थर्मल पावर प्लांट (TPP) में संरचनाएं और भवन अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इन संरचनाओं में भारी उपकरण, उच्च तापमान, कंपन, रासायनिक प्रभाव और विद्युत भार एक साथ कार्य करते हैं। केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (CEA) के सुरक्षा मैनुअल के अनुसार, प्रत्येक संरचना का उचित डिज़ाइन, निर्माण, निरीक्षण और रखरखाव कर्मचारियों की सुरक्षा के लिए अनिवार्य है।
थर्मल पावर प्लांट में संरचनाओं के प्रकार
एक थर्मल पावर स्टेशन में विभिन्न प्रकार की संरचनाएं होती हैं, जिनमें से प्रत्येक का विशिष्ट उद्देश्य और सुरक्षा आवश्यकताएं होती हैं।
मुख्य प्लांट भवन
टर्बाइन हॉल, बॉयलर हाउस, नियंत्रण कक्ष
कूलिंग टॉवर
हाइपरबोलॉइड/मैकेनिकल ड्राफ्ट कूलिंग टॉवर
चिमनी / स्टैक
फ्लू गैस निस्सरण हेतु ऊँची संरचना
स्विचयार्ड संरचना
ट्रांसफार्मर बे, स्विचगियर बिल्डिंग
कोयला संभालना
कोल बंकर, कन्वेयर गैलरी, स्टैकिंग यार्ड
जल उपचार
डीएम प्लांट, पंप हाउस, जल भंडारण टैंक
तेल भंडारण
HFO/LDO टैंक फार्म एवं पाइप रैक
पाइप रैक व गैलरी
स्टीम, फीड वाटर, एयर पाइपलाइन समर्थन
डिज़ाइन मानक एवं भार विश्लेषण
थर्मल पावर प्लांट की संरचनाओं पर कई प्रकार के भार एकसाथ कार्य करते हैं। CEA के अनुसार निम्नलिखित भारों का विश्लेषण अनिवार्य है:
| भार का प्रकार | विवरण | IS मानक | महत्ता |
|---|---|---|---|
| Dead Load (स्थायी भार) | स्वयं का भार, स्थायी उपकरण | IS: 875 Part-1 | अत्यंत उच्च |
| Live Load (जीवित भार) | कर्मचारी, चल उपकरण, मशीनरी | IS: 875 Part-2 | उच्च |
| Wind Load (वायु भार) | हवा से उत्पन्न दबाव, ऊँची चिमनियों पर | IS: 875 Part-3 | चिमनी हेतु क्रिटिकल |
| Seismic Load (भूकंपीय) | भूकंपीय क्षेत्र अनुसार डिज़ाइन | IS: 1893 | जीवन-रक्षक |
| Dynamic Load (गतिज भार) | टर्बाइन कंपन, पंप कंपन | IS: 2974 | संरचना दीर्घायु हेतु |
| Thermal Load (तापीय) | उच्च तापमान से प्रसार/संकुचन | IS: 11384 | विशेष ध्यान देय |
| Ash Load (राख भार) | फ्लाई ऐश का संचय, ESP क्षेत्र | IS: 875 | महत्वपूर्ण |
विशेष डिज़ाइन पहलू
कंपन नियंत्रण
टर्बाइन फाउंडेशन को कठोर या लचीले समर्थन प्रणाली से डिज़ाइन करें ताकि रेज़ोनेंस न हो।
तापीय विस्तार जोड़
उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में Expansion Joints प्रदान करें — बॉयलर हाउस, डक्टिंग।
संक्षारण रोधी कवच
रासायनिक वातावरण में स्टील स्ट्रक्चर पर Epoxy/Zinc कोटिंग अनिवार्य।
भूमि संपर्क (Earthing)
सभी धातु संरचनाओं को उचित Earthing प्रणाली से जोड़ें — विद्युत सुरक्षा हेतु।
संरचनात्मक निरीक्षण एवं मूल्यांकन
CEA सुरक्षा मैनुअल के अनुसार थर्मल पावर प्लांट में संरचनाओं का नियमित एवं व्यवस्थित निरीक्षण अनिवार्य है। निम्नलिखित निरीक्षण अनुसूची का पालन किया जाना चाहिए:
| निरीक्षण प्रकार | आवृत्ति | जिम्मेदार | दस्तावेज़ीकरण |
|---|---|---|---|
| दैनिक दृश्य निरीक्षण | प्रतिदिन | Shift Engineer / Safety Officer | Shift Log Book |
| साप्ताहिक पेट्रोलिंग | प्रति सप्ताह | Civil / Structural Engineer | Inspection Register |
| त्रैमासिक विस्तृत निरीक्षण | हर 3 माह | Senior Engineer + Safety Dept. | Quarterly Report |
| वार्षिक व्यापक सर्वेक्षण | प्रति वर्ष | Third Party Expert + Management | Annual Structural Audit |
| ओवरहॉल के बाद निरीक्षण | प्रत्येक O/H के बाद | Civil + Electrical + Mechanical | Post O/H Report |
| भूकंप/बाढ़ के बाद | आपदा के तत्काल बाद | Structural Expert Team | Emergency Inspection Report |
निरीक्षण बिंदु — चेकलिस्ट
- कॉलम, बीम और स्लैब में दरार (Cracks) की जाँच — चौड़ाई 0.3mm से अधिक न हो
- स्टील ढांचे में जंग (Corrosion) एवं झुकाव (Deformation) की जाँच
- फाउंडेशन का असमान धंसाव (Differential Settlement)
- वेल्ड जॉइंट और बोल्ट कनेक्शन की जाँच
- छत (Roofing) की स्थिति — Sheeting, Purlins, Gutters
- Expansion Joints की कार्यशीलता और क्षति
- Flooring और Gratings की सुरक्षा स्थिति
- Railing, Handrail और Safety Nets की पूर्णता
- जल निकासी प्रणाली (Drainage) की रुकावट
- लाइटनिंग अरेस्टर एवं Earthing Continuity
संरचनात्मक खतरे एवं उनकी पहचान
थर्मल पावर प्लांट में संरचनाओं को अनेक खतरों का सामना करना पड़ता है जो कर्मचारियों की जान को खतरे में डाल सकते हैं:
अचानक ढहना (Collapse)
अधिक भार, दोषपूर्ण डिज़ाइन, या उपेक्षित दरारों के कारण ढांचा गिरना — अत्यंत घातक।
अग्नि से संरचनात्मक क्षति
500°C से ऊपर स्टील की शक्ति 50% कम हो जाती है — Fire Protection अनिवार्य।
जल रिसाव से क्षति
Leaking pipes, poor drainage से Rebar Corrosion, Concrete Spalling।
थकान क्षति (Fatigue)
टर्बाइन कंपन से बार-बार चक्रीय भार — वेल्ड जोड़ों में Fatigue Crack।
Flyash का संचय
ESP और Ash Silo पर अधिक ऐश जमाव से संरचना पर अतिरिक्त भार।
विद्युत रिसाव
कंक्रीट में Stray Current से Electrolytic Corrosion — रीबार क्षय।
रासायनिक हमले (Chemical Attack)
बिजलीघर में सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂), क्लोराइड, और अम्लीय फ्लू गैसें संरचनाओं पर निम्न प्रकार से हमला करती हैं:
- Carbonation: CO₂ कंक्रीट के छिद्रों में प्रवेश कर alkalinity कम करता है, रीबार जंग खाता है
- Sulfate Attack: SO₄ आयन कंक्रीट को फुला देते हैं — स्पॉलिंग और क्रैकिंग
- Chloride Attack: ठंडे पानी की प्रणाली के पास क्लोराइड से Pitting Corrosion
संरचनाओं का रखरखाव एवं मरम्मत
CEA दिशानिर्देशों के अनुसार प्रत्येक थर्मल पावर प्लांट में एक सुनियोजित Structural Maintenance Plan होना आवश्यक है।
रखरखाव की श्रेणियाँ
| श्रेणी | कार्य | आवृत्ति |
|---|---|---|
| निवारक (Preventive) | पेंटिंग, जल निकासी साफ़, जोड़ों की सफ़ाई | वार्षिक |
| सुधारात्मक (Corrective) | दरार भरना, Grouting, Patch Repair | आवश्यकतानुसार |
| पूर्वानुमानित (Predictive) | NDT Testing, Vibration Monitoring | त्रैमासिक / वार्षिक |
| आपातकालीन (Emergency) | तत्काल संरचना को बंद कर मरम्मत | तुरंत (Immediate) |
NDT (Non-Destructive Testing) तकनीकें
Ultrasonic Pulse Velocity (UPV)
कंक्रीट की गुणवत्ता और अंदर की खामी का पता लगाना।
Rebound Hammer Test
कंक्रीट की ऊपरी सतह की कठोरता (Hardness) से शक्ति अनुमान।
Cover Meter / Rebar Locator
कंक्रीट में स्टील बार की गहराई और स्थिति जानना।
Thermography (IR Scanning)
थर्मल इमेजिंग से छिपे हुए रिसाव और डिलेमिनेशन।
Half-Cell Potential Test
कंक्रीट में रीबार के जंग लगने की संभावना का मूल्यांकन।
Core Sampling
कंक्रीट का नमूना लेकर प्रयोगशाला में शक्ति परीक्षण।
भवनों में अग्नि सुरक्षा (Fire Safety)
थर्मल पावर प्लांट के भवनों में ज्वलनशील तेल, केबल, हाइड्रोजन और कोयले की उपस्थिति के कारण अग्नि सुरक्षा का विशेष महत्व है। CEA मानक के अनुसार:
Fire Compartmentalization
भवन को Fire Walls और Fire Doors से छोटे-छोटे अग्नि-सुरक्षित खंडों में विभाजित करें।
Emergency Escape Routes
प्रत्येक मंजिल पर न्यूनतम दो निकास मार्ग। स्पष्ट चिह्नांकन और Emergency Lighting।
अग्नि दमन प्रणाली
Sprinkler System, CO₂ Flooding, Deluge System — क्षेत्रानुसार उचित प्रणाली।
संरचनात्मक अग्नि संरक्षण
स्टील बीम/कॉलम पर Intumescent Coating या Vermiculite Plaster — कम से कम 2 घंटे Fire Rating।
उच्च जोखिम क्षेत्र एवं आवश्यक Fire Protection
| क्षेत्र | खतरा | आवश्यक प्रणाली |
|---|---|---|
| टर्बाइन हॉल | लुब्रिकेटिंग ऑयल लीक | Fixed Water Spray + Foam |
| केबल गैलरी | केबल आग — तेज़ फैलाव | CO₂ Flooding / Clean Agent |
| ट्रांसफार्मर बे | ऑयल फायर | HVWS / AFFF Foam |
| कंट्रोल रूम | इलेक्ट्रॉनिक्स, पेपर | FM-200 / Novec 1230 |
| HFO टैंक फार्म | Bulk Oil Fire | Fixed Foam + Dyke Wall |
| कोल बंकर / गैलरी | कोयला धूल विस्फोट | Inergen / CO₂ Flooding |
आपातकालीन प्रक्रियाएं एवं संरचनात्मक सुरक्षा प्रबंधन
संरचनात्मक आपात स्थितियों से निपटने के लिए एक व्यापक Emergency Response Plan (ERP) का होना CEA दिशानिर्देशों के तहत अनिवार्य है।
भूकंप / आँधी पश्चात तत्काल कार्यवाही
- तत्काल प्रभावित क्षेत्र को खाली करें (Evacuation) — किसी को अंदर न जाने दें
- Emergency Team को सूचित करें — Plant Management और Safety Officer को Call करें
- Qualified Structural Engineer द्वारा प्रारंभिक दृश्य मूल्यांकन करवाएं
- Utility Services (Gas, Electricity, Water) बंद करें यदि लीकेज हो
- लिखित Damage Assessment Report तैयार करें
- Competent Authority की अनुमति के बाद ही संरचना को पुनः उपयोग में लाएं
कार्य अनुमति (Work Permit) — ऊँचाई पर कार्य
संरचनाओं पर रखरखाव कार्य के दौरान निम्नलिखित PTW (Permit to Work) व्यवस्था अनिवार्य है:
Height Work Permit
3 मीटर से अधिक ऊँचाई पर किसी भी कार्य के लिए लिखित अनुमति अनिवार्य।
Fall Protection
Full Body Harness, Lifeline, Anchor Point — OSHA/IS 3521 के अनुसार।
PPE अनिवार्यता
Helmet, Safety Shoes, Harness, Gloves, Safety Goggles — सभी कार्यकर्ताओं हेतु।
Barricading
कार्यस्थल के नीचे Yellow/Red Barrier Tape और Safety Net लगाएं।