वाल्व रिसाव आमतौर पर तीन महत्वपूर्ण स्थानों पर होता है: पैकिंग ग्लैंड्स, फ्लैंज कनेक्शन और वाल्व बॉडी। लंबे समय तक अनुपचारित रिसाव के कारण वाल्व शैफ्ट और फ्लैंज सीलिंग सतहों पर गंभीर क्षरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः वाल्व का स्थायी रूप से निपटारा करना पड़ता है। इसके अतिरिक्त, प्रक्रिया माध्यम के नुकसान के कारण संयंत्र की ऊर्जा खपत, संचालन लागत में वृद्धि होती है और समग्र आर्थिक दक्षता कम हो जाती है।
जब प्रवाहित माध्यम विषैला, ज्वलनशील, विस्फोटक या संक्षारक होता है, तो रिसाव अत्यंत खतरनाक हो जाता है। नियंत्रित बाह्य रिसाव के कारण विषाक्तता, आग और विस्फोट की दुर्घटनाएँ हो सकती हैं, उपकरणों का संक्षारण तेज़ हो सकता है, सेवा जीवन कम हो सकता है और पर्यावरण प्रदूषण हो सकता है। इसके अतिरिक्त, वाल्व रिसाव अनियोजित बंद होने की आवृत्ति बढ़ा देता है और औद्योगिक संचालन सुरक्षा के लिए गंभीर खतरा उत्पन्न करता है।
इस लेख में वाल्व के बाह्य रिसाव के सामान्य कारणों का व्यवस्थित विश्लेषण किया गया है, सेवा के दौरान रिसाव सीलिंग (लाइव लीक सीलिंग) के सिद्धांतों, लाभों और व्यावहारिक कार्यान्वयन विधियों की व्यापक व्याख्या की गई है, तथा औद्योगिक संदर्भ के लिए बिजली संयंत्रों के वाल्वों के लिए व्यावसायिक रखरोज़ के दिशानिर्देश प्रदान किए गए हैं।
2. वाल्व के बाह्य रिसाव के रूप और मूल कारण
वाल्व के दैनिक संचालन के दौरान, वाल्व स्टेम और पैकिंग के बीच घूर्णन और अक्षीय विस्थापन सहित सापेक्ष गतियाँ लगातार होती रहती हैं। बार-बार वाल्व स्विचिंग के साथ-साथ तापमान, दाब और माध्यम के गुणों में उतार-चढ़ाव के कारण, पैकिंग क्षेत्र वाल्व के सबसे रिसाव-प्रवण भाग के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
प्राथमिक कारणों में पैकिंग संपर्क दाब का क्रमिक कम होना, सामग्री का आयु बढ़ना और लोच का कमजोर होना शामिल हैं। दबाव युक्त माध्यम पैकिंग और स्टेम के बीच की दरारों के माध्यम से बाहर की ओर रिसता है। लंबे समय तक के क्षरण के कारण कुछ हिस्से की पैकिंग बह जाती है और वाल्व स्टेम पर खांचेदार खरोंचें बन जाती हैं, जिससे रिसाव की गंभीरता और अधिक बढ़ जाती है।
फ्लैंज सीलिंग गैसकेट्स को संपीड़ित करने के लिए कनेक्टिंग बोल्ट्स के पूर्व-टाइटनिंग बल पर निर्भर करती है, ताकि माध्यम के बाहर निकलने को रोकने के लिए पर्याप्त विशिष्ट सीलिंग दाब बन सके। फ्लैंज रिसाव के कई कारक योगदान देते हैं:
• सीलिंग गैसकेट्स पर पर्याप्त संपीड़न बल का अभाव और अयोग्य फ्लैंज सतह की रफनेस;
• गैस्केट का विरूपण, यांत्रिक कंपन, आयु बढ़ना, लोच में कमी और सतह पर दरारें;
• लंबे समय तक चलने वाले दबाव के तहत बोल्ट का विरूपण और लंबाई में वृद्धि;
• मानवीय संचालन त्रुटियाँ: गैस्केट की गलत स्थिति, बोल्ट को असमान रूप से कसना और फ्लैंज की केंद्र रेखाओं का विस्थापन, जिससे गलत संपीड़न होता है।
वाल्व बॉडी रिसाव मुख्य रूप से ढलाई या फोर्जिंग प्रक्रियाओं के दौरान उत्पन्न होने वाले आंतरिक निर्माण दोषों, जैसे रेत के छिद्र, वायु के छिद्र और ढलाई के दौरान उत्पन्न दरारों के कारण होता है। इसके अतिरिक्त, लंबे समय तक माध्यम के क्षरण और कैविटेशन अपरदन के कारण धातु के शरीर को धीरे-धीरे क्षति पहुँचती है, जिससे स्थायी रिसाव पथ बन जाते हैं।
3. सेवा के दौरान रिसाव रोकने के कार्य सिद्धांत और मुख्य लाभ
सेवा के दौरान लीक सीलिंग एक गतिशील तरल माध्यम की स्थिति में ठोस सीलिंग तंत्र पर आधारित निरंतर रखरखाव प्रौद्योगिकी है। लीकेज के बिंदुओं पर विशिष्ट फिक्सचर स्थापित किए जाते हैं जो एक संवृत सीलिंग कोष बनाते हैं। उच्च-दबाव इंजेक्शन उपकरण इस कोष में अनुकूलित सीलेंट का इंजेक्शन करते हैं, जब तक कि आंतरिक प्रतिबल दबाव माध्यम के दबाव के संतुलन में नहीं आ जाता। इस प्रकार एक नई स्थिर सीलिंग संरचना स्थापित की जाती है जो लीकेज के अंतरालों और माध्यम के बहिर्वाह चैनलों को स्थायी रूप से अवरुद्ध कर देती है।
पारंपरिक ऑफ़लाइन रखरखाव की तुलना में, सेवा के दौरान लीक सीलिंग में अप्रतिस्थाप्य औद्योगिक लाभ हैं, विशेष रूप से ऊर्जा संयंत्रों जैसी निरंतर उत्पादन प्रणालियों के लिए उपयुक्त:
1. बंद करने की आवश्यकता नहीं: इकाई के संचालन को रोकने या उत्पादन पाइपलाइनों को अलग करने की आवश्यकता नहीं है;
2. दबाव घटाने की आवश्यकता नहीं: पूरी प्रणाली के मूल संचालन दबाव को बनाए रखा जाता है, बिना किसी दबाव कमी के;
3. लागत बचत: ऊर्जा खपत और मैनुअल रखरखाव श्रम लागत में काफी कमी आती है;
4. शक्ति हानि को कम करें: उपकरण के अलगाव और बंद करने के कारण होने वाली भारी शक्ति हानि से बचें;
5. आर्थिक हानियों को न्यूनतम करें: अनियोजित उत्पादन बंद होने के कारण उत्पन्न आर्थिक हानियों को समाप्त करें।
4. सामान्य वाल्व रिसाव बिंदुओं के लिए व्यावहारिक सेवा-के-दौरान सीलिंग विधियाँ
सुलभ रखरखाव की स्थितियों के तहत पारंपरिक रिसाव के लिए, सामान्य समाधानों में वाल्व प्रतिस्थापन, पैकिंग का नवीनीकरण, गैस्केट प्रतिस्थापन और वेल्ड मरम्मत शामिल हैं। तथापि, निरंतर संचालन में चल रहे वाल्वों के लिए, जिनकी माध्यम पाइपलाइनों को अलग नहीं किया जा सकता, स्थिर इकाई संचालन सुनिश्चित करने के लिए विशेषज्ञ सेवा-के-दौरान सीलिंग प्रौद्योगिकियाँ आवश्यक हैं। इस अध्याय में विद्युत संयंत्रों के अनुप्रयोग के मामलों के साथ संयोजित परिस्थिति-आधारित निर्माण विधियों का सारांश दिया गया है।
4.1 पैकिंग ग्लैंड रिसाव समाधान
इंजेक्टैंट-आधारित सेवा के दौरान सीलिंग, पैकिंग चैम्बर के रिसाव के लिए सबसे सुरक्षित और विश्वसनीय तकनीक है। विशेष फिक्सचर्स और हाइड्रोलिक इंजेक्शन उपकरणों के साथ, सीलेंट को सील किए गए कैविटी में इंजेक्ट किया जाता है ताकि दोषों को त्वरित रूप से भरा जा सके। जब इंजेक्शन दबाव माध्यम के दबाव से अधिक होता है, तो रिसाव को बलपूर्वक अवरुद्ध कर दिया जाता है। सीलेंट अल्प समय में प्लास्टिक अवस्था से लचीला ठोस अवस्था में परिवर्तित हो जाता है, जिससे मूल वाल्व स्विचिंग कार्य को प्रभावित किए बिना एक टिकाऊ लचीली सीलिंग संरचना का निर्माण होता है।
औद्योगिक सीलेंट्स को दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: ऊष्मा-सेटिंग सीलेंट्स (कमरे के तापमान पर ठोस, विशिष्ट उच्च तापमान पर सेट होते हैं) और गैर-ऊष्मा-सेटिंग सीलेंट्स (कम, सामान्य और उच्च तापमान के गतिशील सीलिंग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त)।
4.1.1 प्रत्यक्ष ड्रिलिंग इंजेक्शन विधि (दीवार की मोटाई ≥ 8 मिमी)
8 मिमी से अधिक दीवार की मोटाई वाले पैकिंग ग्लैंड्स के लिए, ग्लैंड की बाहरी दीवार पर सीधे आरक्षित इंजेक्शन छिद्रों को ड्रिल करें। विस्तृत संचालन चरण निम्नलिखित हैं: 8.7 मिमी या 10.5 मिमी ड्रिल बिट के साथ प्रारंभिक ड्रिलिंग के बाद 1–3 मिमी की दीवार की मोटाई बनाए रखें; M10 या M12 थ्रेड्स टैप करें और एक समर्पित प्लग वाल्व स्थापित करें; शेष दीवार को 3 मिमी लंबे ड्रिल बिट से भेदें, और उच्च-तापमान, उच्च-दाब और विषैले माध्यम के फैलने तथा व्यक्तिगत चोट के कारण होने वाले खतरे को रोकने के लिए एक बैफल स्थापित करें। ड्रिलिंग के बाद, प्लग वाल्व को बंद कर दें और एक उच्च-दाब इंजेक्शन गन को सीलेंट भरने के लिए जोड़ें।
अनुप्रयोग का उदाहरण: जून 2003 में, यह तकनीक पानझिहुआ आयरन एंड स्टील पावर प्लांट की इकाई 3 के विद्युत मुख्य भाप वाल्व के स्व-सीलिंग ग्लैंड रिसाव को सफलतापूर्वक हल करने में सक्षम हुई, जिससे एक अनावश्यक शटडाउन से बचा जा सका।
4.1.2 सहायक फिक्सचर सीलिंग विधि (पतली-दीवार वाले ग्लैंड्स)
पतली दीवार वाले पैकिंग ग्लैंड्स के लिए, जिनमें सीधे ड्रिलिंग करना संभव नहीं है, उच्च दबाव इंजेक्शन बंदूकों के लिए बाह्य कनेक्टर के रूप में अनुकूलित सहायक फिक्सचर का उपयोग किया जाता है। टाइट फिटिंग सुनिश्चित करने के लिए बाहरी दीवार को पॉलिश करें; जटिल आकार के केसिंग्स के लिए अस्बेस्टॉस रबर की शीट्स को अंतरालों में रखा जाता है ताकि खाली स्थान समाप्त किया जा सके। स्थापना के बाद, मानक प्रक्रिया के अनुसार सीलेंट का इंजेक्शन करें। सीलेंट पूर्णतः सेट नहीं होने तक वाल्व को मनमाने ढंग से स्विच न करें।
अनुप्रयोग का उदाहरण: नवंबर 2002 में, पानझिहुआ आयरन एंड स्टील पावर प्लांट में उच्च दबाव हीटर के प्रवेश वाल्व के संतुलन वाल्व फ्लैंज रिसाव की मरम्मत के लिए सहायक फिक्सचर का उपयोग किया गया, जिससे एक बार में सीलिंग सफलता प्राप्त हुई।
4.2 फ्लैंज रिसाव – सेवा के दौरान सीलिंग प्रौद्योगिकी
4.2.1 तांबे के तार की घेराबंदी विधि
लागू होने वाली शर्तें: छोटे और समान फ्लैंज अंतराल तथा कम मध्यम दबाव। बिना सभी नट्स को एक साथ ढीला किए, विघटित बोल्ट्स पर कम से कम दो इंजेक्शन जॉइंट्स स्थापित करें (गैस्केट के उड़ जाने को रोकने के लिए)। फ्लैंज अंतराल में अंतराल के आकार के अनुरूप तांबे के तार को अंतर्निहित करें ताकि एक बंद सील्ड कोष्ठ बन सके। रिसाव बिंदु के विपरीत स्थिति से सीलेंट का इंजेक्शन करें और धीरे-धीरे रिसाव स्रोत की ओर बढ़ें।
अनुप्रयोग का उदाहरण: जून 2003 में, इस विधि का उपयोग पानझिहुआ आयरन एंड स्टील पावर प्लांट की इकाई 1 के कम दबाव वाले संचार पाइप के ऊर्ध्वाधर फ्लैंज रिसाव की मरम्मत के लिए किया गया, जिससे अनियोजित बंद करने की आवश्यकता से बचा गया।
4.2.2 स्टील बैंड एन्सर्कलमेंट विधि
लागू होने वाली शर्तें: फ्लैंज अंतराल ≤ 8 मिमी और मध्यम दबाव ≤ 2.5 एमपीए। 1.5–3.0 मिमी मोटाई और 20–30 मिमी चौड़ाई के स्टील बैंड का उपयोग करें, जिन्हें वेल्डिंग या रिवेटिंग द्वारा स्थिर किया जाता है। जोड़ों पर संक्रमण गैस्केट्स जोड़ें ताकि एक समग्र सील्ड कोष्ठ बन सके। इस विधि के लिए फ्लैंज की उच्च सह-अक्षीयता की आवश्यकता होती है और अंतराल की एकरूपता के प्रति आवश्यकताएँ कम होती हैं।
4.2.3 उभरा हुआ फ्लैंज फिक्स्चर विधि
लागू स्थितियाँ: फ्लैंज अंतर 8 मिमी या मध्यम दबाव 2.5 एमपीए। पूर्व-स्थापित प्लग वाल्व के साथ उच्च-परिशुद्धता वाले एकीकृत दबाव-प्रतिरोधी फ्लैंज फिक्सचर को अनुकूलित करें। ऑपरेटर को वायु के विपरीत दिशा (अपविंड) में खड़ा होना चाहिए; बोल्ट को कसने के बाद फिक्सचर का अंतर 0.5 मिमी से कम रखें। रिसाव बिंदु की ओर सबसे दूर के बिंदु से सीलेंट का इंजेक्शन करें, जब तक कि रिसाव नहीं रुक जाता। यह बहुमुखी विधि पाइपलाइन रिसाव मरम्मत के लिए भी लागू है और बिजली संयंत्रों के नियमित रखरोट के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।
प्रारूपिक अनुप्रयोग परिदृश्य: पानझिहुआ आयरन एंड स्टील पावर प्लांट की इकाइयों 1, 2 और 3 में फीडवाटर पंप वार्मिंग ड्रेन वाल्व और सहायक भाप डी-ऑक्सीजनेटर अलगाव वाल्व के फ्लैंज रिसाव।
4.3 वाल्व बॉडी रिसाव मरम्मत विधियाँ
वाल्व बॉडी रिसाव उपचार प्रौद्योगिकी औद्योगिक पाइपलाइनों पर सार्वभौमिक रूप से लागू होती है। विभिन्न कार्य स्थितियों के लिए दो प्रमुख परिपक्व प्रक्रियाओं को अपनाया जाता है:
4.3.1 चिपकने वाले बंद करने की विधि
कम दबाव वाले छोटे पैमाने के रेत छिद्र रिसाव के लिए: रिसाव क्षेत्र को धातु की चमकदार सतह तक पॉलिश करें, रिसाव बिंदुओं में शंक्वाकार पिनों को ड्राइव करके बहाव को कम करें, और पिनों के चारों ओर उच्च-शक्ति वाला चिपकने वाला पदार्थ लगाकर एक मजबूत सीलिंग परत बनाएं।
उच्च दबाव वाले बड़े प्रवाह वाले रिसाव के लिए: रिसाव बिंदुओं को रिवेट्स के साथ संपीड़ित करने के लिए एक बाहरी जैकिंग उपकरण को स्थापित करें। अंतराल को मुलायम धातु के गैस्केट्स से भरें, फिर जंग और तेल हटाने के बाद सतह पर चिपकने वाला पदार्थ लगाएं और दबाव प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए कांच फाइबर के कपड़े से पुनर्बलित करें।
4.3.2 वेल्डिंग मरम्मत विधि
• कम दबाव वाला सूक्ष्म रिसाव: वाल्व बॉडी पर रिसाव छिद्र से बड़ा एक नट को वेल्ड करें, और बोल्ट्स तथा रबर गैस्केट्स के साथ इसे सील करें;
• उच्च दबाव वाला भारी रिसाव: ड्रेनेज वेल्डिंग अपनाएं। एक छिद्रयुक्त स्टील प्लेट पर एक अलगाव वाल्व को वेल्ड करें, स्टील प्लेट को रिसाव बिंदु पर लगाकर ड्रेनेज के लिए समायोजित करें, और अलगाव वाल्व को बंद करने से पहले प्लेट को वेल्ड करके सील करें;
• उच्च-तापमान एवं उच्च-दाब सूक्ष्म रिसाव: पहले वेल्डिंग के परिधीय अंतरालों को बंद करें, फिर एक अनुकूलित बाईपास पाइप को मिलान वाले वाल्व के साथ जोड़कर रिसाव बिंदु को ढक दें, और बाईपास वाल्व को बंद करके माध्यम के प्रवाह को काट दें।
4.4 सार्वभौमिक आवरण शीलिंग विधि
जटिल रिसाव बिंदुओं के लिए एक सर्वांगसमाधान के रूप में, आवरण विधि में रिसाव क्षेत्र को घेरने के लिए अनुकूलित धातु बॉक्स का निर्माण किया जाता है और उन्हें वाल्व बॉडी से दृढ़ता से वेल्ड कर दिया जाता है। कठिन वेल्डिंग संचालन के लिए, वायु निकास के छिद्रों को आरक्षित किया जाता है और ड्रेनेज वेल्डिंग प्रक्रिया के माध्यम से शीलिंग को पूरा किया जाता है। इस विधि की उच्च स्थिरता और उत्कृष्ट स्थल पर अनुकूलन क्षमता की विशेषता है।
अनुप्रयोग के मामले: पानझिहुआ आयरन एंड स्टील पावर प्लांट की इकाइयों 1, 2 और 3 की मुख्य भाप पाइपलाइन ड्रेन प्रणाली और उच्च-दाब हीटर ड्रेन पाइपलाइनों में सफलतापूर्वक लागू किया गया। यह दैनिक पाइप और वाल्व ओवरहॉल के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली और सबसे प्रभावी रखरखाव प्रक्रिया के रूप में वर्गीकृत है।
5. निष्कर्ष एवं उद्योग अनुशंसाएँ
सेवा में रिसाव सीलिंग ताप विद्युत संयंत्रों के लिए उल्लेखनीय आर्थिक लाभ प्रदान करती है। एक 100 मेगावाट इकाई के एकल प्रारंभ-बंद करने के चक्र के कारण सीधे आर्थिक हानि 3,00,000 युआन से अधिक हो जाती है। लाइव सीलिंग तकनीक का उचित अनुप्रयोग अनियोजित बंद अवधि और संचालन लागत को प्रभावी ढंग से कम करता है। स्थल पर निर्माण अनुभव के आधार पर, औद्योगिक उपयोगकर्ताओं के लिए चार प्रमुख निष्कर्ष सारांशित किए गए हैं:
1. आपातकालीन अस्थायी रखरखाव: सेवा में सीलिंग एक समय-सीमित प्रभाव के साथ आपातकालीन निपटान उपाय के रूप में कार्य करती है। उत्पादन की परिस्थितियों की अनुमति होने पर छुपे हुए खतरों को मूल रूप से दूर करने के लिए पूर्ण बंद करने की मरम्मत अभी भी आवश्यक है।
2. कड़ाई से सुरक्षा नियंत्रण: सीलिंग कार्यों में कठोर कार्य परिस्थितियाँ, उच्च श्रम तीव्रता और अनिश्चित जोखिम शामिल होते हैं। ऑपरेशन से पहले व्यापक जोखिम आकलन और पूर्ण सुरक्षा सुरक्षा उपाय अनिवार्य हैं।
3. उच्च पेशेवर आवश्यकताएँ: इस तकनीक के लिए दक्ष यांत्रिक ज्ञान, स्थल पर अनुकूलन क्षमता और पेशेवर सीलिंग उपकरणों के कुशल संचालन की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, अधिकांश स्थलीय निर्माण कार्य विशेषज्ञ इंजीनियरिंग टीमों द्वारा किए जाते हैं।
4. निरंतर तकनीकी सुधार: सामग्री और संरचनात्मक सीमाओं के कारण, सेवा के दौरान सीलिंग सभी रिसाव समस्याओं का समाधान नहीं कर सकती है। यह तकनीक अभी भी पुनरावृत्ति आधारित अनुकूलन की प्रक्रिया में है ताकि इसकी लागू कार्य स्थिति सीमा का विस्तार किया जा सके।
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