તરલનો સંગ્રહ

તરલનો સંગ્રહ : પ્રવાહી અથવા વાયુ જેવા તરલ પદાર્થોના સંગ્રહ માટેની પદ્ધતિઓ અને સાધનો. માનવી જ્યારથી ખોરાક સાથે પાણીનો સંગ્રહ કરતો થયો ત્યારથી તરલસંગ્રહ માટેનો તાંત્રિકી વિકાસ થતો રહ્યો છે. તરલસંગ્રહની જરૂરિયાત માનવીના દૈનિક જીવનમાં તથા ઉદ્યોગોમાં બંને ક્ષેત્રે રહી છે. માટલાં, નળા, વૉટર-બૉટલ, ડબ્બા, ટાંકી વગેરે ઘરમાં પાણીસંગ્રહનાં સામાન્ય સાધનો છે. આ ઉપરાંત તપેલાં, તપેલી, પાઉચ, ખોખાં કે શીશામાં રાખેલાં તેલ, ઘી, દૂધ, સૂપ, કેચપ, ફળોના રસ, શરબતો, વગેરે ગૃહવપરાશના તરલસંગ્રહનાં ઉદાહરણો છે. આ બધાં પ્રવાહી છે. ઘરમાં રાંધવા માટે વપરાતો રાંધણગૅસ (LPG) વાયુ છે. અને તેનો લોખંડના નળાકાર બાટલામાં સંગ્રહ કરવામાં આવે છે. વિવિધ પ્રકારના કીટનાશકો કે અત્તર, દવા વગેરેના છંટકાવ (spray), અગ્નિશામકોનાં પૅકિંગ વગેરે પ્રવાહી તથા વાયુસંગ્રહનાં સાધનો છે. લાંબા સમયની જરૂરિયાત સંતોષવા તથા અછતની પરિસ્થિતિને પહોંચી વળવા માટે ઘરમાં સંબંધિત તરલના સંગ્રહની જરૂર પડે છે.

ઉદ્યોગોમાં તરલસંગ્રહનું આગવું મહત્વ છે. ઉત્પાદનના વિવિધ તબક્કાઓ જેવા કે કાચા માલનો સંગ્રહ, પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદન, તેમનું પરિવહન, શુદ્ધીકરણ, મિશ્રણ, વેચાણ વગેરે તબક્કા વચ્ચે કે દરમિયાન મોટા પ્રમાણમાં તરલસંગ્રહની જરૂર પડે છે. વળી જરૂર મુજબ સતત પુરવઠો મળી રહે અને યોગ્ય ગુણવત્તા અને જથ્થો જળવાઈ રહે તે માટે પણ તે જરૂરી છે. આથી ઉદ્યોગોમાં તરલસંગ્રહ માટે વપરાતાં પાત્રો (vessels) ખૂબ મોટાં અને વિશાળ હોય છે.

તરલના રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લઈને તેના સંગ્રહ માટે યોગ્ય સામગ્રીમાંથી સંગ્રાહક પાત્રો બનાવવામાં  આવે છે. કેટલાંક તરલો સંગ્રાહક પાત્રો સાથે પ્રક્રિયા કરતાં હોવાથી તરલની જેની સાથે રાસાયણિક પ્રક્રિયા ન થતી હોય તેવી સામગ્રી સંગ્રાહક પાત્રો  માટે પસંદ કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે આ માટે પોલાદ (mild steel), સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, ઍલ્યુમિનિયમ, મોનેલ, ઇન્કોનેલ જેવી ધાતુઓ કે મિશ્રધાતુઓ તથા કૉંક્રીટ, પ્લાસ્ટિક વગેરેનો વપરાશ થાય છે. પોલાદ ઉપર નિકલ, મોનેલ, ઇન્કોનેલ જેવી બીજી ધાતુનું આવરણ પણ કરી શકાય છે.

પ્રવાહી તથા વાયુના સંગ્રહ માટે સામાન્ય રીતે અલગ અલગ પદ્ધતિ હોય છે. વાયુઓનું કદ તેટલા જ વજનના પ્રવાહી કરતાં અનેકગણું હોવાથી વાયુઓને સામાન્ય રીતે ઊંચા દબાણે સંગ્રહવામાં આવે છે. વાયુઓ માટેનાં આવાં સંગ્રાહક સાધનો ઊંચું દબાણ સહી શકે તેવાં રાખવામાં આવે છે. ઊંચા દબાણે ઘણા વાયુઓ પ્રવાહી થઈ જતા હોવાથી તે સંગ્રાહક સાધનોમાં પ્રવાહી રૂપે હોય છે અને જ્યારે તે ઓછા દબાણે બહાર આવે ત્યારે વાયુમાં રૂપાંતર પામે છે. ઘરમાં  વપરાતો બળતણગૅસ આનું ઉદાહરણ છે.

તરલની જાત પ્રમાણે વપરાતાં સંગ્રહપાત્રો

	પ્રવાહીઓ	સાધન
ક.	પાણી	કૉંક્રીટની ટાંકીઓ, HDPE ટાંકીઓ, પીપ, કાર્બોય, ડોલ વગેરે.
ખ.	હાઇડ્રોકાર્બન તેલો	પોલાદની ટાંકીઓ, HDPE અને LDPEની ટાંકીઓ, કાર્બોય, પાઉચ, થેલીઓ, કાચ, PET, પ્લાસ્ટિકની બૉટલો વગેરે.
ગ.	ઉડ્ડયનશીલ પ્રવાહીઓ, દા. ત., કેરોસીન, પેટ્રોલ વગેરે	પોલાદની ટાંકીઓ, પ્લાસ્ટિક-HDPEની ટાંકીઓ, કાર્બોય, પાઉચ વગેરે
ઘ.	દૂધ	સ્ટેનલેસ સ્ટીલની ટાંકીઓ, ઍલ્યુમિનિયમના કૅન, પોલિથિલિન પાઉચ, કાચની શીશીઓ વગેરે.
ઙ.	ખાદ્ય પીણાં, તેલ, ઘી વગેરે	સ્ટેનલેસ સ્ટીલની ટાંકીઓ, કાચની કે પ્લાસ્ટિકની શીશીઓ, બરણી, પાઉચ વગેરે તથા પૂંઠાં, પ્લાસ્ટિક, ઍલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓના મિશ્ર પૅકિંગ વગેરે.

(નોંધ : પીવાનું પાણી, ખાદ્યપીણાં તથા પદાર્થોના સંગ્રહ તથા પૅકિંગ માટે પ્લાસ્ટિક વાપરવામાં આવે ત્યારે સરકારમાન્ય હોવું જરૂરી છે, નહીં તો પ્લાસ્ટિકની ઝેરી અસરો થવાની શક્યતા રહે છે.)

વાયુઓ : અંગારવાયુ, રાંધણગૅસ, ઑક્સિજન, એમોનિયા, નાઇટ્રોજન, ક્લૉરિન, મિથેન, એસિટિલિન, હાઇડ્રોજન, હિલિયમ જેવા વાયુઓને ઊંચા દબાણે પોલાદના બંધ નળાકાર કે બાટલાઓમાં સંઘરવામાં આવે છે. સંગ્રહશક્તિની જરૂરિયાત તથા વપરાશની સગવડ અનુસાર નાના(આશરે 500 ઘસેમી.)થી મોટા (1000 કિગ્રા.), સુધીના બાટલા હોય છે. તેનાથી વધારે જથ્થો હોય તો મોટી ટાંકીઓમાં સંઘરવામાં આવે છે.

તરલનો સંગ્રહ : તરલના ત્રણ પ્રકારના સંગ્રહ હોય છે :

(1) અબાષ્પશીલ પ્રવાહીઓ, (2) ઉડ્ડયનશીલ પ્રવાહીઓ, (3) વાયુઓ. તે દરેક્ધો માટે અલગ પદ્ધતિ છે :

(1) અબાષ્પશીલ (nonvolatile) પ્રવાહીઓનો સંગ્રહ : આ પ્રકારના પ્રવાહીઓને પ્રમાણભૂત નળાકાર ટાંકીઓમાં સંઘરવામાં આવે છે. આવી ટાંકીઓ 60 મી. વ્યાસ તથા 30 મી.ની ઊંચાઈની કે તેથી વધુ મોટી હોઈ શકે છે. નાની ટાંકીઓ સપાટ પતરાં કે તકતીમાંથી બનાવેલ ચોરસ કે લંબચોરસ આકારની પણ હોય છે. આવી ટાંકીઓમાં વપરાતી પ્લેટો નબળી હોય તો મજબૂતાઈ માટે ર્દઢીકરણ(stiffening)ની વ્યવસ્થા હોય છે, જેથી ઊંચા દબાણને સહન કરી શકે. નાની ટાંકીઓ સમક્ષિતિજ (horizontal) નળાકાર જેના છેડા ઉપસાવેલા(dished) હોય તેવી પણ બનાવવામાં આવે છે. તેને ઘોડી (saddle) ઉપર ટેકવવામાં આવે છે. ખટારા દ્વારા પરિવહન થતા પ્રવાહી માટે આવાં ટાંકાં જોવા મળે છે. આ ઉપરાંત નિયતપ્રકારનાં ખુલ્લાં છાપરાં જેવી નળાકાર ટાંકીઓ પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

(2) બાષ્પશીલ પ્રવાહીઓનો સંગ્રહ : ઉડ્ડયનશીલ પ્રવાહીઓ સતત વાયુ રૂપે વહી જતા હોવાથી તેમને ખાસ ડિઝાઇનની ટાંકીઓમાં રાખવામાં આવે છે, જેથી પ્રવાહીઓના જથ્થાની જાળવણી થઈ શકે. જો આવાં પ્રવાહીઓ સાદી નિશ્ચિત કદવાળી ટાંકીઓમાં ભરવામાં આવે તો નીચેનાં ત્રણ કારણોસર આવાં પ્રવાહીઓ ઘટાડો પામે છે :

(A) શ્વસન ઘટ (breathing losses) : પ્રવાહીની ઉપરની ખાલી જગ્યામાં હવા અને પ્રવાહીની વરાળ હોય છે. દિવસ દરમિયાન તાપના કારણે તાપમાનમાં વધારો  થવાથી બાષ્પીભવન વધે છે. આથી પ્રવાહીની વરાળ તથા હવાનું મિશ્રણ વિસ્તાર પામે છે અને પરિણામે થોડીક વરાળ હવાસિયાં (vent) મારફત બહાર નીકળી જાય છે અને પ્રવાહીના જથ્થામાં ઘટ આવે છે.

(B) ઘટપૂરણી (filling losses) : પ્રવાહી ભરેલી ટાંકીમાં ઉપર હવા તથા પ્રવાહીની બાષ્પનું મિશ્રણ હોય છે. ટાંકીમાંથી પ્રવાહી કાઢ્યા બાદ ફરી નવું પ્રવાહી ભરવામાં આવે ત્યારે દબાણ વધતાં આ વરાળ–હવાનું મિશ્રણ હવાસિયામાંથી બહાર નીકળી જવાથી ઘટ પડે છે. જો આવી રીતે ટાંકી ખાલી કરવા અને ભરવાનું ચક્ર વારંવાર ચાલતું હોય તો આ પ્રકારે પડતી ઘટ ઘણી મોટી હોય છે.

(C) ઉત્કલન ઘટ (boiling losses) : ઘણી વાર પ્રવાહી વધુ પડતાં ઉડ્ડયનશીલ હોવાથી સંગ્રહ કરેલા પ્રવાહીનું બાષ્પદબાણ વાતાવરણના દબાણ કરતાં વધારે હોય છે. આવા સમયે પ્રવાહી વાતાવરણના દબાણે ઊકળવા લાગે છે અને તેનું બાષ્પમાં રૂપાંતર થવાથી પ્રવાહીની ઘટ પડે છે. આવા કિસ્સામાં સંગ્રહ કરવાના તાપમાને પ્રવાહીનું જે બાષ્પદબાણ હોય તેનાથી વધારે દબાણે પ્રવાહીને સંઘરવું પડે છે.

ઉડ્ડયનશીલ પ્રવાહીઓના સંગ્રહ માટે વપરાતી ટાંકીઓનું વર્ગીકરણ નીચે મુજબ કરવામાં આવે છે :

(ક) પ્રમાણભૂત છત–જડિત સંગ્રાહક ટાંકી (standard fixed roof storage tank) : ઉડ્ડયનશીલતાના આધારે દબાણ સામે રક્ષણ આપે તેવી ટાંકીની ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. દબાણરાહત વાલ્વ તથા શૂન્યાવકાશરોધક (anti-vaccum) વાલ્વ પણ આપવામાં આવે છે. યોગ્ય ગોઠવણીથી શ્વસનઘટ સંપૂર્ણપણે તથા ઘટપૂરણી અમુક અંશે ઘટાડી શકાય છે. જુદા જુદા આંતરિક દબાણના આધારે તેમાં વર્ગ-અ, વર્ગ-બ તથા ખુલ્લા છાપરાની ટાંકી જેવું વર્ગીકરણ હોય છે.

(ખ) પરિવર્તીકદ ટાંકીઓ (variable volume tanks) : આમાં બે પ્રકારની ટાંકી હોય છે.

(1) પરિવર્તી ઉત્થાપક છતનો પ્રકાર (variable lift roof type) : અહીં સામાન્ય રીતે રાબેતા મુજબના ટેકા ઉપર છાપરું રહે છે. બાષ્પના કદ તથા દબાણની વધઘટ મુજબ છાપરું ઉપરનીચે થતું રહે છે અને ઉપર (ક)માં જણાવ્યા પ્રમાણે શ્વસનઘટ તથા ભરણીઘટ ઘટાડી શકાય છે.

(2) તરતી છતનો પ્રકાર (floating roof type) : અહીં છાપરું કોઈ બહારના ટેકા ઉપર રહેવાના બદલે પ્રવાહી ઉપર તરે છે. આથી પ્રવાહીની વધ-ઘટ મુજબ ઉપર નીચે જાય છે. પ્રવાહી તથા છાપરા વચ્ચે કોઈ જગ્યા ન રહેતી હોવાથી શ્વસનઘટ આવતી નથી. ટાંકીઓ વારંવાર ખાલી કરવા કે ભરવામાં કોઈ ઘટ ખમવી પડતી નથી. આવાં તરતાં છાપરાં ત્રણ પ્રકારનાં હોય છે.

(3) વાયુઓનો સંગ્રહ : વાયુઓ સામાન્ય રીતે દડા જેવી ગોળાકાર હૉર્ટન ગોલક (Horton spheres) પ્રકારની ટાંકીઓમાં સંઘરવામાં આવે છે, જેમાં દબાણ 1થી 10 વાતાવરણ જેટલું હોઈ શકે. વધુ દબાણ હોય તો વધુ જાડાઈની પ્લેટો વાપરવી પડે અને પ્રતિબળ દૂર કરવું પડે. બરાબર વચ્ચે વ્યાસ ઉપર 6થી 12 નળી જેવા ટેકા ઉપર ટેકવવામાં આવે છે. એમોનિયા વાયુ હાલમાં બેવડી દીવાલવાળી શંકુ આકારની (conical) ટાંકીઓમાં ઘણા નીચા તાપમાને સંઘરવામાં આવે છે.

સંગ્રહ માટે વપરાતી ટાંકીઓનાં બાંધકામ અને પરિવહન  માટે તથા સંગ્રહ દરમિયાન સલામતીના હેતુસર જુદાં જુદાં રાષ્ટ્રોમાં જુદા જુદા નિયમો તથા કાયદાઓ હોય છે. ભારતમાં  ભારતીય માનક બ્યૂરો દ્વારા ISIના માર્કા હેઠળ આવી ટાંકીઓ કે સંગ્રાહકો માટે નિર્ધારિત કાયદા છે. અન્ય કાયદાઓમાં ASME, API, BS, DIN વગેરે છે. આ ઉપરાંત સલામતી માટે દેખરેખ તથા નિયંત્રણ માટે કાયદાની રૂએ સ્થાપિત સલામતીસંસ્થાઓ છે, જે સ્ફોટક પદાર્થો, જોખમી પદાર્થો તથા સંગ્રાહક ટાંકીઓના બાંધકામ તથા સંગ્રહ અને પરિવહન ઉપર નજર રાખે છે.

આવી ટાંકીઓની રચનામાં નીચેની બાબતો(સગવડો)નું આયોજન કરવું પડે છે :

(ક) મેન હોલ, પ્રવેશછિદ્ર

(ખ) પ્રવાહીને અંદર તથા બહાર જવા માટેનાં જોડાણો

(ગ) સપાટીમાપક જોડાણ

(ઘ) અધિપ્રવાહ (over–flow) જોડાણ

(ચ) નીક (drain)

(છ) છતનું પ્રવેશછિદ્ર (roof man–hole)

(જ) નિષ્કાસ (vent) માટેનું જોડાણ

(ઝ) પાણીના નિકાલની વ્યવસ્થા તથા સફાઈકુંડ (clean–out sump) વગેરે.

ભરતકુમાર હસમુખલાલ શાહ