एयर सेपरेशन उपकरणों में कंडेन्सेशन/वाष्पीकरण उपकरणों हेतु विस्फोट-रोधी

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कोयला-रसायन उद्योग में वायु-विभाजन उपकरणों की भूमिका बहुत ही महत्वपूर्ण है; इसलिए इनके सुरक्षित संचालन पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है। अपूर्ण आंकड़ों के अनुसार, 20वीं शताब्दी के 70 के दशक के अंत एवं 80 के दशक की शुरुआत में, देश में 30 से अधिक बड़े/मध्यम आकार के वायु-विभाजन उपकरण फट गए, जबकि 100 से अधिक छोटे आकार के वायु-विभाजन उपकरण भी फट गए। 90 के दशक के मध्य के बाद, घरेलू एवं विदेशी दोनों जगहों पर बड़े आकार के वायु-विभाजन उपकरणों में लगे कंडेनसेटर/वाष्पीकरण उपकरण लगातार फटने लगे; इससे भारी नुकसान हुआ। वर्ष 1996 में, लियाओनिंग शुनयीसिलीन केमिकल कंपनी में 6000 मीटर³/घंटा क्षमता वाले मुख्य शीतलन उपकरण में विस्फोट हो गया। इसके कारण एयर सेपरेशन टावर क्षतिग्रस्त हो गया, एवं 4 लोगों की मौत हो गई। ； वर्ष 1997 में, मलेशिया की पेट्रोनास शेल ऑयल कंपनी के 80,000 मीटर³/घंटा क्षमता वाले एयर सेपरेशन उपकरण में विस्फोट हो गया। इस विस्फोट के कारण एयर सेपरेशन उपकरण पूरी तरह नष्ट हो गए, एवं 12 लोग घायल हो गए। इससे स्पष्ट है कि मुख्य शीतलन प्रणाली, वायु विभाजन उपकरणों की सुरक्षा हेतु अत्यंत महत्वपूर्ण है। 　　मुख्य ठंडक-विस्फोट तंत्र
1. खतरनाक पदार्थ
अ. ज्वलनशील घटक: मुख्य रूप से एसिटिलीन जैसे हाइड्रोकार्बन होते हैं। एसिटिलीन सबसे खतरनाक है; तरल ऑक्सीजन में इसका घुलनशीलता स्तर बहुत कम होता है (5.6×10-6 मिलीग्राम/लीटर)। इस कारण यह आसानी से ठोस अवस्था में बन जाता है, जिससे विस्फोट हो सकता है। 　　ख. अवरोधक घटक: मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड, जल एवं नाइट्रस ऑक्साइड हैं। विशेष रूप से नाइट्रस ऑक्साइड, जिस पर लगातार ध्यान दिया जा रहा है। जब ये पदार्थ क्रिस्टलीय रूप ले लेते हैं, तो वे मुख्य शीतलन मार्गों को अवरुद्ध कर देते हैं। इसके कारण मुख्य शीतलन प्रक्रिया में “शुष्क वाष्पीकरण” एवं “मृत-बिंदु उबाल” जैसी समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। इससे हाइड्रोकार्बनों का संचय होता है, जिसके कारण मुख्य शीतलन प्रणाली में विस्फोट हो सकता है। ग. शक्तिशाली ऑक्सीकारक: तरल क्लोरीन एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक है। 　　2. कुछ विस्फोटक कारक:
 a. ठोस अशुद्धियों के कणों की यांत्रिक टक्कर से होने वाला विस्फोट (जैसे – एसिटिलीन कणों की घर्षण, तरल ऑक्सीजन का आघात)। 　　ख. विद्युत स्थिरता – जब कार्बन डाइऑक्साइड कणों की मात्रा (200–300)×104 पीपीएम हो जाती है, तो विद्युत स्थिरता उत्पन्न होती है; ऐसी स्थिति में वोल्टेज 3 किलोवोल्ट तक हो सकता है। 　　ग. रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रति अत्यधिक संवेदनशील पदार्थ (जैसे ओजोन एवं नाइट्रोजन ऑक्साइड)। 　　घ. वायु-प्रवाह के कारण होने वाला झटका, दबाव-संबंधी झटके, एवं एरोसिस के कारण उत्पन्न होने वाले दबाव-संबंधी आवेग, तापमान में वृद्धि का कारण बनते हैं; जिससे विस्फोट हो जाता है। 　　द्वितीयक शीतलन/विस्फोट-रोधी उपाय:
1. कच्चे माल की गुणवत्ता पर नियंत्रण बढ़ाना।
ऑक्सीजन उत्पादन क्षेत्र को हमेशा हवा की दिशा में ही स्थित होना चाहिए; इसे एसिटिलीन उत्पादन स्थल से 300 मीटर से अधिक दूर होना चाहिए। इसके अलावा, हानिकारक गैसों से भी इसे दूर रखना आवश्यक है। कच्चे माल की गुणवत्ता पर लगातार नियंत्रण रखना आवश्यक है; यदि प्रदूषण गंभीर हो जाए, तो उचित उपाय किए जाने चाहिए। 　　2. हानिकारक पदार्थों को हटाना, ताकि हाइड्रोकार्बन आदि का संचय न हो।
हाइड्रोकार्बनों के संचय होने के मुख्य कारण निम्नलिखित हैं:
अ. तरल-ऑक्सीजन अवशोषकों का पूरा उपयोग करके एसिटिलीन जैसे हाइड्रोकार्बनों को हटाना; अवशोषकों को नियमित रूप से बदलना, एवं ऊष्मा-पुनर्जनन प्रक्रिया को नियंत्रित करके अवशोषण की दक्षता में सुधार करना। 　　ख. मुख्य शीतलन प्रणाली से 1% उत्पादित तरल ऑक्सीजन को बाहर निकाला जाता है, ताकि हाइड्रोकार्बनों को दूर किया जा सके। 　　ग. थर्मल एक्सचेंजरों एवं डिस्टिलेशन टॉवरों में जमा हुए कार्बन डाइऑक्साइड एवं हाइड्रोकार्बन जैसे अशुद्धियों को हटाने हेतु, नियमित रूप से उन क्षेत्रों को अधिक तापमान पर गर्म किया जाता है। घ. तरल ऑक्सीजन पंपों को लंबे समय तक चालू रखने हेतु, आणविक छाननी का उपयोग किया जाता है; लेकिन नाइट्रस ऑक्साइड को अवशोषित करने में इसकी क्षमता कम होती है। इसलिए, आणविक छाननी उपकरण में 5A आणविक छाननी की एक परत जोड़ी जा सकती है। 　　3. उच्च गुणवत्ता वाले, सटीक एवं अत्याधुनिक मापन उपकरणों का उपयोग करके ऑनलाइन एवं ऑफलाइन दोनों तरह से निगरानी की जानी चाहिए। इस कार्य को नियमित रूप से, औपचारिक रूप से एवं नियमित अंतराल पर किया जाना आवश्यक है। यदि पर्यावरण खराब हो जाए, तो तुरंत प्रभावी उपाय किए जाने चाहिए, ताकि हानिकारक पदार्थों को मानक सीमाओं के भीतर रखा जा सके। एसीटिलीन की मात्रा 0.5, मीथेन की मात्रा 120, कुल कार्बन की मात्रा 155, कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 4, एवं नाइट्रस ऑक्साइड की मात्रा 100 होनी चाहिए (मात्रा 10-6 के स्तर पर)। 　　4. ऑपरेशनल तरल के स्तर पर नियंत्रण रखा जाता है; तरल का स्तर ऊँचा रहता है, एवं परिसंचरण की दर भी अधिक होती है। इस कारण कार्बन डाइऑक्साइड एवं हाइड्रोकार्बन यौगिकों का संचय नह वूगांग गैस प्लांट में “पूर्ण डुबाकर संचालन” विधि का उपयोग किया जाता है। कई वर्षों तक सुरक्षित रूप से संचालन करने के बाद भी, सभी प्रक्रियात्मक मापदंड पहले की तरह ही बने हुए हैं। इसके अलावा, वहाँ पर्याप्त अलगाव हेतु स्थान भी उपलब्ध है, तथा ऊष्मा-आदान हेतु आवश्यक क्षेत्रफल भी उपलब्ध है। निकाले गए ऑक्सीजन में गैस-तरल मिश्रण की समस्या भी नहीं है। इसलिए, “पूर्ण डुबाकर संचालन” विधि लाभदायक एवं हानिरहित है। 　　5. अस्थायी रूप से इंजन को रोकने एवं पुनः शुरू करने की प्रक्रिया में, कुछ समय तक तरल पदार्थ का स्तर कम रहता है। इस अवधि में हाइड्रोकार्बनों का स्थानीय रूप से संचय होने की संभावना रहती है। पुनः इंजन शुरू करने पर, प्लेट-आधारित ऊष्मा-विनिमय उपकरण का कार्य सही तरीके से नहीं हो पाता; इस कारण कार्बन डाइऑक्साइड जमा हो जाता है। इसके अलावा, हवा के दबाव के कारण मुख्य शीतलन उपकरण में विस्फोट होने की संभावना भी रहती है। इसलिए, अस्थायी रूप से इंजन को रोकने की प्रक्रिया को यथासंभव कम करना आवश्यक है; या फिर पूरे तरल पदार्थ को निकालने से बचना चाहिए। मुख्य शीतलन उपकरण को अलग से गर्म करना आवश्यक है, एवं यदि संभव हो तो उसे पूरी तरह गर्म करना चाहिए। 　　6. नियमित सफाई: 2 वर्ष या उससे अधिक समय तक उपयोग करने के बाद, डिस्टिलेशन टॉवर एवं लिक्विड ऑक्सीजन प्रणाली की सफाई आवश्यक है। मुख्य शीतलन इकाई को 8 घंटों तक पानी में भिगोना चाहिए; सफाई के बाद उसे पर्याप्त दबाव वाली हवा से अच्छी तरह साफ करना चाहिए, ततपश्चात् उसे अच्छी तरह गर्म करके सुखाना आवश्यक है। 　　7. स्थिर विद्युत के संचय को रोकना: तरल ऑक्सीजन में प्रतिरोध का मान काफी अधिक होता है; इस कारण इसमें स्थिर विद्युत आसानी से उत्पन्न हो जाती है। जब इसे जमीन से जोड़ा नहीं जाता, तो हजारों वोल्ट का स्थिर विद्युत वोल्टेज उत्पन्न हो सकता है। इसलिए, एयर सेपरेशन उपकरणों की नियमित रूप से जमीन से जुड़ने संबंधी जाँच की आवश्यकता होती है 　　8. तेल के प्रवेश को रोकना: यदि तेल एयर सेपरेशन उपकरण में पहुँच जाता है, तो यह अधिशोषक पदार्थों को दूषित कर देता है, जिससे एसीटिलीन के अधिशोषण पर प्रभाव पड़ता है। इसलिए, ऐसे रोटरी पंपों का उपयोग बंद कर देना चाहिए, जिनके कारण हवा में तेल मिल सकता है; साथ ही, एक्सपेंशन इंजनों की नियमित जाँच एवं रखरखाव आवश्यक है। 　　9. कार्बाइड अवशेषों का प्रबंधन सुदृढ़ करें। कार्बाइड अवशेषों में मौजूद शेष एसीटिलीन, वायु प्रदूषण का कारण बनता है; खासकर बारिश के दिनों में यह समस्या और गंभीर हो जाती है। इसलिए इनका सख्ती से प्रबंधन किया जाना आवश्यक है… बेहतर होगा कि इन्हें जमीन के नीचे ही दफना दिया ज 　　10. संचालन, रखरखाव एवं प्रबंधन में सुधार करें। संचालन के दौरान, हानिकारक पदार्थों को हटाने संबंधी प्रक्रियाओं पर ध्यान देना आवश्यक है; जैसे कि प्लेट-टाइप एक्सचेंजरों में तापमान नियंत्रण, मुख्य शीतलन प्रणालियों का नियंत्रण, हानिकारक पदार्थों की निगरानी आदि। 　　रखरखाव हेतु, निगरानी हेतु उपयोग में आने वाले उपकरणों/यंत्रों का नियमित रूप से परीक्षण किया जाना आवश्यक है, ताकि परीक्षण परिणामों की सटीकता सुनिश्चित रह ； ओवर-साइकल ऑपरेशन करते समय सावधान रहना आवश्यक है; समय पर मशीन को रोककर उसमें से गर्म हवा निकालनी 　　प्रबंधन के दौरान, प्रक्रिया-संबंधी नियमों का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है; उपकरणों का ठीक से प्रबंधन करना आवश्यक है, अनियमित कार्यों को रोकना आवश्यक है, उपकरणों की गुणवत्ता बनाए रखना आवश्यक है, एवं “चार नहीं” के सिद्धांतों का कड़ाई से पालन करन 　　11. तकनीकी प्रशिक्षण को मजबूत करें, ताकि तकनीकी कौशल में सुधार हो सके। हर साल नियमित एवं अनियमित रूप से प्रशिक्षण दिया जाना चाहिए, ताकि विस्फोट-रोधी जागरूकता बढ़े एवं संचालन संबंधी कौशल में सुधार हो सके। यह लेख चाइना कंप्रेसर नेटवर्क से आया है।