हाई-प्रेशर जेट क्लीनिंग तकनीक क्या है?

उच्च-दबाव वाले जल-धारा से सफाई करने की तकनीक: हाल के वर्षों में, उच्च-दबाव वाले जल-धारा से सफाई करने की तकनीक में तेजी से प्रगति हुई है; इसका उपयोग तेल, रसायन उद्योग, बिजली उद्योग, धातुकर्म आदि उद्योगों में व्यापक रूप से किया जा रहा है। इसका उपयोग कंटेनरों की सफाई हेतु किया जा सकता है; जैसे – हाई-प्रेशर वाले बर्तन, रिएक्टर, कूलिंग टॉवर, भंडारण टैंक, टैंकर आदि। ； इसका उपयोग विभिन्न उपकरणों, पाइपलाइनों, गैस पाइपलाइनों एवं ऊष्मा-आदान हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों की सफ ； इसका उपयोग जहाजों पर जमी हुई समुद्री गंदगी, कैल्शियम ऑक्साइड, लोहे की गंदगी, विभिन्न प्रकार की परतें, कंक्रीट, रेजिन, रंग, रबर, जिप्सम, प्लास्टिक आदि को साफ करने हेतु भी किया जा सकता है; इसका सफाई प्रभाव काफी अच्छा होता है। उच्च दबाव वाला जल-प्रवाह पर्यावरण को प्रभावित नहीं करता, इसकी दक्षता अधिक होती है, एवं यह सफाई की आवश्यकताओं को आसानी से 1. उच्च-दबाव जल-धारा से सफाई करने का सिद्धांत एवं विशेषताएँ: उच्च-दबाव जल-धारा से सफाई करने हेतु, उच्च-दबाव वाले पंप का उपयोग करके जल को उच्च दबाव पर पंप किया जाता है। इसके बाद यह जल पाइपों के माध्यम से नोजल तक पहुँचता है, जहाँ उच्च-दबाव एवं कम वेग वाला जल, कम दबाव एवं उच्च वेग वाली धारा में परिवर्तित हो जाता है। ； फिर, जेट की उच्च ऊर्जा के कारण, यह लगातार सफाई की जा रही सतह पर प्रभाव डालता है; इससे गंदगी अलग हो जाती है, और इस तरह सफाई हो जाती है। उच्च-दबाव वाले जल-धारा द्वारा सफाई करने में, पारंपरिक जल-धारा विधि, यांत्रिक सफाई विधियों एवं रासायनिक सफाई विधियों की तुलना में निम्नलिखित लाभ हैं: 1) यदि उचित दबाव स्तर चुना जाए, तो उच्च-दबाव वाली जल-धारा द्वारा सफाई करने से सफाई किए जाने वाले उपकरणों की संरचना को कोई नुकसान नहीं पहुँचता। ； 2) उच्च-दबाव वाले जल-प्रवाह से सफाई करने हेतु सामान्य पानी का उपयोग उच्च गति पर किया जाता है। इसलिए यह पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करता, उपकरणों को क्षतिग्रस्त नहीं करता, एवं कोई यांत्रिक क्षति भी नहीं पहुँचाता। इस विधि से सफाई की दक्षता अधिक होती है, ऊर्जा की बचत होती है; साथ ही, ऐसी विशेष गंदगियों को भी हटाया जा सकता है, जिन्हें रासायनिक विधियों से हटाना मुश्किल है। ； 3) धोने के बाद, उपकरणों एवं घटकों को स्वच्छ किया नहीं जा सकता। ； 4) कठिन परिस्थितियों में भी सफाई की जा सकती है। ； 5) इसे मशीनीकृत/स्वचालित बनाना आसान है; डिजिटल नियंत्रण हेतु भी यह उपयुक्त है। ； 6) ऊर्जा की बचत होती है, सफाई की दक्षता अधिक होती है, एवं लागत कम रहती है। 2. उच्च-दबाव जल-धारा सफाई उपकरण की संरचना: उच्च-दबाव जल-धारा सफाई उपकरण को “उच्च-दबाव जल-धारा सफाई एजेंट” भी कहा जाता है। यह मुख्य रूप से उच्च-दबाव पिस्टन पंप, ऊर्जा उत्पन्न करने वाले घटक, नोजल, उच्च-दबाव वाली नलियाँ एवं अन्य सहायक उपकरणों से मिलकर बना होता है। 3. उच्च-दबाव वाले जल-धारा से सफाई करने की प्रक्रिया में कुछ महत्वपूर्ण पैरामीटरों का निर्धारण
1) कार्य-दबाव का निर्धारण: उच्च-दबाव वाले जल-धारा से सफाई करने हेतु आवश्यक कार्य-दबाव का चयन, जमा हुए अवशेषों की प्रकृति के आधार पर ही किया जाना चाहिए। उच्च-दबाव वाले जल-धारा से सफाई हेतु आवश्यक दबाव स्तर:
निम्न-दबाव, मध्यम-दबाव – 0.5~20 मेगापास्कल; 20~70 मेगापास्कल।
उच्च-दबाव, अति-उच्च-दबाव – 140~400 मेगापास्कल; >400 मेगापास्कल।
उच्च-दबाव वाले जल-धारा से सफाई हेतु आमतौर पर 2~35 मेगापास्कल का दबाव एवं 20~100 लीटर/मिनट की जल-प्रवाह दर पर्याप्त होती है। इस सीमा में, आवश्यक ऊर्जा 3~15 किलोवाट होती है। ； अधिकांश सफाई कार्यों हेतु 70 मेगापास्कल तक के दबाव वाले जल-प्रवाह का उपयोग किया जा सकता है। ； केवल बहुत ही कम स्लगिंग प्रक्रियाओं में ही 270 मेगापास्कल का उपयोग किया जाता है। डिस्लेयरिंग सामग्री एवं दबाव का तुलनात्मक विवरण निम्नलिखित है:
**दबाव/मेगापास्कल:** 10, 21, 32, 42–70
**डिस्लेयरिंग सामग्री:** हल्की मात्रा में जहाजों से उत्पन्न गंदगी, हल्की मात्रा में ईंधन तेल के अवशेष, एल्यूमिनियम से बने रेडिएटर एवं केस; ढीला कंक्रीट, सामान्य समुद्री जीव, रेत/पत्थर एवं कीचड़, हल्की मात्रा में थर्मल-रोल्ड स्टील की सतह पर जमी ऑक्सीकरण परतें, ढीली पेंट परतें/जंग की परतें। पाइपों में मौजूद कंक्रीट, समुद्री जीवों की परतें, लोहे के उत्पाद, रनवे से गंदगी हटाना, हल्के रंग का चूनापत्थर, पत्थरों की परतें, टार के अवशेष, सामान्य रासायनिक अवशेष – 70~105। कंक्रीट को काटना एवं उस पर लगी पेंट की परतों को हटाना, चूनापत्थर, अधिक मात्रा में ऑक्सीकृत इस्पात, सिलिका-आधारित सामग्रियाँ, दहन से उत्पन्न अवशेष, सामान्य रासायनिक अवशेष – 105~210। ग्रेनाइट, संगमरमर, चूनापत्थर, जहाजों पर लगा ईपॉक्सी-आधारित रंग, सीसे की प्लेटें, एल्यूमीनियम की प्लेटें, रबर आदि को काटना; फ्रोजन खाद्य पदार्थों की सफाई हेतु उच्च दबाव वाले पानी का उपयोग। सफाई उपकरणों का दबाव एवं प्रवाह दर।
**संबंधित कार्य:** पाइपों से गंदगी हटाना, सीवेज सिस्टम, तेल कुओं में मौजूद गंदगी हटाना, तेल टैंकों/ट्रकों से गंदगी हटाना, बॉयलरों से गंदगी हटाना, इस्पात की सतह से जंग हटाना, मशीनों के घटकों से जंग हटाना, जेट द्वारा सफाई करना।
**रॉकेटों में उपयोग होने वाले ठोस पदार्थ।**
2) वास्तविक प्रवाह दर: जेटिंग के दौरान वास्तविक प्रवाह दर, आम तौर पर मूल निर्धारित प्रवाह दर पर ही निर्भर होती है:
U = √2P/ρ
जहाँ, U = प्रवाह दर, m/s ； P, कार्य-दबाव है, इसकी इकाई मेगापास्कल है; ρ, तरल पदार्थ का घनत्व है, इसकी इकाई किलोग्राम/मी³ है। 3) लोडिंग सतह पर लगने वाले बल का निर्धारण निम्नलिखित सूत्र से किया जाता है:
F = 2.655 × 10⁻⁴ × A × p¹·⁵
जब निरंतर धारा किसी समतल सतह पर ऊर्ध्वाधर दिशा में आपतित होती है, तो लोडिंग सतह पर लगने वाले बल F की गणना इसी सूत्र से की जाती है।
यहाँ, F, लोडिंग सतह पर लगने वाले बल को दर्शाता है; इसकी इकाई न्यूटन है। ； A, नोजल का क्षेत्रफल है; इसकी इकाई मीटर² है। ； ρ, कार्यदबाव है; इसकी इकाई मेगापास्कल है। 4) नोजल की दूरी का निर्धारण: नोजल की दूरी से तात्पर्य, नोजल एवं सफाई होने वाली सतह के बीच की दूरी से है। इस दूरी का सफाई की गुणवत्ता पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। जैसे-जैसे निकासी की दूरी बढ़ती है, धोए जा रहे सतह तक जेट का प्रसार भी बढ़ जाता है; इस कारण जेट की शक्ति में कमी आ जाती है। ； जब निकासी की दूरी कम होती है, तो प्रति समय में सफाई होने वाले क्षेत्र का आकार भी कम हो जाता है। इसलिए, निष्कर्षण की दूरी यदि बहुत अधिक या बहुत कम हो, तो इससे सफाई की दक्षता कम हो जाती है। प्रयोगों से पता चला है कि, सामान्य शरीर सतह पर मौजूद वसा-युक्त पदार्थों को साफ करने हेतु, निष्पेषण की दूरी (150–300) D की सीमा में ही उचित रहती है; जहाँ D, नोजल के निकास छिद्र का व्यास है। 5) आपतन कोण का निर्धारण: अनुभवजन्य आंकड़ों के अनुसार, वसा युक्त सतहों की सफाई हेतु आपतन कोण 17° होना उचित है। 4. उच्च-दबाव जल-धारा द्वारा सफाई के उपयोग के उदाहरण: उच्च-दबाव जल-धारा द्वारा सफाई की तकनीक का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में विभिन्न प्रकार के रासायनिक टैंकों, हीट एक्सचेंजरों, कंडेनसरों, पाइपों, पाइप-समूहों की सफाई, कोयले को हटाने, जंग हटाने, जल-शक्ति संबंधी कार्यों आदि में किया जाता है। विदेशी पेट्रोकेमिकल कंपनियों में, हीट एक्सचेंज उपकरणों की सफाई हेतु 80% मामलों में उच्च दबाव वाले जल-धारा का उपयोग किया जाता है, जबकि 10% से 20% मामलों में रासायनिक विधियों का उपयोग किया जाता है। उच्च-दबाव वाले जल-प्रवाह से सफाई करने का तरीका, भाप से सफाई करने के तरीके के समान ही प्रभावी है; लेकिन इसकी दक्षता 10% से 40% तक अधिक है। इस तरीके से बिना किसी ज्वलनशील/विषाक्त पदार्थ के, एवं पर्यावरण को नुकसान पहुँचाए ही सुरक्षित एवं स्वच्छ तरीके से सफाई की जा सकती है भंडारण टैंक, पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले ऐसे उपकरण हैं; इनके विभिन्न प्रकार एवं आकार होते हैं, एवं इनमें विभिन्न प्रकार के पदार्थ भी संग्रहीत किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, सिंथेटिक रबर के घोल को संग्रहीत करने हेतु उपयोग में आने वाले टै पहले मानव श्रम से ही इसे साफ किया जाता था; एक दिन में कुछ वर्ग मीटर ही साफ किए जा सकते थे। उच्च दबाव वाले जल-प्रवाह का उपयोग सफाई हेतु किया जाता है; इसके लिए 50 मेगापास्कल दबाव एवं 100 लीटर/मिनट की दर से जल प्रवाहित करने वाले उपकरणों का उपयोग किया जाता है। 2–3 सिंगल-नोज़ वाले स्प्रे गनों का उपयोग करके 10 घंटों में ही एक रबर-तरल पात्र की सफाई की जा सकती है; इससे दक्षता में दस गुना से अधिक की वृद्धि हो जाती है। जब ट्यूब-आर्मेड हीट एक्सचेंजर पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाता है, तो रासायनिक सफाई संभव नहीं होती। कृत्रिम/मशीनी विधियों में स्टील की छड़ों का उपयोग करके सफाई करने से दक्षता कम होती है, एवं इससे पाइपों को भी नुकसान उच्च दबाव वाले जल-प्रवाह तकनीक का उपयोग करके, 70–100 मेगापास्कल का दबाव एवं 84 लीटर/मिनट की जल-प्रवाह दर का उपयोग करते हुए, दस घंटों से भी कम समय में ही सफाई पूरी हो जाती है। 1) बिजली संयंत्रों में राख परिवहन पाइपों की आंतरिक सतहों की सफाई के उदाहरण – बाओगांग का स्वयं का बिजली संयंत्र एक थर्मल बिजली संयंत्र है; इसमें मुख्य ईंधन कोयले का पाउडर है। राख को यांगत्ज़ी नदी के किनारे स्थित राख-भंडारण स्थल तक पहुँचाने हेतु, पंप स्टेशन लगाए गए हैं; साथ ही 2500 मीटर लंबी तीन पाइपलाइनें भी हैं, जिनका वैकल्पिक रूप से उपयोग किया जाता है। नम राख को जल-दबाव के द्वारा ही परिवहन किया जाता है। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, प्रक्रिया संबंधी पदार्थों एवं जल-प्रणाली के कारण आंतरिक दीवारों पर 20–60 मिमी मोटी परतें बन जाती हैं। नम राख भूरे रंग की होती है; इसकी संरचना परतदार होती है, यह कठोर एवं घनी होती है, एवं टाइलों जैसी दिखती है। ऐसी स्थिति सामान्य संचालन में बाधा डालती है। अतीत में, जापानी विशेषज्ञों के मार्गदर्शन में, पूरी पाइपलाइन प्रणाली की सफाई हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग करके, डुबोकर, वायु निकालकर, एवं रासायनिक विधियों से की जाती थी। हवा एवं पाइपलाइनों की जटिल संरचना, पुलों/सड़कों से होकर गुजरना, तथा पाइपलाइनों में ऊँच-नीच होने के कारण, एसिड वाला घोल पूरी पाइपलाइन में नहीं भर पाता; इस कारण एसिडीकरण प्रक्रिया पूरी तरह से नहीं हो पाती। अब उच्च-दबाव वाले जल-प्रवाह का उपयोग सफाई हेतु किया जा रहा है; दबाव 100 मेगापास्कल, प्रवाह दर 64 लीटर/मिनट, एवं शक्ति 139 किलोवाट है। हर 30 मीटर के अंतराल पर सफाई करने से अच्छा परिणाम प्राप्त होता है। 2) एक्सचेंजरों की सफाई के उदाहरण: शान्सी केली क्लीनिंग लिमिटेड का उदाहरण – एक कारखाने में दस से अधिक ट्यूबलर कार्बन स्टील एक्सचेंजर, पानी की गंदगी एवं कीचड़ के कारण बंद हो गए थे; इन्हें साफ करने हेतु उच्च-दबाव वाले जेट प्रवाह तकनीक का उपयोग किया गया। सफाई हेतु आवश्यक क्षेत्रफल लगभग 5000 मीटर² है; सफाई हेतु आवश्यक दबाव 60–80 मेगापास्कल है। प्रत्येक मशीन को सफाई करने में 70–100 घंटे लगते हैं। सफाई के बाद सतह पर धातु की चमक दिखाई देती है, एवं कोई क्षति नहीं होती। बीजिंग स्थित एक रासायनिक कारखाने के विघटन कार्यशाला में स्थित 12 हीट एक्सचेंजरों, पॉलीस्टाइरीन कार्यशाला में स्थित 8 हीट एक्सचेंजरों, एवं स्टाइरीन कार्यशाला में स्थित 1 हीट एक्सचेंजर की सफाई उच्च-दबाव वाले जेट प्रवाह तकनीक का उपयोग करके की गई। कुल मिलाकर, 7772 वर्ग मीटर के क्षेत्र की सफाई की गई। सफाई हेतु आवश्यक दबाव 65–70 मेगापास्कल है, एवं सफाई में लगने वाला समय 150 घंटे है। सफाई का प्रभाव: उपकरण पर धातु की चमक दिखाई देती है।

उच्च-दबाव जल-धारा सफाई मशीनों की तकनीक, तरल पदार्थों पर दबाव लगाने के सिद्धांत पर आधारित है। इसमें उच्च-दबाव पंप के माध्यम से, ऊर्जा स्रोत (इलेक्ट्रिक मोटर) की ऊर्जा को दबाव-ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। इस उच्च-दबाव वाले जल को छोटे छिद्रों वाले नोजलों के माध्यम से बाहर निकाला जाता है; ऐसे में दबाव-ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिससे उच्च गति वाली जल-धारा उत्पन्न होती है। उच्च दबाव वाले जल-धारा से सफाई करने हेतु परिष्कृत उपकरणों एवं अनुलग्नकों की आवश्यकता होती है; जैसे – तीन-पिस्टन वाले पंप, लचीला ड्राइव सिस्टम, उच्च दबाव वाली बंदूकें, फुट वाल्व, उच्च दबाव वाली नलियाँ, शक्तिशाली घूर्णन फव्वारे, पाइप फव्वारे, पंखे के आकार के नोजल, समतल सतहों की सफाई हेतु उपकरण, तथा त्रिआयामी घूर्णन फव्वारे आदि। साथ ही, इस तकनीक में निम्नलिखित विशेषताएँ भी हैं: सबसे पहले, सफाई की गति बहुत तेज होती है – पानी के जेट (विदेशों में इसे “वॉटर गन” भी कहा जाता है) के कारण संरचनाओं को तुरंत ही नष्ट किया जा सकता है। यह पारंपरिक रासायनिक विधियों, स्प्रे-सैंडिंग/बल्लेटिंग विधियों, साधारण मैकेनिकल उपकरणों एवं हाथ से की जाने वाली सफाई विधियों की तुलना में कई गुना से लेकर कई दर्जन गुना तक अधिक तेज़ गति से सफ मान लीजिए कि जेट में प्रयोग होने वाला माध्यम सामान्य पानी है; तो सफाई की प्रक्रिया में उच्च ऊर्जा के कारण किसी भी प्रकार के पूरक पदार्थों या क्लीनरों की आवश्यकता नहीं होती, इसलिए लागत बहुत कम होती है। 　　दूसरी बात, सफाई हेतु लागने वाली लागत कम है; साथ ही, पानी की आवश्यकता भी बहुत कम है – 2 घन मीटर/घंटा। यह लगभग रासायनिक सफाई का केवल 1/3 ही है; अर्थात् उच्च-दबाव वाले जल-प्रवाह से सफाई करने में पानी की मात्रा कम होती है, एवं इसके लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए यह ऊर्जा-बचत वाला उपकरण है। 　　अंत में, यह विधि सुरक्षित है – वॉटर जेट विधि का उपयोग करने से कोई चिंगारी नहीं उत्पन्न होती। इसे तेल भंडारण टैंकों में भी उपयोग में लाया जा सकता है। इससे सफाई की प्रक्रिया कम हो जाती है, जिससे लागत भी बचती है। उच्च-दबाव वाले जल-धारा विधि से सफाई करने में, सफाई की गुणवत्ता, ऊर्जा-खपत, सफाई हेतु आवश्यक लागत, एवं पर्यावरण संरक्षण जैसे मामलों में इसके अतुलनीय लाभ हैं; इसलिए इसका व्यापक उपयोग एक अनिवार्य प्रवृत्ति है।

उच्च-दबाव जल-धारा सफाई मशीनों की तकनीक, तरल पदार्थों पर दबाव लगाने के सिद्धांत पर आधारित है। इसमें उच्च-दबाव पंप के माध्यम से, ऊर्जा स्रोत (इलेक्ट्रिक मोटर) की ऊर्जा को दबाव-ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। इस उच्च-दबाव वाले जल को छोटे छिद्रों वाले नोजलों के माध्यम से बाहर निकाला जाता है; ऐसे में दबाव-ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिससे उच्च गति वाली जल-धारा उत्पन्न होती है। उच्च दबाव वाले जल-धारा से सफाई करने हेतु परिष्कृत उपकरणों एवं अनुलग्नकों की आवश्यकता होती है; जैसे – तीन-पिस्टन वाले पंप, लचीला ड्राइव सिस्टम, उच्च दबाव वाली बंदूकें, फुट वाल्व, उच्च दबाव वाली नलियाँ, शक्तिशाली घूर्णन फव्वारे, पाइप फव्वारे, पंखे के आकार के नोजल, समतल सतहों की सफाई हेतु उपकरण, तथा त्रिआयामी घूर्णन फव्वारे आदि।

उच्च-दबाव जल-धारा सफाई मशीनों की तकनीक, तरल पदार्थों पर दबाव लगाने के सिद्धांत पर आधारित है। इसमें उच्च-दबाव वाले पंपों की मदद से पानी को छोटे छिद्रों से बाहर निकाला जाता है। पानी की धारा के कारण संरचनाएँ तुरंत टूटकर गिर जाती हैं। यह पारंपरिक रासायनिक विधियों, स्प्रे-सैंडिंग/बल्लेटिंग विधियों, साधारण मैकेनिकल उपकरणों एवं हाथ से की जाने वाली सफाई विधियों की तुलना में कई गुना से लेकर कई दर्जन गुना तक अधिक तेज़ गति से सफ मान लीजिए कि जेट में प्रयोग होने वाला माध्यम घरेलू पानी है। सफाई की प्रक्रिया में, ऊर्जा के कारण किसी भी प्रकार के पूरक पदार्थों या क्लीनरों की आवश्यकता नहीं होती; इसलिए सफाई की लागत बहुत कम होती है। ； उच्च-दबाव वाले जल-धारा विधि से सफाई करने में, सफाई की गुणवत्ता, ऊर्जा-खपत, सफाई हेतु आवश्यक लागत, एवं पर्यावरण संरक्षण जैसे मामलों में इसके अतुलनीय लाभ हैं; इसलिए इसका व्यापक उपयोग एक अनिवार्य प्रवृत्ति है। जैसा कि हम आमतौर पर कार धोने वाली दुकानों में देखते हैं, वही इस्तेम ； बस, उद्यमों पर लगने वाला दबाव अधिक होता है। ； उपकरण अधिक जटिल हैं। ；

उच्च-दबाव जल-धारा से सफाई करने की प्रक्रिया में, उच्च-दबाव वाले पंप की मदद से उच्च-दबाव वाला पानी तैयार किया जाता है; इस पानी को पाइपों के माध्यम से नोजल तक पहुँचाया जाता है। वहाँ उच्च-दबाव एवं कम गति वाला पानी, कम दबाव एवं उच्च गति वाली धारा में पर； फिर, जेट की उच्च गतिज ऊर्जा के कारण, यह लगातार सफाई की जा रही सतह पर प्रभाव डालता है; इससे गंदगी अलग हो जाती है, और इस तरह सफाई हो जाती है।

तकनीक के बारे में समझ में आ गया। क्या कोई उपयोगी उपकरण सुझाए जा सकते हैं?