पंप चुनते समय, आपको इन कुछ बातों पर ध्यान देना आवश्यक है!

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तेल एवं रसायन उद्योग, राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में बहुत ही महत्वपूर्ण स्थान रखते हैं। रासायनिक प्रक्रियाओं में उपयोग होने वाले पंप, महत्वपूर्ण उपकरणों के रूप में, धीरे-धीरे लोगों का ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। रासायनिक माध्यमों की जटिल प्रकृति, एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी बढ़ती मांगों को देखते हुए, हमें रासायनिक पंपों का चयन कैसे करना चाहिए? किन बातों पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है, यह बहुत ही महत्वपूर्ण है। आज, रासायनिक पंपों के चयन में ध्यान देने योग्य बातों के बारे में चर्चा करते हैं! कृपया, समुद्र-प्रेमी दोस्तों से अनुरोध है कि वे जो कमियाँ ध्यान देने योग्य बात संख्या 1: जंग-प्रतिरोध की समस्या। हमेशा से ही, जंग रसायन उद्योग में उपयोग होने वाले उपकरणों के लिए सबसे बड़ा खतरा रहा है। थोड़ी सी लापरवाही से भी उपकरण क्षतिग्रस्त हो सकते हैं; गंभीर स्थिति में तो दुर्घटनाएँ या यहाँ तक कि आपदाएँ भी घट सकती हैं। संबंधित आंकड़ों के अनुसार, रासायनिक उपकरणों के क्षतिग्रस्त होने के लगभग 60% मामले जंग के कारण होते हैं। इसलिए, रासायनिक पंपों का चयन करते समय सबसे पहले सामग्री के चयन में वैज्ञानिकता पर ध्यान देना आवश्यक है। आमतौर पर एक गलत धारणा है कि स्टेनलेस स्टील एक “सर्वशक्तिमान सामग्री” है, और किसी भी माध्यम या पर्यावरणीय परिस्थितियों में भी स्टेनलेस स्टील ही उपयुक्त है। यह बहुत ही खतरनाक धारणा है। नीचे, कुछ सामान्य रासायनिक पदार्थों के संदर्भ में सामग्री चयन हेतु महत्वपूर्ण बिंदुओं पर चर्चा की गई है:
1. सल्फ्यूरिक एसिड – तीव्र क्षारक पदार्थों में से एक होने के नाते, सल्फ्यूरिक एसिड एक अत्यंत महत्वपूर्ण औद्योगिक कच्चा माल है, जिसका उपयोग कई क्षेत्रों में किया जात विभिन्न सांद्रता एवं तापमानों पर सल्फ्यूरिक एसिड का सामग्री पर होने वाला क्षय अलग-अलग होता है। 80% से अधिक सांद्रता एवं 80°C से कम तापमान वाले गाढ़े सल्फ्यूरिक एसिड के मामले में, कार्बन स्टील एवं कास्ट आयरन में अच्छी क्षय-प्रतिरोधक क्षमता होती है; लेकिन ऐसा एसिड उच्च गति से बहने वाले प्रवाह हेतु उपयुक्त नहीं है, इसलिए इसका उपयोग पंप/वाल्व बनाने हेतु भी नहीं किया जा सकता। ； सामान्य स्टेनलेस स्टील, जैसे 304 (0Cr18Ni9) एवं 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti), सल्फ्यूरिक एसिड के वातावरण में भी सीमित उपयोग ही कर पाते हैं। इसलिए, सल्फ्यूरिक एसिड परिवहन हेतु उपयोग में आने वाले पंपों एवं वाल्वों को आमतौर पर उच्च-सिलिकॉन वाले कास्ट आयरन (जिसका निर्माण एवं संसाधन करना कठिन है), या उच्च-मिश्रधातु वाले स्टेनलेस स्टील (20 नंबर की मिश्रधातु) से बनाया जाता है। लेकिन इनका संसाधन करना कठिन है, एवं इनकी कीमत भी अधिक होती है; इस कारण इनका उपयोग लोकप्रिय नहीं है। फ्लोरोप्लास्टिक मिश्रधातु में सल्फ्यूरिक एसिड के प्रति बेहतरीन प्रतिरोधक क्षमता होती है। यह चीनी विज्ञान अकादमी की शंघाई ऑर्गेनिक केमिस्ट्री रिसर्च इंस्टीट्यूट द्वारा विकसित एक पेटेंटयुक्त सामग्री है। चीनी विज्ञान अकादमी द्वारा किए गए परीक्षणों से पता चला है कि अभी तक कोई भी रासायनिक पदार्थ इसके साथ अभिक्रिया नहीं करता। इसलिए, फ्लोरो-लाइन्ड पंप (F46) का उपयोग करना ही एक अधिक किफायती विकल्प है। नमकीन एवं अम्लीय वातावरण में, अधिकांश धातु सामग्रियाँ क्षय हो जाती हैं (विभिन्न प्रकार की स्टेनलेस स्टील सामग्रियाँ भी इसके अपवाद नहीं हैं)। मोलिब्डेनम एवं उच्च सिलिकॉन युक्त लोहे का उपयोग भी केवल 50°C तापमान एवं 30% से कम अम्लता वाले वातावरण में ही किया जा सकता है। धातु सामग्रियों के विपरीत, अधिकांश गैर-धातु सामग्रियों में लवणीय एसिडों के प्रति उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोधक क्षमता होती है। इसलिए, रबर या प्लास्टिक से बने पंप (जैसे इंजीनियरिंग प्लास्टिक, फ्लोरोप्लास्टिक आदि) लवणीय एसिडों को परिवहन करने हेतु सबसे अच्छा विकल्प हैं। 3*एओ एसिड: आमतौर पर अधिकांश धातुएँ *एओ एसिड में जल्दी ही क्षय हो जाती हैं। स्टेनलेस स्टील, *एओ एसिड के प्रति प्रतिरोधकता वाली सबसे उपयोगी सामग्री है; यह सामान्य तापमान पर हर सांद्रता वाले *एओ एसिड के प्रति अच्छी प्रतिरोधकता रखता है। उल्लेखनीय बात यह है कि मोलिब्डेनम युक्त स्टेनलेस स्टील (जैसे 316, 316L), *एओ एसिड के प्रति सामान्य स्टेनलेस स्टील (जैसे 304, 321) की तुलना में बेहतर प्रतिरोधकता नहीं रखता; कभी-कभी तो इसकी प्रतिरोधकता सामान्य स्टेनलेस स्टील से भी कम होती है। जबकि उच्च तापमान वाले एसिडों के लिए, आमतौर पर फ्लोरोप्लास्टिक मिश्रधातु सामग्री का ही उपयोग किया जाता है। 4. एसिटिक एसिड – यह कार्बनिक अम्लों में सबसे अधिक क्षारक प्रभाव वाला पदार्थ है। सामान्य स्टील, किसी भी सांद्रता एवं तापमान पर एसिटिक एसिड में गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त हो जाता है। स्टेनलेस स्टील, एसिटिक एसिड के प्रति प्रतिरोधी उत्कृष्ट सामग्री है; मोलिब्डेनम युक्त 316 स्टेनलेस स्टील, उच्च तापमान एवं पतली एसिटिक एसिड वाष्पों के लिए भी उपयुक्त है। उच्च तापमान एवं उच्च सांद्रता वाले एसिटिक एसिड, या अन्य क्षारक पदार्थों जैसी कठिन परिस्थितियों में, उच्च-मिश्रधातु वाले स्टेनलेस स्टील या फ्लोरोप्लास्टिक से बने पंपों का उपयोग किया जा सकता है। जैसे कि CQB मैग्नेटिक पंप, CQ स्टेनलेस स्टील मैग्नेटिक पंप। 5. क्षार (हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, सोडियम हाइड्रॉक्साइड) – आम तौर पर इनकी क्षारकता बहुत अधिक नहीं होती। लेकिन अधिकांश क्षारीय घोलों में क्रिस्टल बन जाते हैं। इसलिए, सिलिसाइज्ड ग्रेफाइट 169 सामग्री से बने मैकेनिकल सील वाले FSB प्रकार के फ्लोराइड-मिश्रित क्षार पंपों का उपयोग किया जा सकता है। 6. अमोनिया (हाइड्रोजन ऑक्साइड अमोनियम): अधिकांश धातुओं एवं अधातुओं का तरल अमोनिया एवं अमोनियम जल में क्षय बहुत ही कम होता है; केवल तांबा एवं तांबे के मिश्रधातुओं का उपयोग उचित नहीं है। इस स्थिति में, CQF इंजीनियरिंग प्लास्टिक मैग्नेटिक पंप या FSB फ्लोराइड मिश्र धातु से बना सेंट्रीफ्यूज पंप ही उपयुक्त है। 7. नमकीन पानी (समुद्री जल): सामान्य इस्पात, सोडियम क्लोराइड युक्त घोलों, समुद्री जल एवं नमकीन पानी में अधिक गति से क्षय नहीं होता; इसलिए इसकी सुरक्षा हेतु आमतौर पर पेंट का उपयोग किया जाता है। ； विभिन्न प्रकार के स्टेनलेस स्टील में भी क्षय दर बहुत कम होती है; लेकिन क्लोराइड आयनों के कारण स्थानीय स्तर पर क्षय हो सकता है। ऐसी स्थितियों में 316 स्टेनलेस स्टील का उपयोग करना बेहतर होता है। अल्कोहल, एस्टर, ईथर आदि – सामान्य अल्कोहल पदार्थों में मेथनॉल, इथेनॉल, एथिलीन ग्लाइकॉल, प्रोपेनॉल आदि शामिल हैं। “एसी” प्रकार के पदार्थों में प्रोपेन, ब्यूटेन आदि हैं। एस्टर पदार्थों में विभिन्न प्रकार के मेथिल एस्टर, एथिल एस्टर आदि हैं। ईथर पदार्थों में मेथिल ईथर, एथिल ईथर, ब्यूटिल ईथर आदि हैं। इन पदार्थों की क्षारकता बहुत कम होती है; इसलिए सामान्य स्टेनलेस स्टील का उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, वास्तविक चयन करते समय पदार्थ के गुणों एवं संबंधित आवश्यकताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। इसके अलावा, यह ध्यान देने योग्य है कि एल्कोहल, एस्टर एवं ईथर, विभिन्न प्रकार के रबरों को घोल सकते हैं; इसलिए सीलिंग सामग्री चुनते समय सावधान रहना आवश्यक है। अनुशंसा है कि अकार्बनिक सील वाले फ्लोरोप्लास्टिक मैग्नेटिक पंप ही चुने जाएं इसके अलावा भी कई अन्य माध्यम हैं, जिनका यहाँ वर्णन संभव नहीं है। संक्षेप में, सामग्री चुनते समय कभी भी लापरवाही या अंधाधुंधता नहीं बरतनी चाहिए; बल्कि संबंधित जानकारियों का अध्ययन करना एवं अनुभवी लोगों की सलाह लेना आवश्यक है। ◆ ◆ ◆ ध्यान देने योग्य बिंदु संख्या 2: सीलिंग संबंधी समस्याएँ – रसायन उत्पादन संबंधी उपकरणों में लीकेज न होना हमेशा से ही एक महत्वपूर्ण लक्ष्य रहा है। इसी आवश्यकता के कारण ही चुंबकीय पंपों का उपयोग लगातार बढ़ रहा है। हालाँकि, वास्तव में रिसाव-रहित स्थिति हासिल करने के लिए अभी बहुत कुछ करना बाकी है। उदाहरण के लिए, चुंबकीय पंपों के आवरणों की उम्र संबंधी समस्याएँ, सामग्री में होने वाले छिद्रों संबंधी समस्याएँ, एवं स्थिर सीलिंगों की विश्वसनीयता संबंधी समस्याएँ आदि। अब, सीलिंग से संबंधित कुछ बुनियादी जानकारियों का संक्षिप्त वर्णन नीचे दिया गया है:
1. सीलिंग के प्रकार – स्थिर सीलिंग के लिए, आमतौर पर केवल सीलिंग पैड एवं सीलिंग रिंग ही उपयोग में आते हैं; जिनमें से O-आकार की सीलिंग रिंग सबसे अधिक उपयोग में आती है। गतिशील सीलिंग हेतु, रासायनिक पंपों में फिलिंग सीलिंग का उपयोग बहुत कम किया जाता है; इनमें मुख्य रूप से यांत्रिक सीलिंग ही उपयोग में आती है। यांत्रिक सीलिंग में भी एकल-सतही एवं द्विसतही, संतुलित एवं असंतुलित प्रकार होते हैं। संतुलित यांत्रिक सीलिंग, उच्च दबाव वाले माध्यमों की सीलिंग हेतु उपयुक्त है (आमतौर पर ऐसे माध्यमों में दबाव 1.0 MPa से अधिक होता है)। द्विसतही यांत्रिक सीलिंग का उपयोग उच्च तापमान वाले, क्रिस्टलीकृत होने वाले, चिपचिपे, कणयुक्त, या विषाक्त/वाष्पशील माध्यमों की सीलिंग हेतु किया जाता है। द्विसतही यांत्रिक सीलिंग में सीलिंग चैंबर में विभाजन तरल पदार्थ डाला जाता है; इस तरल पदार्थ का दबाव आमतौर पर माध्यम के दबाव से 0.07–0.1 MPa अधिक होता है। 2. सीलिंग सामग्री: रासायनिक चुंबकीय पंपों में उपयोग होने वाली सीलिंग सामग्री के रूप में आमतौर पर फ्लोरोरबर का उपयोग किया जाता है; विशेष परिस्थितियों में ही पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन सामग्री का ； मैकेनिकल सील में प्रयोग होने वाले स्थिर एवं गतिशील वलयों की सामग्री का चयन बहुत ही महत्वपूर्ण है। यह जरूरी नहीं है कि हमेशा ही कठोर सामग्री ही सबसे अच्छी हो; उच्च कीमत भी एक समस्या है। दोनों सामग्रियों के बीच कोई कठोरता-अंतर न होना भी उचित नहीं है। इसलिए, माध्यम की विशेषताओं के आधार पर ही सामग्री का चयन करना बेहतर है। (नोट: यूनाइटेड स्टेट्स पेट्रोलियम सोसाइटी के API 610 के आठवें संस्करण में, मैकेनिकल सीलिंग एवं पाइपलाइन प्रणालियों संबंधी विवरण अनुलग्नक D में दिए गए हैं।) ◆ ◆ ◆ ध्यान देने योग्य बात तीन: चिपचिपाहट की समस्या – माध्यम की चिपचिपाहट, पंप के प्रदर्शन पर बहुत बड़ा प्रभाव डालती है। जब चिपचिपाहट बढ़ती है, तो पंप की उच्चतम कार्यक्षमता संबंधी मान घट जाते हैं; इसके साथ ही ऊर्जा की खपत भी बढ़ जाती है, जिससे दक्षता कम हो जाती है। सामान्य नमूनों पर दिए गए मापदंड, साफ पानी को परिवहन करते समय के प्रदर्शन संबंधी होते हैं; जब चिपचिपे पदार्थों को परिवहन किया जाता है, तो इन मापदंडों में परिवर्तन करना आवश्यक होता है (विभिन्न चिपचिपाहट स्तरों हेतु सुधार गुणांकों के लिए संबंधित तालिकाओं का उपयोग किया जा सकत उच्च चिपचिपाहट वाले पेस्ट, मरम्मत सामग्री एवं चिपचिपे तरल पदार्थों को परिवहन करने हेतु, मोर्टार पंप का उपयोग करना बेहतर है। ◆ ◆ ◆ पंप चयन के सिद्धांत: डिज़ाइन संस्थानों को उपकरणों/यंत्रों का डिज़ाइन करते समय, पंप के उपयोग एवं प्रदर्शन संबंधी मापदंडों का निर्धारण करके ही पंप का चयन करना आवश्यक है। इस चयन की शुरुआत, पंप के प्रकार एवं रूप का चयन करने से होती है। तो, पंप चुनने हेतु कौन-से सिद्धांतों का उपयोग किया जाना चाहिए? आधार क्या है? 1. चुने गए पंप का प्रकार एवं प्रदर्शन, उपकरण की धारा-दर, ऊँचाई, दबाव, तापमान, स्टीम-एब्सॉर्प्शन मात्रा, इनलेट लंबाई आदि जैसे तकनीकी मापदंडों की आवश्यकताओं के अनुरूप होना चाहिए। 2. माध्यम की विशेषताओं संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करना आवश्यक है। जिन पंपों का उपयोग ज्वलनशील, विस्फोटक, विषाक्त या मूल्यवान माध्यमों को परिवहन करने हेतु किया जाता है, उनमें धुरी-सीलिंग व्यवस्था विश्वसनीय होनी चाहिए; या फिर ऐसे पंपों का ही उपयोग किया जाना चाहिए जिनमें कोई लीकेज न हो, जैसे कि चुंबकीय ड्राइव वाले पंप (जिनमें कोई धुरी-सीलिंग नहीं ह ； जिन पंपों का उपयोग क्षारक पदार्थों को परिवहन करने हेतु किया जाता है, उनमें प्रवाह-संबंधी घटकों के लिए क्षार-प्रतिरोधी सामग्रियों का उपयोग आवश्यक होता है; जैसे कि फ्लोरोप्लास ； ठोस कणों वाले माध्यम को पंप करने हेतु, प्रवाह-संबंधी घटकों में घिसावट-प्रतिरोधी सामग्री का उपयोग आवश्यक है; आवश्यकता पड़ने पर धुरी-सीलिंग को स्वच्छ तरल पदार्थ से धोना भी आवश्यक है। 3. मशीनों में उच्च विश्वसनीयता, कम शोर, एवं कम कंपन होना आवश्यक है। 4. पंपों की खरीद हेतु आवश्यक लागत की सही गणना करें। 5. जब अत्यधिक क्षारक पदार्थों (जैसे “गाढ़ा सल्फ्यूरिक एसिड, गाढ़ा हाइड्रोक्लोरिक एसिड”) को परिवहन किया जा रहा हो, या ज्वलनशील/विस्फोटक पदार्थों को परिवहन किया जा रहा हो, या जब परिवहन की जाने वाली सामग्री के संपर्क में आने वाला वातावरण पूरी तरह से शुद्ध होना आवश्यक हो, तो चुंबकीय पंपों का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए “CQB श्रृंखला के चुंबकीय पंप, IMD श्रृंखला के चुंबकीय पंप।” यदि स्व-चूसने की क्षमता आवश्यक हो, तो FZB फ्लोरोप्लास्टिक स्व-चूसने वाले पंपों का उपयोग किया जा सकता ह 6. IHF सेंट्रीफ्यूगल पंप एवं FSB सेंट्रीफ्यूगल पंपों में उच्च गति, कम आकार, हल्का वजन, उच्च दक्षता, अधिक प्रवाह दर, सरल संरचना, तरल पदार्थ के प्रवाह में कोई उतार-चढ़ाव न होना, स्थिर प्रदर्शन, आसान संचालन एवं रखरखाव जैसी विशेषताएँ हैं। यदि उपयोग की परिस्थितियों में कोई विशेष आवश्यकताएँ न हों, तो सेंट्रीफ्यूगल पंपों का ही उपयोग करना बेहतर है। 7. जिन पंपों का उपयोग ठोस कणों वाले रासायनिक माध्यमों को परिवहन करने हेतु किया जाता है, उनमें प्रवाह-संबंधी घटकों हेतु टिकाऊ सामग्री का उपयोग आवश्यक होता है। ऐसी स्थितियों में UHB मोर्टार पंप सबसे उपयुक्त विकल्प है। UHB मोर्टार पंपों में उपयोग होने वाली सामग्री, उच्च शक्ति वाला नया इंजीनियरिंग प्लास्टिक UHBWPE है; यह एक संशोधित, अत्यधिक आणविक वजन वाला (50 लाख से अधिक) पॉलीथीन है। प्लास्टिक में, इसमें उत्कृष्ट घर्षण-प्रतिरोधक क्षमता होती है। परीक्षणों से पता चला कि इसकी घर्षण-प्रतिरोधक क्षमता स्टील की तुलना में कहीं अधिक है। इसके अलावा, इसमें झटकों का प्रतिरोध, क्रीपेज का प्रतिरोध, एवं उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोधक क्षमता भी है (जो F4 के समान है)। इसके अतिरिक्त, इसमें चिपकने की प्रवृत्ति न होना जैसी विशेष विशेषताएँ भी हैं। 8. जब माध्यम का स्तर पंप की स्थापना स्थल से नीचे होता है, तो FZB फ्लोरोप्लास्टिक सेल्फ-प्रिंट पंप का उपयोग करना चाहिए। यदि चुंबकीय पंप की विशेषताओं की आवश्यकता हो, तो ZMD फ्लोरोप्लास्टिक सेल्फ-प्रिंट चुंबकीय पंप का उपयोग किया जा सकता है।
9. पंप के प्रदर्शन संबंधी ग्राफ के आधार पर ही सबसे उपयुक्त मॉडल चुनना चाहिए। यदि प्रदर्शन संबंधी मापदंडों के आधार पर कोई उपयुक्त मॉडल न मिले, तो पंप के प्रदर्शन संबंधी ग्राफ को देखकर ही सबसे उपयुक्त पंप चुना जा सकता है।