[1]۔ تعارف
روایتی حرارتی طریقوں جیسے براہ راست حرارتی اور بھاپ حرارتی کے مقابلے میں، حرارت کی منتقلی کے تیل کے حرارتی نظام میں توانائی کی بچت، یکساں حرارتی نظام، اعلی درجہ حرارت پر قابو پانے کی درستگی، کم آپریٹنگ دباؤ، حفاظت اور سہولت کے فوائد ہیں۔ لہذا، 1980 کی دہائی کے بعد سے، میرے ملک میں گرمی کی منتقلی کے تیل کی تحقیق اور استعمال میں تیزی سے ترقی ہوئی ہے، اور کیمیائی صنعت، پیٹرولیم پروسیسنگ، پیٹرو کیمیکل صنعت، کیمیائی فائبر، ٹیکسٹائل، ہلکی صنعت، تعمیراتی مواد میں مختلف حرارتی نظاموں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔ ، دھات کاری، اناج، تیل اور فوڈ پروسیسنگ اور دیگر صنعتیں۔
یہ مضمون بنیادی طور پر استعمال کے دوران ہیٹ ٹرانسفر آئل کی کوکنگ کی تشکیل، خطرات، اثر انداز ہونے والے عوامل اور حل پر بحث کرتا ہے۔

[2]۔ کوکنگ کی تشکیل
حرارت کی منتقلی کے تیل کے حرارت کی منتقلی کے عمل میں تین اہم کیمیائی رد عمل ہیں: تھرمل آکسیکرن رد عمل، تھرمل کریکنگ اور تھرمل پولیمرائزیشن رد عمل۔ کوکنگ تھرمل آکسیکرن رد عمل اور تھرمل پولیمرائزیشن رد عمل سے تیار کی جاتی ہے۔
حرارتی پولیمرائزیشن ردعمل اس وقت ہوتا ہے جب حرارتی نظام کے آپریشن کے دوران حرارت کی منتقلی کے تیل کو گرم کیا جاتا ہے۔ اس رد عمل سے پولی سائکلک آرومیٹک ہائیڈرو کاربن، کولائیڈز اور اسفالٹین جیسے زیادہ ابلتے میکرو مالیکیولز پیدا ہوں گے، جو کوکنگ بنانے کے لیے آہستہ آہستہ ہیٹر اور پائپ لائن کی سطح پر جمع ہو جاتے ہیں۔
تھرمل آکسیکرن ردعمل بنیادی طور پر اس وقت ہوتا ہے جب کھلے ہیٹنگ سسٹم کے توسیعی ٹینک میں حرارت کی منتقلی کا تیل ہوا سے رابطہ کرتا ہے یا گردش میں حصہ لیتا ہے۔ یہ رد عمل کم مالیکیولر یا ہائی مالیکیولر الکوحل، الڈیہائیڈز، کیٹونز، تیزاب اور دیگر تیزابی اجزاء پیدا کرے گا، اور کوکنگ بنانے کے لیے مزید چپچپا مادے جیسے کولائیڈز اور اسفالٹین پیدا کرے گا۔ تھرمل آکسیکرن غیر معمولی حالات کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایک بار ایسا ہونے کے بعد، یہ تھرمل کریکنگ اور تھرمل پولیمرائزیشن کے رد عمل کو تیز کرے گا، جس کی وجہ سے viscosity میں تیزی سے اضافہ ہوگا، گرمی کی منتقلی کی کارکردگی کو کم کیا جائے گا، جس سے زیادہ گرمی اور فرنس ٹیوب کوکنگ ہوگی۔ پیدا ہونے والے تیزابی مادے آلات کے سنکنرن اور رساو کا سبب بھی بنیں گے۔

[3]۔ کوکنگ کے خطرات
استعمال کے دوران حرارت کی منتقلی کے تیل سے پیدا ہونے والی کوکنگ ایک موصلیت کی تہہ بنائے گی، جس کی وجہ سے حرارت کی منتقلی کا گتانک کم ہو جائے گا، اخراج کا درجہ حرارت بڑھے گا، اور ایندھن کی کھپت بڑھے گی۔ دوسری طرف، چونکہ پیداواری عمل کے لیے درکار درجہ حرارت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، اس لیے حرارتی فرنس ٹیوب کی دیوار کا درجہ حرارت تیزی سے بڑھے گا، جس سے فرنس ٹیوب پھٹ جائے گی، اور آخر کار فرنس ٹیوب کے ذریعے جل جائے گی، جس کی وجہ سے حرارتی فرنس آگ لگنا اور پھٹنا، سنگین حادثات کا باعث بنتا ہے جیسے کہ آلات اور آپریٹرز کو ذاتی چوٹ لگنا۔ حالیہ برسوں میں ایسے حادثات عام ہو چکے ہیں۔

[4]۔ کوکنگ کو متاثر کرنے والے عوامل
(1) حرارت کی منتقلی کے تیل کا معیار
مندرجہ بالا کوکنگ بنانے کے عمل کا تجزیہ کرنے کے بعد، یہ پتہ چلا ہے کہ گرمی کی منتقلی کے تیل کی آکسیڈیشن استحکام اور تھرمل استحکام کا کوکنگ کی رفتار اور مقدار سے گہرا تعلق ہے۔ بہت سے آگ اور دھماکے کے حادثات گرمی کی منتقلی کے تیل کی خراب تھرمل استحکام اور آکسیڈیشن استحکام کی وجہ سے ہوتے ہیں، جو آپریشن کے دوران سنگین کوکنگ کا سبب بنتے ہیں۔
(2) حرارتی نظام کا ڈیزائن اور تنصیب
حرارتی نظام کے ڈیزائن کی طرف سے فراہم کردہ مختلف پیرامیٹرز اور آیا آلات کی تنصیب مناسب ہے یا نہیں وہ گرمی کی منتقلی کے تیل کے کوکنگ رجحان کو براہ راست متاثر کرتے ہیں۔
ہر آلات کی تنصیب کی شرائط مختلف ہیں، جو گرمی کی منتقلی کے تیل کی زندگی کو بھی متاثر کرے گی۔ آلات کی تنصیب معقول ہونی چاہیے اور گرمی کی منتقلی کے تیل کی زندگی کو بڑھانے کے لیے کمیشننگ کے دوران بروقت اصلاح کی ضرورت ہے۔
(3) روزانہ آپریشن اور حرارتی نظام کی دیکھ بھال
مختلف آپریٹرز کے مختلف معروضی حالات ہوتے ہیں جیسے کہ تعلیم اور تکنیکی سطح۔ یہاں تک کہ اگر وہ ایک ہی حرارتی سامان اور حرارت کی منتقلی کا تیل استعمال کرتے ہیں، تب بھی حرارتی نظام کے درجہ حرارت اور بہاؤ کی شرح کا ان کا کنٹرول لیول ایک جیسا نہیں ہے۔
حرارت کی منتقلی کے تیل کے تھرمل آکسیکرن رد عمل اور تھرمل پولیمرائزیشن رد عمل کے لیے درجہ حرارت ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا جائے گا، ان دونوں رد عمل کے رد عمل کی شرح میں تیزی سے اضافہ ہو گا، اور کوکنگ کا رجحان بھی اسی حساب سے بڑھے گا۔
کیمیکل انجینئرنگ کے اصولوں کے متعلقہ نظریات کے مطابق: جیسے جیسے رینالڈز کی تعداد بڑھتی ہے، کوکنگ کی شرح کم ہوتی جاتی ہے۔ رینالڈس نمبر گرمی کی منتقلی کے تیل کے بہاؤ کی شرح کے متناسب ہے۔ لہذا، گرمی کی منتقلی کے تیل کے بہاؤ کی شرح جتنی زیادہ ہوگی، کوکنگ اتنی ہی سست ہوگی۔

[5]۔ کوکنگ کے حل
کوکنگ کی تشکیل کو سست کرنے اور ہیٹ ٹرانسفر آئل کی سروس لائف کو بڑھانے کے لیے، درج ذیل پہلوؤں سے اقدامات کیے جانے چاہئیں:
(1) مناسب برانڈ کا ہیٹ ٹرانسفر آئل منتخب کریں اور اس کے جسمانی اور کیمیائی اشارے کے رجحان کی نگرانی کریں۔
حرارت کی منتقلی کے تیل کو استعمال کے درجہ حرارت کے مطابق برانڈز میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ ان میں، معدنی حرارت کی منتقلی کے تیل میں بنیادی طور پر تین برانڈز شامل ہیں: L-QB280، L-QB300 اور L-QC320، اور ان کے استعمال کا درجہ حرارت بالترتیب 280℃، 300℃ اور 320℃ ہے۔
مناسب برانڈ اور معیار کا ہیٹ ٹرانسفر آئل جو SH/T 0677-1999 "ہیٹ ٹرانسفر فلوئڈ" کے معیار پر پورا اترتا ہے اسے ہیٹنگ سسٹم کے حرارتی درجہ حرارت کے مطابق منتخب کیا جانا چاہیے۔ فی الحال، کچھ تجارتی طور پر دستیاب ہیٹ ٹرانسفر آئل کے استعمال کا تجویز کردہ درجہ حرارت اصل پیمائش کے نتائج سے کافی مختلف ہے، جو صارفین کو گمراہ کرتا ہے اور وقتا فوقتا حفاظتی حادثات پیش آتے ہیں۔ یہ صارفین کی اکثریت کی توجہ کو اپنی طرف متوجہ کرنا چاہئے!
گرمی کی منتقلی کا تیل بہترین تھرمل استحکام اور اعلی درجہ حرارت کے اینٹی آکسیڈینٹس اور اینٹی اسکیلنگ ایڈیٹیو کے ساتھ بہتر بیس آئل سے بنایا جانا چاہئے۔ اعلی درجہ حرارت کا اینٹی آکسیڈینٹ آپریشن کے دوران گرمی کی منتقلی کے تیل کے آکسیکرن اور گاڑھا ہونے میں مؤثر طریقے سے تاخیر کرسکتا ہے۔ ہائی ٹمپریچر اینٹی اسکیلنگ ایجنٹ فرنس ٹیوبوں اور پائپ لائنوں میں کوکنگ کو تحلیل کر سکتا ہے، اسے ہیٹ ٹرانسفر آئل میں منتشر کر سکتا ہے، اور فرنس ٹیوبوں اور پائپ لائنوں کو صاف رکھنے کے لیے اسے سسٹم کے بائی پاس فلٹر کے ذریعے فلٹر کر سکتا ہے۔ ہر تین ماہ یا چھ ماہ کے استعمال کے بعد، حرارت کی منتقلی کے تیل کی viscosity، فلیش پوائنٹ، ایسڈ ویلیو اور کاربن کی باقیات کو ٹریک اور تجزیہ کیا جانا چاہیے۔ جب دو اشارے متعین حد سے تجاوز کرتے ہیں (کاربن کی باقیات 1.5% سے زیادہ نہیں، تیزاب کی قیمت 0.5mgKOH/g سے زیادہ نہیں، فلیش پوائنٹ کی تبدیلی کی شرح 20% سے زیادہ نہیں، viscosity کی تبدیلی کی شرح 15% سے زیادہ نہیں) اسے کچھ نیا تیل شامل کرنے یا تمام تیل کو تبدیل کرنے پر غور کیا جانا چاہئے۔
(2) حرارتی نظام کا معقول ڈیزائن اور تنصیب
ہیٹ ٹرانسفر آئل ہیٹنگ سسٹم کے ڈیزائن اور انسٹالیشن کو ہیٹنگ سسٹم کے محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے متعلقہ محکموں کی طرف سے تیار کردہ ہاٹ آئل فرنس ڈیزائن کے ضوابط پر سختی سے عمل کرنا چاہیے۔
(3) حرارتی نظام کے روزانہ آپریشن کو معیاری بنائیں
تھرمل آئل ہیٹنگ سسٹم کے یومیہ آپریشن کو متعلقہ محکموں کی طرف سے وضع کردہ نامیاتی ہیٹ کیریئر فرنس کے لیے حفاظتی اور تکنیکی نگرانی کے ضوابط پر سختی سے عمل کرنا چاہیے، اور حرارتی نظام میں تھرمل آئل کے درجہ حرارت اور بہاؤ کی شرح جیسے پیرامیٹرز کے بدلتے ہوئے رجحانات کی نگرانی کرنا چاہیے۔ کسی بھی وقت نظام.
اصل استعمال میں، حرارتی فرنس کے آؤٹ لیٹ پر اوسط درجہ حرارت حرارت کی منتقلی کے تیل کے آپریٹنگ درجہ حرارت سے کم از کم 20 ℃ کم ہونا چاہیے۔
کھلے نظام کے توسیعی ٹینک میں حرارت کی منتقلی کے تیل کا درجہ حرارت 60 ℃ سے کم ہونا چاہیے، اور درجہ حرارت 180 ℃ سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔
گرم تیل کی بھٹی میں حرارت کی منتقلی کے تیل کی بہاؤ کی شرح 2.5 m/s سے کم نہیں ہونی چاہیے تاکہ گرمی کی منتقلی کے تیل کی ہنگامہ خیزی کو بڑھایا جا سکے، حرارت کی منتقلی کی باؤنڈری پرت میں جمود والی نیچے کی تہہ کی موٹائی کو کم کیا جا سکے۔ convective گرمی کی منتقلی تھرمل مزاحمت، اور convective گرمی کی منتقلی گتانک کو بہتر بنانے کے سیال گرمی کی منتقلی کو بڑھانے کے مقصد کو حاصل کرنے کے لئے.
(4) حرارتی نظام کی صفائی
تھرمل آکسیڈیشن اور تھرمل پولیمرائزیشن پروڈکٹس پہلے پولیمرائزڈ ہائی کاربن چپکنے والے مادے بناتے ہیں جو پائپ کی دیوار پر قائم رہتے ہیں۔ اس طرح کے مادوں کو کیمیائی صفائی کے ذریعے ہٹایا جا سکتا ہے۔
زیادہ کاربن چپکنے والے مادے مزید نامکمل گرافٹائزڈ ذخائر بناتے ہیں۔ کیمیائی صفائی صرف ان حصوں کے لیے مؤثر ہے جو ابھی تک کاربنائز نہیں ہوئے ہیں۔ مکمل طور پر گرافیٹائزڈ کوک بنتا ہے۔ کیمیائی صفائی اب اس قسم کے مادے کا حل نہیں ہے۔ مکینیکل صفائی زیادہ تر بیرون ملک استعمال ہوتی ہے۔ استعمال کے دوران اسے کثرت سے چیک کیا جانا چاہیے۔ جب تشکیل شدہ اعلی کاربن چپکنے والے مادوں کو ابھی تک کاربنائز نہیں کیا گیا ہے، تو صارفین صفائی کے لیے کیمیائی صفائی ایجنٹ خرید سکتے ہیں۔

[6]۔ نتیجہ
1. گرمی کی منتقلی کے عمل کے دوران گرمی کی منتقلی کے تیل کی کوکنگ تھرمل آکسیکرن رد عمل اور تھرمل پولیمرائزیشن ردعمل کے رد عمل کی مصنوعات سے آتی ہے۔
2. ہیٹ ٹرانسفر آئل کی کوکنگ ہیٹنگ سسٹم کے ہیٹ ٹرانسفر گتانک کو کم کرنے، اخراج کا درجہ حرارت بڑھانے اور ایندھن کی کھپت کو بڑھانے کا سبب بنے گی۔ سنگین صورتوں میں، یہ حرارتی بھٹی میں آگ، دھماکہ اور آپریٹر کے ذاتی چوٹ جیسے حادثات کے واقعات کا باعث بنے گا۔
3. کوکنگ کی تشکیل کو سست کرنے کے لیے، بہترین تھرمل استحکام کے ساتھ ریفائنڈ بیس آئل کے ساتھ تیار کردہ ہیٹ ٹرانسفر آئل اور ہائی ٹمپریچر اینٹی آکسیڈیشن اور اینٹی فاؤلنگ ایڈیٹیو کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔ صارفین کے لیے، ایسی مصنوعات کو منتخب کیا جانا چاہیے جن کے استعمال کا درجہ حرارت اتھارٹی کے ذریعے طے کیا جاتا ہے۔
4. ہیٹنگ سسٹم کو معقول طریقے سے ڈیزائن اور انسٹال کیا جانا چاہیے، اور استعمال کے دوران ہیٹنگ سسٹم کے روزانہ آپریشن کو معیاری بنایا جانا چاہیے۔ کام میں حرارت کی منتقلی کے تیل کی چپکنے والی، فلیش پوائنٹ، تیزابی قدر اور بقایا کاربن کو ان کے بدلتے ہوئے رجحانات کو دیکھنے کے لیے باقاعدگی سے جانچنا چاہیے۔
5. کیمیکل کلیننگ ایجنٹ کوکنگ کو صاف کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو ابھی تک ہیٹنگ سسٹم میں کاربنائز نہیں ہوا ہے۔