क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व का विवरण

क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व क्या है?

एक क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व (CERV) एक सुरक्षा उपकरण है जो मध्यम से बड़े आकार के आंतरिक दहन इंजन पर लगाया जाता है। आमतौर पर, एक CERV इंजन के प्रत्येक सिलेंडर के लिए लगाया जाता है, लेकिन यह इंजन के आकार पर निर्भर करता है। एक CERV के तीन मुख्य कार्य होते हैं:

• दबाव को राहत देना क्रैंककेस के अधिक दबाव की स्थिति में।
• ज्वालाओं को रोकना ताकि वे क्रैंककेस से बाहर न निकलें।
• क्रैंककेस को फिर से सील करना अधिक दबाव की घटना के बाद, किसी भी हवा को क्रैंककेस में प्रवेश करने से रोकना। क्रैंककेस विस्फोट (दहन के कारण दबाव वृद्धि) के बाद क्रैंककेस को फिर से सील करना आवश्यक है अन्यथा हवा क्रैंककेस में फिर से प्रवेश कर सकती है जिससे द्वितीयक विस्फोट हो सकता है।

जानने योग्य - एक क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व को 'क्रैंककेस विस्फोट दरवाजा' या 'क्रैंककेस राहत दरवाजा' भी कहा जाता है, लेकिन सभी शब्दों का अर्थ एक ही होता है।

समुद्री दो-स्ट्रोक डीजल इंजन क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व

क्रैंककेस विस्फोट क्या है?

एक क्रैंककेस विस्फोट एक अचानक और हिंसक दहन घटना है जो एक आंतरिक दहन इंजन के क्रैंककेस के भीतर होती है। दहन के लिए ईंधन, ऑक्सीजन, और गर्मी की आवश्यकता होती है, जो कुछ परिस्थितियों में क्रैंककेस के भीतर पाई जा सकती हैं।

• स्नेहन तेल का उपयोग क्रैंककेस के भीतर बड़ी मात्रा में किया जाता है, यह ईंधन के रूप में कार्य करता है।
• ऑक्सीजन हवा में पाई जाती है, जो हमेशा क्रैंककेस के भीतर पाई जाती है।
• गर्मी कई स्रोतों से प्रदान की जा सकती है, जैसे निकास गैसें या घर्षण (इंजन के घटकों का रगड़ना आदि)।

क्रैंककेस विस्फोट एक दुर्लभ लेकिन गंभीर खतरा है जो सभी आंतरिक दहन इंजनों में हो सकता है, विशेष रूप से पुराने इंजनों में, खराब रखरखाव वाले इंजनों में, या अत्यधिक परिस्थितियों में संचालित इंजनों में। क्रैंककेस विस्फोट के परिणाम विनाशकारी हो सकते हैं, जो महत्वपूर्ण संपत्ति क्षति, व्यापार रुकावट, और/या जीवन की हानि का कारण बन सकते हैं।

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माउंटेड क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व (CERV)

क्रैंककेस विस्फोट के कारण क्या हैं?

कई परिदृश्य एक क्रैंककेस विस्फोट का कारण बन सकते हैं। इनमें शामिल हैं:

• घिसे हुए या क्षतिग्रस्त पिस्टन रिंग – सिलेंडर लाइनर के भीतर पिस्टन की पर्याप्त सीलिंग को रोकना। यह सिलेंडर के भीतर ईंधन वायु मिश्रण को दहन स्थान से क्रैंककेस में जाने की अनुमति दे सकता है; ईंधन वायु मिश्रण तब दहन कर सकता है यदि यह क्रैंककेस के भीतर एक गर्म स्थान से मिलता है। बड़े समुद्री दो-स्ट्रोक डीजल इंजनों पर, गैसों को पिस्टन रिंग और स्टफिंग बॉक्स के पास से रिसना चाहिए ताकि वे क्रैंककेस में प्रवेश कर सकें।
• क्रैंककेस के भीतर गर्म स्थान – क्रैंककेस के भीतर स्नेहन तेल को वाष्पित (तरल अवस्था से वाष्प अवस्था में बदलना) करने का कारण बनता है; वाष्पित तेल फिर क्रैंककेस के ठंडे क्षेत्र में संघनित होता है जिससे केवल एक सूक्ष्म सफेद तेल धुंध रह जाती है। उपरोक्त गर्म स्थान तब तेल धुंध के लिए एक प्रज्वलन स्रोत के रूप में कार्य कर सकता है (एक बार जब तेल धुंध बादल पर्याप्त बड़ा हो जाता है)। इंजन क्रैंककेस के भीतर गर्म स्थान अक्सर घिसे हुए क्रैंकशाफ्ट बियरिंग के कारण होते हैं जो स्नेहन की कमी या बियरिंग सतह की अनियमितताओं के कारण होते हैं। बड़े धीमी गति के समुद्री डीजल दो-स्ट्रोक इंजन तेल धुंध की उपस्थिति का पता लगाने के लिए तेल धुंध डिटेक्टर से सुसज्जित होते हैं। यदि क्रैंककेस के भीतर तेल धुंध का पता चलता है, तो तेल धुंध डिटेक्टर इंजन नियंत्रण कक्ष में एक अलार्म सक्रिय करता है।
• क्रैंककेस के भीतर ब्लो-बाय – ब्लो-बाय तब होता है जब दहन गैसें पिस्टन रिंग और स्टफिंग बॉक्स (यदि स्थापित है) के पास से रिसती हैं, फिर क्रैंककेस में प्रवेश करती हैं। यह तब हो सकता है जब पिस्टन रिंग घिसे हुए हों, सिलेंडर के भीतर उचित सीलिंग को रोकते हैं। यह तब भी हो सकता है जब सिलेंडर लाइनर की दीवारें क्षतिग्रस्त हों, जो उचित सीलिंग को भी रोकती हैं। ब्लो-बाय आमतौर पर उच्च इंजन गति पर या जब इंजन भारी लोड पर होता है, तब होता है। 

जानने योग्य - 'क्रैंककेस विस्फोट' को कभी-कभी 'तेल धुंध विस्फोट' के रूप में भी संदर्भित किया जाता है।

जानने योग्य - स्नेहन तेल को लगभग 200⁰C तक गर्म किया जाना चाहिए इससे पहले कि यह वाष्पित हो, और इसे प्रज्वलित करने के लिए लगभग 850⁰C का एक गर्म स्थान चाहिए। तेल धुंध की बूंदों का आकार 10 माइक्रोन से कम होता है। जानने योग्य - एक द्वितीयक क्रैंककेस विस्फोट आमतौर पर एक प्राथमिक क्रैंककेस विस्फोट की तुलना में बहुत अधिक परिमाण का होता है। एक प्राथमिक विस्फोट के बाद, क्रैंककेस के भीतर एक निर्वात होता है, और यदि कोई CERV नहीं लगाया गया है तो यह एक महत्वपूर्ण मात्रा में हवा को खींचेगा।

CERV के मुख्य घटक क्या हैं?

एक क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व कुछ घटकों से बना होता है, इनमें शामिल हैं:

• वाल्व बॉडी – वाल्व का मुख्य आवास। यह एक मजबूत, टिकाऊ सामग्री, जैसे एल्यूमिनियम या स्टील से बना होता है। वाल्व बॉडी को उन उच्च दबावों को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो विस्फोट के दौरान हो सकते हैं।
• वाल्व प्लेट (वाल्व डिस्क) – एक पतली गोलाकार धातु का टुकड़ा जो वाल्व बॉडी के अंदर स्थित होता है। वाल्व प्लेट एक स्प्रिंग से जुड़ी होती है जो सामान्य संचालन स्थितियों के तहत वाल्व को बंद रखती है। जब क्रैंककेस में दबाव बढ़ता है, तो स्प्रिंग संकुचित होता है, वाल्व प्लेट वाल्व ढक्कन से दूर हो जाती है, इस प्रकार वाल्व को प्रभावी रूप से खोलती है।
• वाल्व सीट – वाल्व प्लेट वाल्व सीट के खिलाफ दबाव डालती है ताकि वाल्व बंद हो सके।
• फ्लेम अरेस्टर – फ्लेम अरेस्टर एक उपकरण है जो क्रैंककेस से ज्वालाओं को बाहर निकलने से रोकता है। इसे आमतौर पर एक सूक्ष्म जाल स्क्रीन या छिद्रित प्लेटों की एक श्रृंखला के रूप में निर्मित किया जाता है। ज्वालाएं फ्लेम अरेस्टर से गुजरते समय ठंडी हो जाती हैं, जिससे वे इंजन के बाहरी हिस्से तक पहुंचने से पहले बुझ जाती हैं। फ्लेम अरेस्टर कभी-कभी तेल संतृप्त होता है क्योंकि यह क्रैंककेस के भीतर स्थित होता है (CERV डिज़ाइन पर निर्भर); यह एक अतिरिक्त ज्वाला शीतलन प्रभाव जोड़ता है।
• सील – एक गैस्केट या ओ-रिंग जो वाल्व सीट और वाल्व प्लेट के बीच स्थित होता है। सील क्रैंककेस से हवा या गैस के रिसाव की संभावना को कम करती है।
• स्प्रिंग – एक धातु का कॉइल जो वाल्व बॉडी के अंदर स्थित होता है। स्प्रिंग सामान्य संचालन स्थितियों के तहत वाल्व प्लेट को वाल्व सीट के खिलाफ दबाव में रखता है, इस प्रकार वाल्व को बंद स्थिति में बनाए रखता है। जब क्रैंककेस में दबाव बढ़ता है, तो स्प्रिंग संकुचित होता है, और वाल्व खुलता है।
• डिफ्लेक्टर – किसी भी दबाव पल्स और ज्वालाओं को नीचे की ओर निर्देशित करता है ताकि पास के कर्मियों की सुरक्षा हो सके; वह अंतराल जिसके माध्यम से दबाव पल्स निर्देशित होता है, कुल वाल्व परिधि का 120 डिग्री होता है।

जानने योग्य - एक CERV मूल रूप से एक गैर-वापसी वाल्व है, अर्थात यह केवल एक दिशा में प्रवाह की अनुमति देता है।

जानने योग्य - एक CERV में कोई वाल्व स्पिंडल नहीं होता है।

क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व

क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व कैसे काम करता है?

इंजन के सामान्य संचालन के दौरान क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व बंद रहते हैं, प्रभावी रूप से क्रैंककेस को सील करते हैं, और क्रैंककेस के दबाव को एक स्वीकार्य सीमा के भीतर बनाए रखते हैं।

क्रैंककेस विस्फोट की स्थिति में, क्रैंककेस के अंदर दबाव में तेजी से वृद्धि होती है। यदि दबाव को राहत नहीं दी जाती है, तो इंजन का जाम, घटक क्षति, और/या यहां तक कि क्रैंककेस का टूटना हो सकता है।

क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व कैसे काम करता है

एक क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व क्रैंककेस के भीतर किसी भी अचानक दबाव वृद्धि का जवाब देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। जब क्रैंककेस का दबाव बढ़ता है, तो यह CERV वाल्व प्लेट पर कार्य करता है, वाल्व को बंद रखने वाले स्प्रिंग बल को पार करता है, इस प्रकार वाल्व को खोलता है।

क्रैंककेस राहत वाल्व का खुलना उच्च दबाव वाली गैसों के क्रैंककेस से बाहर निकलने के लिए एक मार्ग बनाता है; इस दबाव रिलीज से क्रैंककेस के अधिक दबाव में आने से बचा जाता है, इस प्रकार विस्फोट के प्रभावों को कम किया जाता है।

क्रैंककेस से ज्वालाओं के प्रसार को रोकने के लिए, एक CERV में एक फ्लेम अरेस्टर शामिल होता है। यह घटक दहन गैसों को ठंडा करता है और ज्वाला मोर्चे को बाधित करता है, ज्वालाओं को वाल्व से बाहर निकलने और आसपास की ज्वलनशील सामग्री को प्रज्वलित करने से रोकता है।

एक बार जब क्रैंककेस का दबाव वाल्व के उद्घाटन दबाव सेट बिंदु (क्रैकिंग दबाव) से नीचे गिर जाता है, तो स्प्रिंग द्वारा लगाया गया बल वाल्व प्लेट को वाल्व सीट के खिलाफ दबाव में रखता है अर्थात वाल्व बंद हो जाता है, प्रभावी रूप से क्रैंककेस को सील करता है और किसी भी बाहरी हवा या गैस को प्रवेश करने से रोकता है। विस्फोट के बाद क्रैंककेस की सीलिंग महत्वपूर्ण है क्योंकि अन्यथा एक प्राथमिक विस्फोट के बाद ताजा हवा क्रैंककेस में प्रवेश कर सकती है, जो तब एक अतिरिक्त बड़े द्वितीयक विस्फोट का कारण बन सकती है।

क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व

CERV के बिना क्या नुकसान होता है?

एक इंजन जो CERV की अनुपस्थिति में क्रैंककेस विस्फोट का अनुभव करता है, संभवतः विनाशकारी संरचनात्मक क्षति का सामना करेगा। यदि यह परिदृश्य एक जहाज पर होता है, तो यह पोत को प्रणोदन के बिना और शायद बिजली के बिना छोड़ देगा। विशेष रूप से, क्रैंककेस विस्फोट निम्नलिखित इंजन घटकों को नुकसान पहुंचा सकते हैं:

• क्रैंककेस – क्रैंककेस वह आवास है जो इंजन के क्रैंकशाफ्ट और अन्य चलती भागों को संलग्न करता है। एक क्रैंककेस विस्फोट क्रैंककेस को फाड़ सकता है, जिससे तेल और मलबा क्रैंककेस से बाहर निकल सकता है, संभावित रूप से पास के कर्मियों को घायल कर सकता है और आसपास के क्षेत्र को नुकसान पहुंचा सकता है। इस प्रकार की विफलता से इंजन कक्ष में आग भी लग सकती है, जो अन्य जहाज प्रणालियों को नुकसान पहुंचा सकती है।
• कॉनरोड (कनेक्टिंग रॉड) विफलता – एक कनेक्टिंग रॉड लगभग सभी इंजनों में एक पिस्टन को क्रैंकशाफ्ट से जोड़ता है, हालांकि, एक बड़े समुद्री दो स्ट्रोक इंजन में, कॉनरोड एक क्रॉसहेड से जुड़ता है, जो फिर एक पिस्टन रॉड से जुड़ता है। एक क्रैंककेस विस्फोट एक कनेक्टिंग रॉड को मोड़ या तोड़ सकता है, जिससे इंजन जाम हो सकता है।
• पिस्टन क्षति – पिस्टन वे भाग होते हैं जो सिलेंडरों के भीतर ऊपर और नीचे चलते हैं ताकि शक्ति उत्पन्न हो सके। एक क्रैंककेस विस्फोट पिस्टन को गलत संरेखण के कारण नुकसान पहुंचा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप पिस्टन रिंग और सिलेंडर के बीच सीलिंग की कमी हो सकती है।

क्रैंककेस विस्फोट को कैसे रोका जा सकता है?

CERV केवल तब इंजन की सुरक्षा के लिए मौजूद होता है जब क्रैंककेस विस्फोट होता है। क्रैंककेस विस्फोट को इंजन को सही ढंग से बनाए रखकर और सही ढंग से संचालित करके रोका जा सकता है। रखरखाव हमेशा निर्माताओं के रखरखाव दिशानिर्देशों का पालन करना चाहिए।

CERV का आविष्कार किसने किया?

क्रैंककेस राहत वाल्व 1950 के दशक में ब्रिटिश आंतरिक दहन इंजन राहत संघ (BICERA) द्वारा विकसित किए गए थे। BICERA का गठन 1948 में जहाजों पर हुई क्रैंककेस विस्फोटों की एक श्रृंखला के जवाब में किया गया था। संगठन ने इन विस्फोटों के कारणों पर शोध किया और कई सुरक्षा उपकरण विकसित किए, जिनमें क्रैंककेस राहत वाल्व शामिल है।

पहला क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व 1954 में BICERA द्वारा पेटेंट कराया गया था। वाल्व को क्रैंककेस विस्फोट होने पर खोलने और दबाव को राहत देने और क्रैंककेस से ज्वालाओं को बाहर निकलने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया था। क्रैंककेस विस्फोट राहत वाल्व अब लगभग सभी मध्यम और बड़े आंतरिक दहन इंजनों पर एक मानक सुरक्षा विशेषता हैं।

संबंधित ऑनलाइन इंजीनियरिंग पाठ्यक्रम

आंतरिक दहन इंजन की मूल बातें

डीजल इंजन के मूल सिद्धांत (भाग 1)

डीजल इंजन के मूल सिद्धांत (भाग 2)

अतिरिक्त संसाधन

https://www.marinetopics.com/articles-desktop-en/crankcase-relief-valve/

http://www.machineryspaces.com/explosion-relief-valve.html

https://man-es.com/docs/default-source/service-letters/sl2009-512.pdf?sfvrsn=6ff9c151_8

https://chiefengineerlog.com/2022/10/19/what-you-need-to-know-about-crankcase-relief-valves/