, न केवल कर्मचारियों का स्वास्थ्य सुरक्षित रहता है, बल्कि संचालन स्थलों पर ज्वलनशील गैसों की मात्रा भी कम हो जाती है; इससे विस्फोट का खतरा भी कम हो जाता है। दबाव की स्थिति में बर्तन के अंदर मौजूद गैसीय पदार्थों के लीक होने, एवं उनके ऑपरेशन रूम में फैलकर ऑपरेटरों को नुकसान पहुँचाने से बचने हेतु, ऑपरेशन रूम में फैन लगाना आवश्यक है। ऑपरेशन रूम में बाहर से ताज़ी हवा लाई जाती है, ताकि ऑपरेशन रूम में हल्का धनात्मक दबाव बना रहे। विषाक्त/हानिकारक गैसें उत्सर्जित करने वाले उपकरणों को, स्थानीय क्षेत्र में प्रचलित हवा की दिशा के विपरीत दिशा में ही स्थापित किया जाना चाहिए। ऐसा करने से गैसों का विसरण आसान हो जाता है, एवं ऑपरेटरों को भी गैसों से होने वाले नुकसान को कम करने हेतु उचित कदम उठाने में आसानी होती है। 6. आग लगने की स्थिति में सुरक्षा उपाय: आग लगने से संबंधित सुरक्षा उपायों का उद्देश्य दो बातों को सुनिश्चित करना है – पहला, यह सुनिश्चित करना कि आग लगाने वाले उपकरणों/पाइपलाइनों के अंदर कोई ज्वलनशील पदार्थ न हो; दूसरा, यह सुनिश्चित करना कि उन उपकरणों/पाइपलाइनों के आसपास भी कोई ज्वलनशील पदार्थ न हो। दो चीजों को सुनिश्चित करने हेतु, आग संबंधी प्रबंधन के महत्व को सही ढंग से समझना आवश्यक है। सुरक्षा संबंधी जागरूकता को बढ़ाना भी आवश्यक है। विभिन्न सुरक्षा तकनीकों जैसे कि विद्युत आपूर्ति बंद करना, वस्तुओं को अलग करना, उन्हें साफ करना, वेंटिलेशन आदि को ठीक से लागू करना आवश्यक है। सुरक्षा प्रबंधन संबंधी उपायों जैसे कि प्रारंभिक जाँच, पुनः जाँच, अनुमोदन, निगरानी, सफाई, स्वीकृति आदि को भी नियमानुसार ही किया जाना चाहिए। 7. अन्य सुरक्षा उपाय: मशीनरी को अवश्य ही ठीक से जमीन से जोड़ा जाना चाहिए, एवं जमीनी प्रतिरोध 10Ω से अधिक नहीं होना चाहिए। ； इलेक्ट्रिक मोटर में जीरो वायर से जुड़ने हेतु आवश्यक व ； गियरबॉक्स के ड्राइविंग हिस्सों पर अवश्य ही सुरक्षा कवर होना चाहिए ； ऑपरेशन पैनल को मजबूत होना चाहिए; वह हिलना नहीं चाहिए, और उसमें कोई छेद भी नहीं होना च ； सुरक्षा रेलिंग की ऊँचाई 1.05 मीटर से अधिक होनी चाहिए, एवं रेलिंगों के बीच की दूरी 0.35 मीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। ； उपकरण की जमीन से ऊँचाई ऐसी होनी चाहिए कि वह मनुष्य के सिर से टकरा न सके। जब प्रक्रिया के दौरान सामग्री को चरणबद्ध रूप से ही डालने की आवश्यकता होती है, तो मैनहोल के ढक्कन पर वाल्व एवं फनल लगाना उचित होता है। ； कंडेंसर की रिलीफ पाइपों को सीधे बाहर या वेंटिलेशन पाइपों से जोड़ा जाना चाहिए; इन्हें सीधे गलियारों या कर्मचारियों के कार्यस्थलों की ओर नहीं जोड़ा जाना चाहिए। ； यदि ऐसी स्थिति है, तो आपातकालीन निकास मार्ग एवं पूरी प्रक्रिया पर निगरानी रखने हेतु चेतावनी उपकरण भी आवश्यक हैं। ； पार्किंग के दौरान नाइट्रोजन से सुरक्षा के उपाय किए जाने आवश्यक हैं। उन उपकरणों के लिए, जिनमें बिजली/पानी की आपूर्ति में व्यवधान होने पर अनियंत्रित स्थिति उत्पन्न हो सकती है, डबल सर्किट एवं डबल जल-स्रोत वाली व्यवस्था आव तीन, आपातकालीन स्थितियों में उठाए जाने वाले उपाय:
1. जब उत्पादन प्रक्रिया में तापमान/दबाव तेजी से बढ़ जाए एवं इसे नियंत्रित न किया जा सके, तो तुरंत सभी सामग्री-आपूर्ति वाले वाल्वों को बंद कर देना चाहिए। ； तुरंत मिश्रण करना बंद करें। ； तुरंत भाप (या गर्म पानी) के तापन वाल्व को बंद करें, एवं ठंडे पानी (या फ्रीजिंग वॉटर) के शीतलन वाल्व को खोलें। ； तुरंत वेंट वाल्व को खोलें। ； जब रिलीफ वाल्व न हो, एवं तापमान/दबाव पर नियंत्रण संभव न हो, तो उपकरण के नीचे स्थित रिलीफ वाल्व को तुरंत खोलकर सामग्री को बाहर निकाल देना चाहिए। ； यदि उपरोक्त उपाय कारगर न हों, एवं नीचे स्थित डिस्चार्ज वाल्व के माध्यम से सामग्री को बाहर निकालने में समय लगे, तो तुरंत संबंधित कर्मचारियों को वहाँ से निकल जाने के लिए सूचित करें। 2. जब विषाक्त/हानिकारक पदार्थों का बड़े पैमाने पर रिसाव हो, तो तुरंत आसपास के लोगों को सूचित करें, ताकि वे जल्दी से उस स्थान से दूर चले जाएँ। ； तुरंत पॉजिटिव प्रेशर वाला वेंटिलेटर पहनें, एवं विषाक्त/हानिकारक पदार्थों के रिसाव होने वाले वाल्वों को बंद कर दें। ； जब विषाक्त/हानिकारक पदार्थों से संबंधित वाल्वों को बंद नहीं किया जा सकता, तो तुरंत हवा के प्रवाह की दिशा में स्थित इकाइयों एवं लोगों को सूचित करके उन्हें वहाँ से निकालना आवश्यक है; या फिर उन्हें सुरक्षात्मक उपाय करने होंगे। साथ ही, पदार्थ के गुणों के अनुसार उपयुक्त रसायनों का उपयोग करके उस पदार्थ को अवशोषित/पतला करना आवश अंत में, लीक हुए पदार्थों को संग्रहीत करके उनका उचित निपटान किया जाता है। 3. जब ज्वलनशील/विस्फोटक पदार्थ बड़ी मात्रा में लीक हो जाते हैं, तो तुरंत प्रेशर-सपोर्टेड वेंटिलेटर पहनकर ऐसे पदार्थों के लीक होने वाले वाल्वों को बंद (या ठीक से सील) कर देना आवश्यक है। ； जब ज्वलनशील/विस्फोटक पदार्थों के रिसाव को रोकने हेतु वाल्वों को बंद नहीं किया जा सकता, तो तुरंत आसपास के लोगों (खासकर हवा की दिशा में स्थित लोगों) को सूचित करें कि वे आग जलाने एवं ऐसी गतिविधियों को बंद कर दें। साथ ही, आसपास की अन्य उत्पादन/कार्यप्रणालियों को भी तुरंत बंद कर देना चाहिए। यदि संभव हो, तो ज्वलनशील/विस्फोटक पदार्थों को सुरक्षित स्थान पर ले जाकर वहाँ ही उनका निपटान करना चाहिए। जब गैस लीक हो चुकी है एवं वह जल रही है, तो तुरंत वाल्व बंद नहीं करना चाहिए। ऐसी स्थिति में वापसी होने से या गैस की सांद्रता विस्फोटक स्तर तक पहुँचने से होने वाले विस्फोट से बचने हेतु सावधान रहना आवश्यक है। ； 4. जब किसी व्यक्ति को चोट लगती है, तो तुरंत विषाक्तता के कारणों का पता लेना आवश्यक है, ताकि उचित उपाय किए जा सकें। ； जब विषाक्तता सांस लेने के कारण होती है, तो पीड़ित व्यक्ति को तुरंत हवा के अच्छे प्रवाह वाली जगह पर ले जाना आवश्यक है। यदि विषाक्तता गंभीर हो, तो तुरंत उसे अस्पताल ले जाकर इलाज कराना ； यदि विषाक्तता खाने से होती है, तो पर्याप्त मात्रा में गुनगुना पानी पीना चाहिए; उल्टी करानी चाहिए; या दूध/अंडे का सफ़ेद भाग पिलाकर विष को निकालना चाहिए; या अन्य उपायों से विष को शरीर से ब ； यदि त्वचा के कारण विषाक्तता हो जाए, तो तुरंत दूषित कपड़े उतार दें, अधिक मात्रा में साफ पानी से उस जगह को धोएं, एवं तुरंत डॉक्टर के पास जाएं। ； जब विषपीड़ित व्यक्ति की सांसें रुक जाती हैं, तो तुरंत कृत्रिम श्वास देना आवश्यक है। ； जब विषप्रभाव से व्यक्ति का हृदय धड़कना बंद कर देता है, तो तुरंत कृत्रिम रूप से हृदय को धड़काना आवश्यक हो जात ； जब किसी व्यक्ति की त्वचा पर बड़े क्षेत्र में झुलसने के निशान हो जाते हैं, तो तुरंत उस घायल हिस्से को पर्याप्त मात्रा में साफ पानी से धोना चाहिए; धोने का समय लगभग पंद्रह मिनट होना चाहिए। इस दौरान ध्यान रखना आवश्यक है कि व्यक्ति को ठंड से कोई नुकसान न पहुँचे। घायल व्यक्ति को दूषित न होने वाले कपड़े पहनाकर तुरंत अस्पताल ले जाना चाहिए। रिएक्शन वेसल, सूक्ष्म रसायन उत्पादन करने वाली कंपनियों में सबसे अधिक उपयोग में आने वाला उपकरण है; यह यूनिट सिस्टमों में भी सबसे महत्वपूर्ण उपकरण माना जाता है। सुरक्षित उत्पादन हेतु इस उपकरण पर विशेष ध्यान दिया जाता है। केवल प्रत्येक रिएक्शन टैंक एवं प्रत्येक इकाई-प्रणाली का सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करना ही पर्याप्त नहीं है; बल्कि उचित सुरक्षा उपाय भी आवश्यक हैं। मानवीय त्रुटियों से बचने हेतु चेतावनी तंत्र भी आवश्यक हैं, ताकि उपकरणों की वास्तविक सुरक्षा सुनिश्चित हो सके।