बफर द्रव और अवरोधक द्रव यांत्रिक सील में उपयोग किए जाने वाले दो महत्वपूर्ण घटक हैं, लेकिन बहुत से लोग उनके बीच के मुख्य अंतर को नहीं समझते हैं।
गलत प्रकार के तरल पदार्थ का उपयोग करने से निम्नलिखित समस्याएं हो सकती हैं: सील विफलता, कम प्रदर्शन, और महंगा डाउनटाइम।
इस पोस्ट में, हम बफर तरल पदार्थ और अवरोधक तरल पदार्थ के बारे में विस्तार से बताएंगे, दबाव और अनुप्रयोग जैसे क्षेत्रों में उनके मुख्य अंतरों पर प्रकाश डालेंगे, प्रयुक्त विभिन्न प्रकार के तरल पदार्थों के बारे में बताएंगे, तथा किसी एक का चयन करते समय ध्यान देने योग्य आवश्यक गुणों के बारे में बताएंगे।
बफर द्रव क्या है?
बफर द्रव एक तरल पदार्थ है जिसका उपयोग दोहरी यांत्रिक सील में सीलिंग सतहों को स्नेहन और शीतलन प्रदान करने के लिए किया जाता है। दोहरी सील व्यवस्था में, बफर द्रव का दाब प्रक्रिया द्रव से कम लेकिन वायुमंडलीय दाब से अधिक होता है। यह द्रव प्रक्रिया द्रव और वायुमंडल के बीच एक अवरोध के रूप में कार्य करता है, जिससे प्रक्रिया द्रव का पर्यावरण में रिसाव रुकता है।
अवरोधक द्रव क्या है?
अवरोधी तरल पदार्थों का उपयोग एकल या डबल मैकेनिकल सील प्रक्रिया द्रव और वायुमंडल के बीच पूर्ण पृथक्करण प्रदान करने के लिए। अवरोधक द्रव को प्रक्रिया द्रव से अधिक दाब पर बनाए रखा जाता है, जिससे वायुमंडल में एक सकारात्मक प्रवाह उत्पन्न होता है। सील कक्षयह सकारात्मक दबाव सुनिश्चित करता है कि कोई भी रिसाव प्रक्रिया में अवरोधक द्रव से होगा, न कि प्रक्रिया द्रव पर्यावरण में निकल जाएगा।
बफर द्रव और अवरोधक द्रव के बीच मुख्य अंतर
दबाव
बफर द्रव का दबाव आमतौर पर सील कक्ष के दबाव से थोड़ा अधिक स्तर पर बनाए रखा जाता है। यह धनात्मक दबाव अंतर प्रक्रिया द्रव को बफर द्रव प्रणाली में प्रवेश करने से रोकता है।
अवरोधक द्रव का दबाव सील कक्ष के दबाव से काफ़ी ज़्यादा रखा जाता है, अक्सर 1.4 से 2.8 बार (20 से 40 psi) ज़्यादा। अवरोधक द्रव का उच्च दबाव एक भौतिक अवरोध प्रदान करता है जो प्रक्रिया द्रव को वायुमंडल से पूरी तरह अलग कर देता है।
उद्देश्य
बफर तरल पदार्थ स्नेहन और शीतलन प्रदान करने का काम करते हैं यांत्रिक मुहर चेहरे, विस्तार सील जीवन और विश्वसनीयता। वे सील के किनारों पर प्रक्रिया द्रव के क्रिस्टलीकरण या कोकिंग को भी रोकते हैं।
अवरोधक द्रव प्रक्रिया द्रव को पर्यावरण से पूरी तरह अलग करके एक कदम आगे बढ़ते हैं। अवरोधक द्रव एक तरल सील बनाता है, जो प्रक्रिया द्रव और वातावरण के बीच किसी भी संपर्क को रोकता है।
आवेदन
बफर द्रव प्रणालियों का उपयोग आमतौर पर उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ सील के किनारों पर प्रक्रिया द्रव के रिसाव की मध्यम मात्रा को सहन किया जा सकता है। ये गैर-खतरनाक प्रक्रिया द्रवों के लिए और उन स्थितियों में उपयुक्त हैं जहाँ कुछ सील उत्सर्जन अनुमेय हैं।
अवरोधक द्रव प्रणालियों का उपयोग तेल और गैस, पेट्रोकेमिकल, फार्मास्यूटिकल जैसे उद्योगों में किया जाता है, तथा आक्रामक रसायनों से निपटने वाले अन्य उद्योगों में अधिकतम सुरक्षा और विनियामक अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए अवरोधक द्रवों के उपयोग की अक्सर आवश्यकता होती है।
रिसाव के
बफर द्रव प्रणाली में, सील सतहों में थोड़ी मात्रा में रिसाव अपेक्षित होता है और उसका प्रबंधन किया जाता है। प्रक्रिया में रिसाव होने वाले बफर द्रव की भरपाई बाहरी जलाशय से आने वाली मेक-अप धारा द्वारा की जाती है।
अवरोधक द्रव प्रणाली को प्रक्रिया द्रव के वायुमंडल में रिसाव को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अवरोधक द्रव का उच्च दबाव किसी भी रिसाव को अवरोधक द्रव से प्रक्रिया द्रव में जाने के लिए बाध्य करता है, न कि इसके विपरीत। यह खतरनाक द्रवों को रोकना सुनिश्चित करता है।
बफर और बैरियर तरल पदार्थ के प्रकार
पानी
मध्यम तापमान की आवश्यकता वाले गैर-संक्षारक अनुप्रयोगों के लिए पानी सबसे सरल और सबसे किफायती विकल्प है। यह अच्छे ऊष्मा संचरण गुण प्रदान करता है, लेकिन कुछ मामलों में सील के सामने संक्षारण का कारण बन सकता है।
ग्लाइकोल समाधान
ग्लाइकॉल-आधारित तरल पदार्थ, जैसे कि एथिलीन ग्लाइकॉल या प्रोपिलीन ग्लाइकॉल को पानी के साथ मिलाकर, सादे पानी की तुलना में बेहतर संक्षारण संरक्षण और विस्तारित परिचालन तापमान सीमा प्रदान करते हैं।
मिट्टी का तेल और डीजल ईंधन
हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण उद्योग में, केरोसिन या डीज़ल जैसे हल्के हाइड्रोकार्बन का उपयोग किया जा सकता है। ये प्रक्रिया द्रव के साथ अच्छी संगतता प्रदान करते हैं, लेकिन ज्वलनशीलता संबंधी चिंताएँ पैदा कर सकते हैं।
अल्कोहल
इथेनॉल या मेथनॉल जैसे कम आणविक भार वाले अल्कोहल का उपयोग निम्न-तापमान सेवाओं में किया जा सकता है। ये ज्वलनशीलता और ऊष्मा स्थानांतरण के लिए अच्छे होते हैं, लेकिन कुछ उत्पादों के साथ इनकी संगतता संबंधी समस्याएँ हो सकती हैं। सील सामग्री.
पेट्रोलियम-आधारित तेल
खनिज तेलों का उपयोग आमतौर पर उनकी उत्कृष्ट चिकनाई और कई इलास्टोमर सील सामग्रियों के साथ अनुकूलता के लिए किया जाता है। ये व्यापक परिचालन तापमान सीमा के लिए उपयुक्त होते हैं।
सिंथेटिक तेल
उच्च तापमान अनुप्रयोगों या बेहतर ऑक्सीडेटिव स्थिरता के लिए, पॉलीअल्फाओलेफिन्स (पीएओ), पॉलीग्लाइकोल्स, या परफ्लुओरोपॉलीइथर्स (पीएफपीई) जैसे सिंथेटिक स्नेहक का उपयोग किया जाता है।
गर्मी हस्तांतरण तरल पदार्थ
उच्च तापमान सेवाओं में, सील चेहरों से कुशल शीतलन और ऊष्मा अपव्यय प्रदान करने के लिए सुगंधित यौगिकों या सिलिकॉन-आधारित तरल पदार्थ जैसे ऊष्मा हस्तांतरण तरल पदार्थ आवश्यक हो सकते हैं।
बफर और बैरियर तरल पदार्थों के गुण
- सुरक्षारिसाव या छलकाव की स्थिति में कर्मचारियों और पर्यावरण के लिए जोखिम को कम करने हेतु तरल पदार्थ विषैला और गैर-खतरनाक होना चाहिए। इसका फ़्लैश पॉइंट और स्वतः प्रज्वलन तापमान उच्च होना चाहिए।
- गैर ज्वलनशीलताज्वलनशील प्रक्रिया द्रवों या उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए, आग या विस्फोटों को रोकने के लिए बफर/अवरोधक द्रव का ज्वलनशील न होना आवश्यक है। इन मामलों में उच्च फ़्लैश पॉइंट वाले द्रव, जैसे कि कुछ सिंथेटिक तेल, को प्राथमिकता दी जाती है।
- चिकनापन: तरल पदार्थ को यांत्रिक सील के मुखों को पर्याप्त स्नेहन प्रदान करना चाहिए ताकि अत्यधिक घिसाव, घर्षण और गर्मी उत्पन्न होने से रोका जा सके।
- हीट ट्रांसफरकुछ अनुप्रयोगों में, बफर/अवरोधक द्रव सील के मुखों से ऊष्मा को दूर करने के लिए ऊष्मा स्थानांतरण माध्यम के रूप में कार्य करता है। ऊष्मा को प्रभावी ढंग से हटाने और सीलों को होने वाली तापीय क्षति को रोकने के लिए द्रव में उच्च विशिष्ट ऊष्मा धारिता और तापीय चालकता होनी चाहिए।
- अनुकूलता: द्रव को यांत्रिक सील सामग्री, प्रक्रिया द्रव और अन्य सिस्टम घटकों के साथ संगत होना चाहिए ताकि क्षरण, क्षरण या प्रतिकूल रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रोका जा सके।
- स्थिरताबफर/बैरियर द्रव को विभिन्न परिचालन तापमानों और दाबों पर अपने गुणधर्म बनाए रखने चाहिए। दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने और बार-बार द्रव बदलने की आवश्यकता को कम करने के लिए इसे क्षरण, ऑक्सीकरण और कीचड़ निर्माण का प्रतिरोध करना चाहिए।
- कम गैस घुलनशीलतागैसों या वाष्पशील तरल पदार्थों को संभालने वाली प्रणालियों में, बफर/बाधा द्रव में कम गैस घुलनशीलता होनी चाहिए ताकि बुलबुले या झाग के निर्माण को रोका जा सके, जो सीलिंग इंटरफेस को बाधित कर सकता है और रिसाव का कारण बन सकता है।
- विशिष्ट गुरुत्वद्रव का विशिष्ट गुरुत्व पाइपिंग सिस्टम डिज़ाइन और मैकेनिकल सील पर आवश्यक दाब अंतर के अनुकूल होना चाहिए। कुछ मामलों में, आवश्यक दाब शीर्ष प्रदान करने के लिए उच्च विशिष्ट गुरुत्व वाले द्रव की आवश्यकता हो सकती है।
- लागत प्रभावशीलताआवश्यक प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, बफर/बाधा द्रव को प्रारंभिक मूल्य, खपत दर और रखरखाव लागत के संदर्भ में लागत प्रभावी भी होना चाहिए।
बफर और बैरियर द्रव प्रणालियों के लिए पाइपिंग योजनाएँ
- 52 योजनाइस योजना में सील गुहा में बफर द्रव प्रदान करने के लिए एक बाहरी जलाशय का उपयोग किया जाता है। जलाशय का दबाव प्रक्रिया दबाव से कम रखा जाता है, जिससे रिसाव वापस जलाशय में प्रवाहित हो सके। द्रव के तापमान को नियंत्रित करने के लिए एक शीतलन कुंडली या ऊष्मा विनिमायक का उपयोग किया जा सकता है।
- योजना 53Aइस योजना में, एक बाहरी जलाशय से सील गुहा में एक दबावयुक्त अवरोध द्रव की आपूर्ति की जाती है। प्रक्रिया द्रव को सील गुहा में प्रवेश करने से रोकने के लिए अवरोध द्रव का दबाव प्रक्रिया द्रव के दबाव से अधिक रखा जाता है। पंपिंग रिंग या परिसंचारी उपकरण का उपयोग अवरोध तरल पदार्थ को प्रसारित करने के लिए किया जाता है।
- योजना 53बीयोजना 53A के समान, इस योजना में एक दाबयुक्त अवरोधक द्रव का उपयोग किया जाता है, लेकिन बाहरी जलाशय के बजाय एक मूत्राशय संचायक (ब्लैडर एक्युमुलेटर) का उपयोग किया जाता है। संचायक अवरोधक द्रव के दाब को बनाए रखता है और तापीय विस्तार या संकुचन की क्षतिपूर्ति करता है।
- योजना 53सीयह योजना, योजना 53A का एक रूपांतर है जिसमें ब्लैडर एक्युमुलेटर के बजाय पिस्टन एक्युमुलेटर का उपयोग किया गया है। पिस्टन एक्युमुलेटर एक धनात्मक दाब अंतर प्रदान करता है और एक स्थिर अवरोधक द्रव दाब बनाए रखने में मदद करता है।
- 54 योजनायह योजना सील गुहा में दबावयुक्त अवरोधक द्रव प्रदान करने के लिए एक बाहरी स्रोत का उपयोग करती है। अवरोधक द्रव को प्रक्रिया दबाव से अधिक दबाव पर बनाए रखा जाता है और एक पंपिंग रिंग या परिसंचारी उपकरण का उपयोग करके सील गुहा में निरंतर परिचालित किया जाता है। तापमान नियंत्रण के लिए एक ताप विनिमायक भी शामिल किया जा सकता है।
