गुआंग्डोंग युआंतोंग औद्योगिक प्रौद्योगिकी (YNTO) को इस परियोजना के लिए एक वाल्व आपूर्तिकर्ता के रूप में बोर्ड पर लाया गया था, जिसे ऐसे वाल्व प्रदान करने का काम सौंपा गया था जो कठोर सेवा शर्तों का सामना कर सकें। YNTO की भूमिका में HFC-134a उत्पादन इकाई के विभिन्न वर्गों के लिए उपयुक्त वाल्व प्रकार और सामग्री निर्दिष्ट करना शामिल था। यह केस स्टडी इस बात पर प्रकाश डालता है कि कैसे YNTO के रासायनिक-प्रतिरोधी बॉल वाल्व को समस्या-समाधान-परिणाम प्रारूप के बाद संयंत्र में प्रमुख समस्याओं को हल करने के लिए लागू किया गया था।

HFC-134a उत्पादन के सबसे चुनौतीपूर्ण पहलुओं में से एक हाइड्रोजन फ्लोराइड (HF) को संभालना है। एचएफ कार्बनिक फीडस्टॉक्स को फ्लोरिनट करने में एक आवश्यक अभिकारक है, लेकिन यह एक कुख्यात संक्षारक और जहरीला एसिड भी है। यह आसानी से कई धातुओं (यहां तक कि स्टेनलेस स्टील्स) पर हमला करता है और यहां तक कि कांच और कुछ प्लास्टिक को भी ख़राब कर सकता है। शीआन जिंझू संयंत्र में, एचएफ विभिन्न धाराओं में मौजूद था - रिएक्टर फीड लाइनों से लेकर अपशिष्ट अपशिष्ट तक । इन वर्गों में वाल्व एचएफ के संपर्क में आएंगे और संयंत्र को लगातार चलाने के लिए मज़बूती से संचालित करने की आवश्यकता होगी।
विशिष्ट समस्याओं में शामिल हैं:
· वाल्व सामग्री का गंभीर क्षरण: पारंपरिक वाल्व सामग्री (जैसे मानक स्टेनलेस स्टील या कांस्य) अनुपयुक्त थे क्योंकि एचएफ उन्हें तेजी से खराब कर देगा, जिससे रिसाव का खतरा होगा। संयंत्र को उन सामग्रियों से निर्मित या संरक्षित वाल्वों की आवश्यकता होती है जिन पर एचएफ आसानी से हमला नहीं कर सकता है। उद्योग में पिछले अनुभव से पता चला है कि एचएफ सेवा के लिए अक्सर हेस्टेलॉय से बने या फ्लोरोपॉलीमर से ढके वाल्व की आवश्यकता होती है। चुनौती लागत प्रभावी वाल्व समाधान खोजने की थी क्योंकि संयंत्र के कुछ हिस्सों में एचएफ के संपर्क में दर्जनों वाल्व थे।
· रिसाव और भगोड़ा उत्सर्जन का खतरा: एचएफ न केवल संक्षारक है बल्कि कर्मियों और पर्यावरण के लिए भी खतरनाक है। कोई भी वाल्व सीलिंग मुद्दे (स्टेम पैकिंग, सीट रिसाव, आदि के माध्यम से) एचएफ वाष्प को छोड़ सकते हैं। संयंत्र के सुरक्षा प्रोटोकॉल ने एचएफ सेवा के तहत तंग शट-ऑफ और मजबूत सीलिंग वाले वाल्वों की मांग की। मानक वाल्व पैकिंग एचएफ में खराब हो सकती है। तंग सील बनाए रखने के लिए विशेष वाल्व सीट और सील सामग्री (जैसे पीटीएफई, पीसीटीएफई, या अन्य हलोजन-प्रतिरोधी पॉलिमर) की आवश्यकता थी।

परिचालन मांगें: इस प्रक्रिया में कई वाल्व नियंत्रण छोरों पर स्वचालित थे या उन्हें लगातार संचालन की आवश्यकता थी। उदाहरण के लिए, रिएक्टरों में एचएफ के फ़ीड को विनियमित करने वाले प्रवाह नियंत्रण वाल्वों को एसिड का सामना करते समय सटीक रूप से थ्रॉटल करना पड़ा। दूसरी ओर, कुछ वाल्व आपातकालीन अलगाव के लिए थे - वे शायद ही कभी काम कर सकते हैं लेकिन मांग पर काम करना चाहिए । विविध परिचालन आवश्यकताओं का मतलब था कि चुने गए वाल्वों को उच्च प्रदर्शन के साथ संक्षारण प्रतिरोध को संयोजित करना था (उदाहरण के लिए, एचएफ एक्सपोजर के बावजूद, समय के साथ टोक़ और सील अखंडता बनाए रखना)।
सीमित स्थापना स्थान और रेट्रोफिट: कई रासायनिक संयंत्रों की तरह, स्थान सीमित था और पाइपिंग लेआउट जटिल था। परियोजना ने अपने कॉम्पैक्ट आकार और क्वार्टर-टर्न त्वरित संचालन के कारण कई अनुप्रयोगों के लिए बॉल वाल्व का पक्ष लिया। बॉल वाल्व भी सीधे-थ्रू प्रवाह (रेफ्रिजरेंट लाइनों में दबाव ड्रॉप को कम करने के लिए महत्वपूर्ण) और विश्वसनीय शट-ऑफ प्रदान करते हैं। हालांकि, पारंपरिक बॉल वाल्व में इस परिदृश्य के लिए आवश्यक संक्षारण प्रतिरोध नहीं था, इसलिए बिल में फिट होने वाले "केमिकल बॉल वाल्व" को प्राप्त करने के लिए एक समाधान की आवश्यकता थी।
संक्षेप में, शीआन जिंझू एचएफसी-134ए संयंत्र को ऐसे वाल्वों की आवश्यकता होती थी जो एचएफ और अन्य संक्षारक रसायनों से बच सकें, सुरक्षा के लिए शून्य-रिसाव प्रदर्शन सुनिश्चित कर सकें और परिचालन नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा कर सकें। इस संदर्भ में "रासायनिक बॉल वाल्व" शब्द विशेष रूप से रासायनिक सेवा के लिए डिज़ाइन किए गए बॉल वाल्व को संदर्भित करता है - आमतौर पर आक्रामक तरल पदार्थों को संभालने के लिए विशेष सामग्री या अस्तर का अर्थ होता है। 2000 के दशक की शुरुआत में चीन के कुछ घरेलू आपूर्तिकर्ताओं के पास ऐसे वाल्वों के साथ एक ट्रैक रिकॉर्ड था, यही वजह है कि YNTO की विशेषज्ञता की मांग की गई थी।
YNTO ने HFC-134a संयंत्र के लिए तैयार समाधान बनाने के लिए कई मोर्चों पर समस्या का समाधान किया - सामग्री चयन, वाल्व डिजाइन और वाल्व सहायक उपकरण का अनुकूलन। समाधान का मूल सभी महत्वपूर्ण एचएफ सेवा स्थानों में YNTO के रासायनिक-प्रतिरोधी बॉल वाल्व को तैनात करना था, जो संयंत्र में अन्य संक्षारक या खतरनाक कर्तव्यों के लिए संगत वाल्वों द्वारा पूरक था। समाधान की मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं:
· उच्च-निकल मिश्र धातु निर्माण: सबसे गंभीर एचएफ युक्त लाइनों के लिए, YNTO ने अपने शरीर और ट्रिम के लिए Hastelloy C276 (एक निकल-मोलिब्डेनम-क्रोमियम मिश्र धातु) से बने बॉल वाल्व प्रदान किए। Hastelloy C276 HF और फ्लोरीन रसायन विज्ञान के प्रति अपने उत्कृष्ट प्रतिरोध के लिए जाना जाता है। ठोस हास्टेलॉय (या कभी-कभी आंतरिक हास्टेलॉय ट्रिम के साथ एक डुप्लेक्स स्टेनलेस ) का उपयोग करने से यह सुनिश्चित होता है कि वाल्व धातु के घटकों को एसिड द्वारा नहीं खाया जाएगा। ये वाल्व फ्लैंग्ड डिज़ाइन के थे, रखरखाव को सरल बनाने के लिए पूर्ण-बोर बॉल वाल्व और किसी भी ठोस पदार्थ का निर्माण होने पर बाहर निकलने की अनुमति देते थे। वे ईएनसी (एनकैप्सुलेटेड ) पीटीएफई सीटों से लैस थे - पीटीएफई, जो एचएफ के लिए निष्क्रिय है, ने एक तंग सील प्रदान की जबकि इसके पीछे धातु की सीट की अंगूठी यांत्रिक शक्ति देती है।

· पीटीएफई/एफईपी लाइनेड बॉल वाल्व: प्रक्रिया के कुछ हिस्सों में जहां दबाव मध्यम थे, YNTO ने फ्लोरोपॉलीमर-लाइन वाले बॉल वाल्व तैनात किए। इन वाल्वों में ताकत के लिए एक कार्बन स्टील बॉडी थी, लेकिन सभी आंतरिक सतहों पर एक मोटी पीएफए अस्तर और एक पीएफए-एनकैप्सुलेटेड बॉल थी। अनिवार्य रूप से, एचएफ केवल फ्लोरोपॉलीमर लाइनर से संपर्क करेगा, धातु से नहीं। पंक्तिबद्ध वाल्व अम्लीय सेवाओं के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प हैं और पौधे के कुछ हिस्सों के लिए विदेशी मिश्र धातु की तुलना में अधिक किफायती समाधान प्रदान करते हैं। YNTO ने विभिन्न एसिड ट्रांसफर लाइनों और स्टोरेज टैंक अलगाव के लिए DN50-DN200 लाइन वाले बॉल वाल्व की आपूर्ति की, जहां ऑपरेटिंग दबाव और तापमान की अनुमति थी। प्रत्येक वाल्व का कारखाना परीक्षण किया गया था ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अस्तर दोष-मुक्त था। पीएफए-लाइन वाले बॉल वाल्व के उपयोग ने पौधे को विश्वास दिलाया कि भले ही थोड़ी मात्रा में एसिड एक पंक्ति में हो, यह निष्क्रिय अवधि के दौरान वाल्व को खराब नहीं करेगा।
· सहायक प्रणालियों के लिए थर्माप्लास्टिक वाल्व: HFC-134a प्रक्रिया में वाटर कूलिंग या अपशिष्ट न्यूट्रलाइजेशन जैसी उपयोगिता धाराएँ भी शामिल होती हैं जहाँ एसिड पतला हो सकता है। YNTO ने इनमें से कुछ सहायक प्रणालियों में UPVC और PVDF प्लास्टिक बॉल वाल्व प्रदान किए, उदाहरण के लिए HF स्क्रबर यूनिट और अपशिष्ट एसिड न्यूट्रलाइजेशन स्किड्स में। वायवीय यूपीवीसी बॉल वाल्व (कुछ तीन-तरफ़ा डिज़ाइन सहित) को कम सांद्रता वाले एचएफ और फ्लोराइड के लिए उनके उच्च संक्षारण प्रतिरोध के लिए चुना गया था। ये प्लास्टिक वाल्व हल्के थे और छोटे बोर पाइपिंग पर स्थापित करना आसान था। उन्हें YNTO के वायवीय एक्ट्यूएटर्स द्वारा PTFE-लेपित आंतरिक के साथ सक्रिय किया गया था ताकि मामूली धुएं के मामले में एक्ट्यूएटर में किसी भी संक्षारक क्षति को रोका जा सके। हालांकि प्लास्टिक, ये वाल्व मजबूत थे: वायवीय प्लास्टिक बॉल वाल्व डिजाइन में सेवा को मोड़ने के लिए एक एल-आकार या टी-आकार का प्रवाह पथ है और इसे रखरखाव-अनुकूल होने के लिए बनाया गया है (जैसा कि इसके कॉम्पैक्ट, आसानी से हटाने योग्य एक्ट्यूएटर और कुछ धातु भागों द्वारा दिखाया गया है)।
· अनुकूलित सीलिंग और पैकिंग: आपूर्ति किए गए सभी वाल्वों के लिए, YNTO ने स्टेम सील और बॉडी गास्केट पर विशेष ध्यान दिया। उन्होंने ग्रेफाइट से बचने के लिए मिश्र धातु बॉल वाल्व पर ग्रेफाइट-मुक्त पीटीएफई पैकिंग का उपयोग किया (जो फ्लोरीन जैसे मजबूत ऑक्सीडाइज़र के लिए उपयुक्त नहीं है)। कुछ वाल्वों में पैकिंग तनाव बनाए रखने के लिए ग्रंथि पर लाइव-लोडेड स्प्रिंग वाशर होते थे क्योंकि पीटीएफई समय के साथ रेंग सकता था। बॉडी गास्केट संशोधित PTFE से बने थे जो ठंडे प्रवाह के बिना HF को संभाल सकते थे। इसके अतिरिक्त, जहां आवश्यक हो, YNTO ने पैकिंग क्षेत्र को प्रक्रिया तरल पदार्थ से आगे रखने के लिए वाल्व पर सुरक्षा ब्लीड पोर्ट और एक्सटेंशन बोनट जोड़े (यह गंभीर एसिड सेवा में एक सामान्य दृष्टिकोण है - एक एक्सटेंशन बोनट पैकिंग की रक्षा करते हुए किसी भी वाष्प को पतला और ठंडा कर सकता है)।

· वाल्व स्वचालन और नियंत्रण एकीकरण: परियोजना के लिए आवश्यक था कि कई वाल्वों को संयंत्र के डीसीएस (वितरित नियंत्रण प्रणाली) में बांधा जाए। YNTO ने बॉल वाल्व के लिए वायवीय एक्ट्यूएटर्स (डबल-एक्टिंग और स्प्रिंग-रिटर्न प्रकार दोनों) की आपूर्ति की, साथ ही खतरनाक क्षेत्रों के लिए उपयुक्त एयर फिल्टर, पोजिशनर्स और लिमिट स्विच बॉक्स भी दिए। चुने गए एक्ट्यूएटर्स एक मोटी एपॉक्सी बाहरी कोटिंग के साथ एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम थे - बाहरी वातावरण के लिए पर्याप्त - और सभी आंतरिक एचएफ निशान (स्टेनलेस स्टील फास्टनरों, विटन ओ-रिंग, आदि) के साथ संगत थे। नियंत्रण वाल्व (जैसे एचएफ फीड नियंत्रण) के लिए, YNTO ने यह सुनिश्चित करने के लिए एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन पोजिशनर प्रदान किया कि वाल्व सटीक रूप से थ्रॉटल हो सकता है। इन स्मार्ट पोजिशनर्स के पास चेतावनी देने के लिए प्रतिक्रिया भी थी कि क्या वाल्व टोक़ बढ़ गया है (जो दूषण या प्रारंभिक जंग का संकेत दे सकता है, इस प्रकार एक भविष्य कहनेवाला रखरखाव उपकरण के रूप में कार्य कर सकता है)। इन वाल्वों को नियंत्रण प्रणाली में एकीकृत करके, संयंत्र संचालक दूरस्थ रूप से महत्वपूर्ण अलगाव वाल्व संचालित कर सकते हैं और वाल्व की स्थिति की लगातार निगरानी कर सकते हैं, जो त्वरित प्रतिक्रिया के लिए खतरनाक ऑपरेशन में आवश्यक है।
आंतरिक लिंक उदाहरण: इस परियोजना में उपयोग किए जाने वाले कई सिद्धांत अब YNTO के उत्पाद प्रस्तावों में मानक अभ्यास हैं। उदाहरण के लिए, एचएफ स्क्रबर सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले वायवीय प्लास्टिक तीन-तरफ़ा बॉल वाल्व की एक ही श्रृंखला अन्य ग्राहकों के लिए उपलब्ध है, जिन्हें संक्षारण-सबूत प्रवाह मोड़ की आवश्यकता होती है। इसी तरह, पतली दीवार डिजाइन (YNTO के स्टेनलेस स्टील वायवीय गेंद वाल्व के समान) के साथ मिश्र धातु वाल्व प्रदर्शित करते हैं कि रासायनिक कर्तव्य के लिए एक हल्के लेकिन उच्च शक्ति वाले वाल्व का निर्माण कैसे किया जा सकता है।
कार्यान्वित समाधान के लिए धन्यवाद, शीआन जिंझू एचएफसी-134ए संयंत्र ने कई सकारात्मक परिणाम प्राप्त किए:
· विश्वसनीयता: YNTO रासायनिक बॉल वाल्व 2003 के स्टार्टअप के बाद से एक उत्कृष्ट विश्वसनीयता रिकॉर्ड के साथ संचालित हुए हैं। ऑपरेशन के पहले तीन वर्षों में, संयंत्र को उन क्षेत्रों में एक भी एचएफ से संबंधित वाल्व रिसाव या विफलता का अनुभव नहीं हुआ जहां YNTO वाल्व स्थापित किए गए थे। एचएफ के आक्रामक स्वभाव को देखते हुए यह एक उल्लेखनीय उपलब्धि है। नियमित निरीक्षणों से पता चला कि हास्टेलॉय वाल्वों पर कोई महत्वपूर्ण पतलापन या गड्ढा नहीं था, और पंक्तिबद्ध वाल्वों में पीटीएफई लाइनर बरकरार रहे और फफोले से मुक्त रहे। इन वाल्वों के लिए रखरखाव (एमटीबीएम) के बीच का औसत समय कुछ पिछले वाल्वों से बहुत अधिक था जो ग्राहक ने कम आक्रामक सेवाओं में उपयोग किया था।
· सुरक्षा: संयंत्र ने एचएफ नियंत्रण के संबंध में एक तारकीय सुरक्षा रिकॉर्ड बनाए रखा। ऑपरेटरों ने बताया कि नियमित वाल्व ग्रंथि की जांच और क्षेत्र की निगरानी ने कभी भी YNTO वाल्वों के आसपास HF धुएं का पता नहीं लगाया। PTFE सीटों और पैकिंग द्वारा प्रदान की गई तंग सीलिंग ने भगोड़े उत्सर्जन को रोका। श्रमिकों की सुरक्षा में रोकथाम का यह स्तर महत्वपूर्ण था; इसने संयंत्र को पर्यावरण नियमों के अनुपालन में भी रखा (एचएफ एक विनियमित प्रदूषक है)। 2005 में, जब संयंत्र की क्षमता दोगुनी हो गई (एक और 5,000 टन/वाई लाइन जोड़ना), तो YNTO के वाल्वों के सिद्ध प्रदर्शन ने संयंत्र के लिए विस्तार के लिए वाल्व आपूर्तिकर्ता के रूप में YNTO को चुनना आसान बना दिया। वास्तव में, प्रारंभिक परियोजना एक संदर्भ मामला बन गई जिसने एचएफ सेवा के लिए YNTO की रासायनिक वाल्व तकनीक को मान्य किया।

· प्रदर्शन: उच्च गुणवत्ता वाले प्रवाह नियंत्रण वाल्वों के उपयोग ने स्थिर प्रक्रिया नियंत्रण में योगदान दिया। उदाहरण के लिए, एचएफ फीड कंट्रोल वाल्व (एक स्मार्ट पोजिशनर के साथ एक हास्टेलॉय सी बॉल वाल्व) ने संयंत्र को प्रतिक्रिया दक्षता को अनुकूलित करते हुए, एक तंग बैंड के भीतर रिएक्टर एचएफ सांद्रता बनाए रखने की अनुमति दी। बेहतर नियंत्रण ने उप-उत्पाद निर्माण को कम कर दिया और संयंत्र को पहले पास पर अपनी लक्ष्य उत्पादन शुद्धता प्राप्त करने में मदद की। इसका एक आर्थिक लाभ था: ऑफ-स्पेक सामग्री का कम पुनर्प्रसंस्करण और कम कच्चे माल की खपत। संयंत्र के प्रबंधकों ने नोट किया कि विश्वसनीय वाल्वों में निवेश करने से "छोटे टपकने" को रोका गया जो निरंतर रासायनिक प्रक्रियाओं में बड़े नुकसान में बदल सकते हैं। प्रत्येक वाल्व जो लीक नहीं हुआ या मरम्मत के लिए शटडाउन की आवश्यकता नहीं थी, सुविधा के लिए अधिक अपटाइम और उत्पादकता में अनुवादित किया गया।
· रखरखाव और सहायता: YNTO की भागीदारी कमीशनिंग तक समाप्त नहीं हुई। उन्होंने संयंत्र की रखरखाव टीम को प्रशिक्षण प्रदान किया कि वाल्वों को सुरक्षित रूप से कैसे सेवा दी जाए (उदाहरण के लिए, यदि कभी भी जरूरत हो तो हास्टेलॉय वाल्व पर एक तने को कैसे फिर से पैक किया जाए, और एक पंक्तिबद्ध वाल्व पर लाइनर का निरीक्षण कैसे किया जाए)। इन वर्षों में, कुछ निवारक रखरखाव किया गया था: एहतियात के तौर पर, 5 साल बाद निर्धारित बदलाव के दौरान कुछ नरम मुहरों की अदला-बदली की गई थी। YNTO के स्पेयर पार्ट्स की उपलब्धता और त्वरित सेवा प्रतिक्रिया (उनके पास चीन में एक स्थानीय प्रतिनिधि था) ने यह सुनिश्चित किया कि किसी भी रखरखाव को भागों के लिए लंबे समय तक इंतजार किए बिना, तेजी से किया जा सकता है। कुछ घटकों (जैसे एक्चुएटर किट) की विनिमेयता ने भी रखरखाव को आसान बना दिया - YNTO ने मानकीकृत एक्ट्यूएटर माउंटिंग का उपयोग किया, इसलिए एक्चुएटर की अदला-बदली करना एक प्लग-एंड-प्ले जॉब था।
कुल मिलाकर, मामला दर्शाता है कि रासायनिक निर्माण में संक्षारण चुनौतियों पर काबू पाने के लिए उचित वाल्व चयन कैसे महत्वपूर्ण है। YNTO के विशेष रासायनिक बॉल वाल्वों का उपयोग करके, शीआन जिंझू HFC-134a संयंत्र ने न केवल अपनी तत्काल संक्षारण समस्याओं को हल किया, बल्कि स्थायी दीर्घकालिक संचालन के लिए भी खुद को स्थापित किया। यह परियोजना चीन के रासायनिक उद्योग में YNTO के लिए एक शोकेस बन गई, जिससे यह साबित हुआ कि घरेलू वाल्व तकनीक कठिन अनुप्रयोगों के लिए विश्व स्तरीय मानकों को पूरा कर सकती है।

शीआन जिंझू मॉडर्न केमिकल केस स्टडी संक्षारण-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अनुभवी वाल्व आपूर्तिकर्ताओं के साथ साझेदारी के महत्व को रेखांकित करती है। YNTO के रासायनिक बॉल वाल्वों को चुनकर, संयंत्र को प्रक्रिया की जरूरतों के अनुरूप सामग्री और डिजाइन से लाभ हुआ - HFC-134a रेफ्रिजरेंट के सुरक्षित, निरंतर उत्पादन को सक्षम करना। जिन समस्याओं से बार-बार आउटेज या सुरक्षा घटनाएं हो सकती थीं, उन्हें इंजीनियरिंग दूरदर्शिता और गुणवत्ता वाले उपकरणों के माध्यम से टाला गया। औद्योगिक इंजीनियरों और खरीद टीमों के लिए, यह सफलता की कहानी एक महत्वपूर्ण सबक को पुष्ट करती है: संक्षारक सेवाओं में, वाल्व का वास्तविक मूल्य न केवल उसके खरीद मूल्य में निहित है, बल्कि समय के साथ इसके प्रदर्शन में भी निहित है। सही वाल्वों में निवेश करना – जैसे कि YNTO के समाधान – विश्वसनीयता, सुरक्षा और प्रक्रिया दक्षता में लाभांश प्रदान करता है।
YNTO के रासायनिक सेवा वाल्वों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, पाठक ऊपर लिंक किए गए उत्पाद पृष्ठों का उल्लेख कर सकते हैं या विस्तृत केस स्टडी और संदर्भों के लिए YNTO से संपर्क कर सकते हैं। HFC-134a संयंत्र सिर्फ एक उदाहरण है - इसी तरह के YNTO वाल्व समाधान पेट्रोकेमिकल्स से लेकर फार्मास्यूटिकल्स तक के उद्योगों में संक्षारक द्रव प्रबंधन को शक्ति प्रदान कर रहे हैं।