तेल, प्राकृतिक गैस और रासायनिक उद्योगों में, हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) से भरपूर प्राकृतिक गैस, जिसे अक्सर "खट्टी गैस" कहा जाता है, का संचालन उपकरणों की विश्वसनीयता और सुरक्षा के लिए अत्यधिक चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। हाइड्रोजन सल्फाइड न केवल अत्यधिक विषैला, ज्वलनशील और विस्फोटक है, बल्कि अत्यधिक संक्षारक भी है। यह धातु सल्फाइड तनाव दरार (SSC) और हाइड्रोजन-प्रेरित दरार (HIC) का कारण बन सकता है, साथ ही अधात्विक सीलिंग सामग्रियों में सूजन, कठोरता और क्षरण का कारण भी बन सकता है। इसलिए, ऐसे माध्यमों के लिए उपयुक्त सीलिंग घटकों का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है, जो उत्पादन सुरक्षा, पर्यावरण संरक्षण और उपकरणों के दीर्घकालिक संचालन को सीधे प्रभावित करता है।
I. परिचालन स्थिति विश्लेषण और मुख्य चुनौतियाँ
सील का चयन करने से पहले, मीडिया के गुणों को पूरी तरह से समझना आवश्यक है:
- हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) की संक्षारकताH₂S जल में घुलकर एक दुर्बल अम्ल बनाता है, जो कई इलास्टोमर्स और धातुओं को बुरी तरह संक्षारित करता है। यह सीलिंग सामग्रियों की आणविक श्रृंखलाओं को तोड़ सकता है, जिससे उनकी लोच कम हो जाती है, वे भंगुर हो जाते हैं, या अत्यधिक फूल जाते हैं, जिससे विफलता हो सकती है।
- प्राकृतिक गैस (मुख्यतः मीथेन) के गुणप्राकृतिक गैस स्वयं एक अध्रुवीय माध्यम है और कुछ रबरों में सूजन पैदा कर सकती है। प्रणालियाँ अक्सरउच्च दबाव, जिसके लिए सीलों में उत्कृष्ट निष्कासन प्रतिरोध और कम संपीड़न सेट की आवश्यकता होती है।
- संयुक्त परिचालन स्थितियांमाध्यम का तापमान, दबाव, सांद्रता और पानी की उपस्थिति (जो H₂S संक्षारण को काफ़ी बढ़ा देती है) सभी महत्वपूर्ण कारक हैं। सामान्य परिचालन तापमान परिवेशी तापमान से लेकर 100°C से अधिक तक होता है।
II. अनुशंसित सील सामग्री चयन
उपरोक्त चुनौतियों के आधार पर, हाइड्रोजन सल्फाइड युक्त प्राकृतिक गैस वातावरण के लिए निम्नलिखित सीलिंग सामग्री विश्वसनीय साबित हुई है:
1. पेरफ्लूरोएलास्टोमेर (एफएफकेएम)।
- प्रदर्शन: यह वर्तमान में हैउच्चतम दर्जा विकल्प, जिसे "इलास्टोमर्स का राजा" कहा जाता है। यह उत्कृष्ट रासायनिक निष्क्रियता प्रदान करता है और लगभग सभी रसायनों का प्रतिरोध करता है, जिनमें सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल, प्रबल क्षार और आक्रामक हाइड्रोजन सल्फाइड शामिल हैं। इसका उच्च-तापमान प्रतिरोध उत्कृष्ट है (280-300°C+ तक निरंतर उपयोग)।
- आवेदनउच्च तापमान, उच्च दाब और उच्च H₂S सांद्रता वाली चरम स्थितियों के लिए उपयुक्त, जैसे कि वेलहेड उपकरण, उच्च दाब वाले वाल्व और कंप्रेसर सील। हालाँकि यह महंगा है, लेकिन पूर्ण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए यह प्राथमिक विकल्प है।
- सामान्य ग्रेड: केमराज®, परलास्ट®, आदि।
2. हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल ब्यूटाडाइन रबर (HNBR)
- प्रदर्शनमानक नाइट्राइल रबर (NBR) की तुलना में, HNBR हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के माध्यम से बेहतर ताप प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध और उम्र बढ़ने के प्रतिरोध प्रदान करता है। यह तेल और गैस माध्यमों के प्रति अच्छा प्रतिरोध और H₂S की मध्यम सांद्रता के साथ-साथ उच्च यांत्रिक शक्ति और अच्छा घिसाव प्रतिरोध प्रदान करता है।
- आवेदनमध्यम तापमान (आमतौर पर -25°C से 150°C), मध्यम दबाव और मध्यम संक्षारण स्थितियों के लिए उपयुक्त। यह एक किफ़ायती विकल्प है जिसका उपयोग अक्सर वाल्व सील, ओ-रिंग और फ्लैंज गैस्केट के लिए किया जाता है।
- टिप्पणी: बहुत अधिक H₂S सांद्रता और एक साथ उच्च तापमान वाले चरम वातावरण के लिए उपयुक्त नहीं है।
3. फ्लोरोइलास्टोमर (FKM/Viton®)
- प्रदर्शनएफकेएम लंबे समय से खट्टी गैसों वाले वातावरण में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उच्च-प्रदर्शन इलास्टोमर्स में से एक रहा है। यह उच्च तापमान (लगभग 200-230°C), तेलों और कई रसायनों (H₂S सहित) के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है।
- आवेदनH₂S युक्त अधिकांश प्राकृतिक गैस वातावरणों के लिए उपयुक्त, यह प्रदर्शन और लागत के बीच संतुलन बनाने के लिए एक आदर्श विकल्प है। O-रिंग, V-रिंग, फ्लैंज गैस्केट और वाल्व स्टेम सील के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
- महत्वपूर्ण नोट: FKM के प्रति सचेत रहेंखराब निम्न-तापमान प्रदर्शन और भाप या गर्म पानी में दीर्घकालिक प्रदर्शन में संभावित गिरावट। पुष्टि करें कि विशिष्ट यौगिक खट्टी सेवा के लिए उपयुक्त है।
4. पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (PTFE) और इसके यौगिक
- प्रदर्शनPTFE, जिसे "प्लास्टिक का राजा" कहा जाता है, लगभग पूर्ण रासायनिक निष्क्रियता प्रदान करता है, किसी भी सांद्रता में H₂S और अम्लों, क्षारों और विलायकों का पूरी तरह से प्रतिरोध करता है। इसका तापमान परास अत्यंत विस्तृत (-180°C से 260°C) है, और इसका घर्षण गुणांक बहुत कम है।
- आवेदन: आमतौर पर पैकिंग रिंग, वाल्व सीट, एंटी-एक्सट्रूज़न रिंग और लिप सील के लिए उपयोग किया जाता है। शुद्ध PTFE में शीत प्रवाह का खतरा होता है और इसका लचीलापन कम होता है, इसलिए इसे अक्सर यांत्रिक शक्ति, रेंगने के प्रतिरोध और घिसाव के प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए ग्लास फाइबर, ग्रेफाइट, कार्बन फाइबर आदि के साथ मिलाया जाता है।
- फार्म: अक्सर ढाले गए सील या मशीनी पैकिंग रिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
5. धातु सील
- प्रदर्शनअति-उच्च दाब, अति-उच्च तापमान, या चरम स्थितियों के लिए जहाँ इलास्टोमर्स अनुपयुक्त होते हैं, धातु सील सर्वोत्तम समाधान हैं। सामान्य सामग्रियों में शामिल हैंस्टेनलेस स्टील 316L, मिश्र धातु 625 (इनकोनेल 625), मिश्र धातु C276 (हैस्टेलॉय C276), और अन्य संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु।
- फार्मआमतौर पर धातु के ओ-रिंग (ठोस या खोखले), धातु के सी-रिंग, स्प्रिंग-एनर्जाइज्ड सील। ये सील बनाने के लिए धातु के प्रत्यास्थ विरूपण पर निर्भर करते हैं और बहुत अधिक दबाव और तापमान को सहन कर सकते हैं।
- आवेदन: वेलहेड क्रिसमस ट्री, उच्च दबाव वाल्व, रिएक्टर और पाइपलाइन कनेक्शन।
III. बचने योग्य सामग्री
- मानक नाइट्राइल रबर (एनबीआर): H₂S और उच्च तापमान के प्रति अपर्याप्त प्रतिरोध; तेजी से क्षीण हो जाता है।
- एथिलीन प्रोपाइलीन डायन मोनोमर (ईपीडीएम)भाप के प्रति प्रतिरोधी होने के बावजूद, तेल और हाइड्रोकार्बन के प्रति इसका प्रतिरोध बहुत कम है, तथा तेल में यह बुरी तरह फूल जाता है।
- नियोप्रीन (सीआर): सामान्यतः खराब अम्ल प्रतिरोध; प्रदर्शन FKM/HNBR से बहुत कमतर है।
- कुछ पॉलीयूरेथेन (पीयू): हाइड्रोलिसिस के लिए प्रवण और H₂S संक्षारण के लिए प्रतिरोधी नहीं।
IV. चयन और विचार
- ऑपरेटिंग पैरामीटर की पुष्टि करेंतापमान, दबाव, H₂S और CO₂ सांद्रता, और पानी की उपस्थिति चयन का आधार हैं।
- मानकों का संदर्भ लें: NACE MR0175/ISO 15156 (पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस उद्योग - तेल और गैस उत्पादन में H₂S युक्त वातावरण में उपयोग के लिए सामग्री) जैसे उद्योग मानकों का पालन करें, जो धातु और गैर-धातु सामग्री के चयन पर विस्तृत मार्गदर्शन प्रदान करता है।
- सामग्री संगतता परीक्षणजब भी अनिश्चितता हो, तो सील आपूर्तिकर्ता से हमेशा रासायनिक संगतता चार्ट का अनुरोध करें या प्रदर्शन को सत्यापित करने के लिए परिचालन स्थितियों का अनुकरण करते हुए विसर्जन परीक्षण करें।
- सील डिज़ाइनउत्कृष्ट सामग्रियों को बेहतर प्रदर्शन के लिए उत्कृष्ट डिजाइन (उचित संपीड़न अनुपात, एंटी-एक्सट्रूज़न रिंग का उपयोग) की आवश्यकता होती है।
- आपूर्तिकर्ता योग्यताएंसामग्री की प्रामाणिकता और विश्वसनीय विनिर्माण प्रक्रिया सुनिश्चित करने के लिए योग्य, अनुभवी सील आपूर्तिकर्ताओं का चयन करें।
निष्कर्ष
प्राकृतिक गैस और हाइड्रोजन सल्फाइड मीडिया को संभालते समय,सुरक्षा सर्वोच्च प्राथमिकता हैसीलिंग घटकों का चयन मुख्य रूप से लागत पर आधारित नहीं होना चाहिए बल्किसामग्री की विश्वसनीयता और उपयुक्तता.
- प्राथमिक अनुशंसा: अधिकांश स्थितियों के लिए, फ्लोरोइलास्टोमर (FKM) एक किफायती और विश्वसनीय विकल्प है।
- चरम स्थितियां: उच्च तापमान, उच्च दबाव और उच्च संक्षारण के लिए, परफ्लुओरोइलास्टोमर (FFKM) या विशेष मिश्र धातु धातु सील एक आवश्यक निवेश हैं।
- विशेष अनुप्रयोग: PTFE कंपोजिट और हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल रबर (HNBR) अपने-अपने लागू रेंज में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं।
सही सीलिंग घटक का चयन एक सुरक्षित, विश्वसनीय और टिकाऊ अवरोध बनाने के बारे में है। यह कर्मचारियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने, पर्यावरण प्रदूषण को रोकने और उत्पादन निरंतरता की गारंटी के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी निर्णय है।
पोस्ट करने का समय: 02-सितम्बर-2025