नियंत्रण वाल्वों के सुरक्षित संचालन को प्रभावित करने वाले कारक एवं उनके समाधान

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नियंत्रण वाल्वों के सुरक्षित संचालन को प्रभावित करने वाले कारक एवं उनके समाधान: उच्च स्तर की स्वचालन प्रणालियों वाले रासायनिक नियंत्रण प्रणालियों में, नियंत्रण वाल्व, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के अंतिम कार्यान्वयन उपकरण के रूप में कार्य करते हैं; ये नियंत्रण संकेतों को प्राप्त करके रासायनिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। इसकी गति-संवेदनशीलता, समायोजन प्रणाली की गुणवत्ता से सीधे संबंधित है। स्थल पर किए गए वास्तविक सर्वेक्षणों के अनुसार, लगभग 70% खराबियाँ नियंत्रण वाल्वों की वजह से ही होती हैं। इसलिए, नियमित रखरखाव के दौरान, नियंत्रण वाल्वों के सुरक्षित संचालन को प्रभावित करने वाले कारकों एवं उनके समाधानों का विश्लेषण किया जाना आवश्यक है। नियंत्रण वाल्वों में अक्सर होने वाली समस्या “अवरोध” है। ऐसी समस्याएँ आमतौर पर नए सिस्टमों में, या मरम्मत के बाद सिस्टम के पुनः संचालन के दौरान होती हैं। पाइपलाइनों में मौजूद वेल्डिंग कचरा, जंग आदि के कारण थ्रोटल वाल्वों एवं अन्य भागों में अवरोध उत्पन्न हो जाता है; जिससे पदार्थों का प्रवाह ठीक से नहीं हो पाता। इसके अलावा, नियंत्रण वाल्वों की मरम्मत के दौरान उपयोग किए गए भराव सामग्रियों के कारण घर्षण बढ़ जाता है; जिसके परिणामस्वरूप हल्के संकेतों पर वाल्व सक्रिय नहीं होता, जबकि तीव्र संकेतों पर वाल्व अत्यधिक सक्रिय हो जाता है। खराबी सुधारना: सहायक लाइनों या नियंत्रण वाल्वों को तुरंत चालू/बंद किया जा सकता है; इससे गंदगी सहायक लाइनों या नियंत्रण वाल्वों से बाहर निकल जाती है। दूसरा तरीका यह है कि वाल्व स्टीम को पाइप टूल की मदद से कस लिया जाए, और बाहरी सिग्नल दबाव के कारण वाल्व स्टीम को आगे-पीछे घुमाया जाए, ताकि वाल्व का भाग अवरोध से बाहर निकल सके। यदि ऐसा संभव न हो, तो गैस स्रोत का दबाव बढ़ाकर ड्राइविंग पावर में वृद्धि की जाए; ऐसा करने से कई बार ऊपर-नीचे गति करने पर समस्या हल हो जाएगी। यदि फिर भी कोई कार्रवाई नहीं की गई, तो इसे ध्वस्त करना ही पड़ेगा। 2. लीकेज़
2.1 वाल्व के अंदर से लीकेज़ होना; वाल्व स्टीम की लंबाई उचित न होना। जब वाल्व स्टीम बहुत लंबी होती है, तो वाल्व स्टीम ऊपर (या नीचे) की ओर पर्याप्त दूरी तक नहीं जा पाती। इस कारण वाल्व के भीतर एवं वाल्व सीट के बीच खाली जगह रह जाती है, जिससे दोनों के बीच पूर्ण संपर्क नहीं हो पाता। इस कारण वाल्व ठीक से बंद नहीं हो पाता, और अंदर से लीकेज़ होने लगता है। इसी प्रकार, वाल्व के स्टीम वाल्व स्ट्रॉक बहुत छोटा होने के कारण, वाल्व के कोर एवं सीट के बीच खाली जगह रह जाती है; जिससे दोनों के बीच पूर्ण संपर्क नहीं हो पाता, और इस कारण वाल्व ठीक से बंद नहीं हो पाता, जिस समाधान: एडजस्टमेंट वाल्व के वाल्व स्टीम को छोटा (या लंबा) किया जाना चाहिए, ताकि वाल्व की लंबाई उचित रहे एवं अब इसमें से रिसाव न हो। 2.2 फिलर का रिसाव: जब फिलर को फिलर होल्डर में रख दिया जाता है, तो सीलिंग के द्वारा उस पर अक्षीय दबाव लगाया जाता है। भराव सामग्री की लचीलेपन के कारण, रेडियल बल उत्पन्न होता है, एवं यह वाल्व स्टीयरिंग से घनिष्ठ रूप से संपर्क में आ जाती है; लेकिन यह संपर्क बिल्कुल भी समान नहीं होता। कुछ जगहों पर संपर्क ढीला है, कुछ जगहों पर मजबूत है, और कुछ जगहों पर तो कोई संपर्क ही नहीं है। उपयोग के दौरान, नियंत्रण वाल्व में वाल्व स्टीम एवं पैकिंग के बीच आपेक्षिक गति होती है; इस गति को “अक्षीय गति” कहा जाता है। उपयोग के दौरान, उच्च तापमान, उच्च दबाव एवं अत्यधिक पारगम्यता वाले तरल पदार्थों के प्रभाव के कारण, नियंत्रण वाल्वों में भी लीकेज होने की समस्या अक्सर देखी जाती है। फिलरों से रिसाव होने का मुख्य कारण इंटरफेस से होने वाला रिसाव है; टेक्सटाइल फिलरों के मामले में तो दबाव वाला पदार्थ फिलर के रेशों के बीच मौजूद सूक्ष्म छिद्रों से बाहर निकल जाता है। वाल्व स्टीम एवं फिलर के बीच के संपर्क बिंदु से होने वाला रिसाव, फिलर पर लगने वाले दबाव में होने वाली कमी, एवं फिलर के स्वयं के वृद्ध होने जैसे कारणों के कारण होता है। ऐसी स्थिति में, दबावयुक्त तरल पदार्थ फिलर एवं वाल्व स्टीम के बीच के संपर्क बिंदु से बाहर रिस जाता है। समाधान: फिलर को आसानी से भरने हेतु, फिलर होल्डर के ऊपरी हिस्से पर कट दिया जाता है; एवं फिलर होल्डर के निचले हिस्से में घर्षण-प्रतिरोधी, कम अंतराल वाला धातु का संरक्षण वाला वलय रखा जाता है। (फिलर का संपर्क-सतह तिरछी नहीं होनी चाहिए), ताकि माध्यम के दबाव के कारण फिलर बाहर न निकल जाए। फिलर हुड के उन सभी हिस्सों में, जहाँ फिलर से संपर्क होता है, धातु की सतहों को बेहतर तरीके से प्रसंस्कृत किया जाना चाहिए; ताकि सतह की चमक बढ़े एवं फिलर का क्षय कम हो सके। फिलर के रूप में नरम ग्रेफाइट का उपयोग किया जाता है; क्योंकि इसमें वायुरोधकता अच्छी होती है, घर्षण कम होता है, लंबे समय तक उपयोग करने के बाद भी इसमें कोई परिवर्तन नहीं होता, घिसावट एवं क्षय कम होता है, इसकी मरम्मत आसान होती है। जब क्लैम्प बोल्टों को फिर से कसा जाता है, तो घर्षण में कोई परिवर्तन नहीं होता। इसमें दबाव-प्रतिरोधकता एवं ऊष्मा-प्रतिरोधकता भी अच्छी होती है; यह आंतरिक माध्यमों के कारण क्षतिग्रस्त नहीं होता। साथ ही, वाल्व स्टीम एवं फिलर हाउस के अंदर स्थित धातुओं के संपर्क में आने पर भी इसमें कोई छिद्रण या क्षय नहीं होता। इस प्रकार, वाल्व स्टीम के सीलिंग भाग की प्रभावी रूप से सुरक्षा होती है; जिससे सीलिंग की विश्वसनीयता एवं दीर्घकालिक उपयोगिता सुनिश्चित होती है। 2.3 वाल्व के भागों/सीटों में विकृति के कारण होने वाला लीकेज – वाल्व के भागों/सीटों से लीकेज होने का मुख्य कारण, नियंत्रण वाल्वों के निर्माण के दौरान होने वाली ढलाई/शिल्पकला संबंधी त्रुटियाँ हैं; ऐसी त्रुटियों के कारण जंग लगने की संभावना बढ़ जाती है। इसके अलावा, क्षरणकारी पदार्थों के प्रवाह, तथा तरल पदार्थों के दबाव के कारण भी नियंत्रण वाल्व में लीकेज हो सकता है। क्षय मुख्य रूप से क्षरण या वायु-क्षरण के रूप में होता है। जब क्षारक पदार्थ नियंत्रण वाल्व से होकर गुजरते हैं, तो इससे वाल्व के घटकों एवं सीटों के सामग्री पर क्षरण होता है; इसके कारण वाल्व के घटक एवं सीटें अंडाकार या अन्य आकारों में आ जाते हैं। समय के साथ, ऐसी स्थिति में वाल्व के घटक एवं सीटें एक-दूसरे से मेल नहीं खाते, जिससे दरारें बन जाती हैं एवं लीकेज होने लगता है। समाधान: महत्वपूर्ण बात यह है कि वाल्व के घटकों एवं सीटों की सामग्री का चयन एवं उनकी गुणवत्ता पर ध्यान दिया जाए। जंग-प्रतिरोधी सामग्री का ही चयन करें, एवं धब्बे, रेतीले दाग आदि दोषों वाले उत्पादों को निश्चित रूप से अलग कर दें। यदि वाल्व के भागों में विकृति बहुत अधिक न हो, तो पतले सैंडपेपर से उन्हें घिसकर उस विकृति को दूर किया जा सकता है। इससे सीलिंग की सतह चिकनी हो जाती है, जिससे सीलिंग की कार्यक्षमता में सुधार होता है। यदि क्षति गंभीर हो, तो नया वाल्व ही लगाना आवश्यक है। 3. ऑसिलेशन: नियंत्रण वाल्व में स्प्रिंग की कठोरता पर्याप्त न होने के कारण, नियंत्रण वाल्व से आने वाले संकेत अस्थिर रहते हैं; इस कारण नियंत्रण वाल्व में ऑसिलेशन हो जाता है। यह भी कहा जाता है कि वाल्व चुनने की आवृत्ति, सिस्टम की आवृत्ति के बराबर होती है; या फिर पाइपों/बेसों में तीव्र कंपन होने के कारण नियंत्रण वाल्व भी कंपन करने लगता है। गलत चयन के कारण, नियंत्रण वाल्व छोटे खुलने के कोण पर काम करता है; इस स्थिति में प्रवाह-प्रतिरोध, प्रवाह-गति एवं दबाव में तीव्र परिवर्तन होते हैं। जब यह मात्रा वाल्व की स्थिरता सीमा से अधिक हो जाती है, तो वाल्व की स्थिरता कम हो जाती है, एवं गंभीर स्थितियों में कंपन उत्पन्न हो जाता ह समाधान उपाय: चूँकि कंपन होने के कारण कई हैं, इसलिए प्रत्येक समस्या का अलग-अलग विश्लेषण किया जाना चाहिए। हल्के कंपनों को दूर करने हेतु, सख्ती को बढ़ाकर इस समस्या का समाधान किया जा सकता है। यदि उच्च कठोरता वाले स्प्रिंगों का उपयोग किया जाए, तो पिस्टन-आधारित संरचना का ही उपयोग क पाइपलाइनों एवं आधारों में होने वाले तीव्र कंपनों को, सहायक संरचनाओं के उपयोग से कम किया जा सकता है। ； यदि वाल्व चुनने हेतु प्रयोग में आने वाली आवृत्ति, सिस्टम की आवृत्ति के बराबर हो, तो अलग-अलग संरचना वाले वाल ； छोटे खुलावे पर कार्य करने के कारण होने वाले दोलन, गलत चयन के कारण होते हैं; ऐसी स्थिति में प्रवाह क्षमता संबंधी ‘C’ मान को बड़ा रख दिया जाता है। इस समस्या को दूर करने हेतु, ‘C’ मान को कम रखना आवश्यक है, या फिर डिस्ट्रिब्यूटर नियंत्रण/सब-वाल्वों का उपयोग करना आवश्यक है। 4. वाल्व पोजिशनर में खराबी
4.1 सामान्य पोजिशनर
सामान्य पोजिशनर, यांत्रिक बल-संतुलन सिद्धांत के आधार पर काम करता है; इसमें “नोजल-डैमपर” तकनीक का उपयोग किया जाता है। इसमें निम्नलिखित प्रकार की खराबियाँ हो सकती हैं:
1) चूँकि यह यांत्रिक बल-संतुलन सिद्धांत के आधार पर काम करता है, इसलिए इसमें कई गतिशील भाग होते हैं; ऐसे में तापमान एवं कंपन के कारण इसमें खराबी आ सकती है, जिससे नियंत्रण वाल्व में अस्थिरता आ जाती है। ； 2) नोजल-बैरियर तकनीक का उपयोग किया जाता है; लेकिन चूँकि नोजल के छिद्र बहुत छोटे होते हैं, इसलिए वे धूल या गंदी हवा के कारण अवरुद्ध हो सकते हैं। इस कारण पोजिशनर सही ढंग से काम नहीं कर पाता। ； 3) बल-संतुलन सिद्धांत के उपयोग से, कठिन परिस्थितियों में स्प्रिंग का लचीलापन-गुणांक बदल जाता है; इस कारण नियंत्रण वाल्व गैर-रैखिक व्यवहार करने लगता है, जिससे नियंत्रण की गुणवत्ता में कमी आ जाती है। 4.2 स्मार्ट लोकेटर: स्मार्ट लोकेटर में, निर्धारित मान एवं वास्तविक मान की तुलना विद्युत संकेतों के माध्यम से की जाती है; अतः यह बल-संतुलन के सिद्धांत पर आधारित नहीं होता। इस प्रकार, यह सामान्य लोकेटरों की बल-संतुलन संबंधी कमियों को दूर कर सकता है। ； लेकिन आपातकालीन रोकथाम हेतु, जैसे कि आपातकालीन बंद करने वाले वाल्व, आपातकालीन रिलीफ वाल्व आदि के मामले में, इन वाल्वों को किसी निश्चित स्थान पर ही रहना आवश्यक होता है; केवल आपातकालीन स्थिति उत्पन्न होने पर ही इन्हें विश्वसनीय ढंग से कार्य करना होता है। किसी एक स्थान पर लंबे समय तक रहने से विद्युत कनवर्टर अनियंत्रित हो सकता है, जिससे छोटे संकेतों के कार्य न होने का खतरा पैदा हो जाता है। इसके अलावा, कार्यस्थल पर काम करते समय, पोजीशन सेंसिंग पॉटेंशियोमीटर के प्रतिरोध में परिवर्तन होने की संभावना रहती है; जिसके कारण कम तीव्रता वाले संकेतों पर उपकरण कार्य नहीं करता, जबकि उच्च तीव्रता वाले संकेतों पर उ इसलिए, स्मार्ट लोकेटरों की विश्वसनीयता एवं उपयोगिता सुनिश्चित करने हेतु, उनका नियमित रूप से परीक्षण किया जाना आवश्यक है। 5. निष्कर्ष: नियंत्रण वाल्वों में होने वाली खराबियों के कारणों का विश्लेषण करके, उचित उपाय करने से **नियंत्रण वाल्वों का उपयोग बढ़ जाता है, उपकरणों में होने वाली खराबियों की दर कम हो जाती है। इससे उत्पादन प्रक्रिया की दक्षता एवं आर्थिक लाभ में वृद्धि होती है, साथ ही ऊर्जा की खपत भी कम हो जाती है। इस प्रकार नियंत्रण प्रणाली की गुणवत्ता में सुधार होता है, जिससे उत्पादन उपकरणों का लंबे समय तक सुचारू रूप से संचालन संभव हो जाता है।