यांत्रिक मुहर विफलता एक निराशाजनक और महंगी समस्या है जो कई औद्योगिक परिचालनों को प्रभावित करती है।
अनुचित स्थापना से लेकर संदूषण और चरम परिचालन स्थितियों तक, संभावित कारण अनगिनत हैं और अक्सर उनका निदान करना मुश्किल होता है। अगर सील की खराबी पर ध्यान न दिया जाए, तो अनियोजित डाउनटाइम, उत्पादन में कमी और महंगी मरम्मत हो सकती है।
इस पोस्ट में, हम यांत्रिक सील विफलता के सबसे सामान्य कारणों का विश्लेषण करेंगे और समस्याओं को पहचानने और उन्हें बड़ी समस्या बनने से पहले दूर करने में आपकी मदद करने के लिए व्यावहारिक सुझाव देंगे।
ड्राई रनिंग
मैकेनिकल सील की खराबी कई कारणों से हो सकती है, जिनमें से ड्राई रनिंग सबसे आम है। ड्राई रनिंग तब होती है जब सील के फेस पंप किए गए तरल पदार्थ से उचित स्नेहन के बिना काम करते हैं। इसके निम्नलिखित कारण हो सकते हैं:
- पंप में अपर्याप्त द्रव स्तरयदि द्रव का स्तर पंप के उचित संचालन के लिए आवश्यक न्यूनतम स्तर से नीचे चला जाता है, तो इससे सील सूख सकती है।
- भरा हुआ सक्शन स्ट्रेनर: एक अवरुद्ध छलनी पंप के प्रवाह को प्रतिबंधित कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप सील चेहरे तक अपर्याप्त तरल पदार्थ पहुंच सकता है।
- बंद निर्वहन वाल्वयदि पंप चालू रहते समय डिस्चार्ज वाल्व बंद कर दिया जाए, तो इससे तरल पदार्थ गर्म होकर वाष्पीकृत हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सील सूख सकती है।
- अटका हुआ चेक वाल्व: एक अटका हुआ चेक वाल्व तरल पदार्थ को सील तक पहुंचने से रोक सकता है, जिससे वे सूख जाते हैं।
अनुचित स्थापना
अनुचित स्थापना मैकेनिकल सील की खराबी का एक और आम कारण यह भी है। कुछ सामान्य इंस्टॉलेशन समस्याओं में शामिल हैं:
- मिसलिग्न्मेंटपंप और मोटर शाफ्ट के बीच गलत संरेखण के कारण सील के किनारों पर अत्यधिक कंपन और असमान घिसाव हो सकता है, जिससे समय से पहले ही खराबी आ सकती है।
- गलत सील आकारगलत आकार की सील लगाने से रिसाव हो सकता है या तेजी से घिसाव हो सकता है।
- फास्टनरों को अधिक कसना: फास्टनरों को कसते समय बहुत अधिक टॉर्क लगाने से सील के चेहरे विकृत हो सकते हैं, जिससे रिसाव हो सकता है।
- क्षतिग्रस्त सील चेहरे: स्थापना के दौरान खरोंच, टुकड़े या अन्यथा क्षतिग्रस्त होने वाले सील चेहरे समय से पहले विफल हो सकते हैं।
- अत्यधिक शाफ्ट प्लेशाफ्ट में बहुत अधिक अक्षीय या रेडियल प्ले के कारण सील फेस पर गलत संरेखण और असमान लोडिंग हो सकती है।
संदूषण
पंप किए गए तरल पदार्थ का संदूषण या फ्लश तरल पदार्थ के कारण मैकेनिकल सील भी ख़राब हो सकती है। संदूषण के सामान्य स्रोतों में शामिल हैं:
- द्रव में ठोसरेत, जंग या घिसावट जैसे अपघर्षक कण सील के किनारों के बीच फंस सकते हैं, जिससे खरोंचें पड़ सकती हैं और घिसाव तेज हो सकता है।
- दूषित फ्लश द्रवयदि सील को ठंडा करने और चिकना करने के लिए उपयोग किया जाने वाला फ्लश द्रव ठोस या असंगत रसायनों से दूषित है, तो यह सील के किनारों और इलास्टोमर्स को नुकसान पहुंचा सकता है।
कंपन
अत्यधिक कंपन के कारण यांत्रिक सील समय से पहले ही खराब हो सकती हैं। कंपन के सामान्य स्रोतों में शामिल हैं:
- पंप असंतुलनअसंतुलित प्ररितक या रोटर कंपन पैदा कर सकता है जो सील तक संचारित होता है।
- मिसलिग्न्मेंटपंप और ड्राइवर के बीच गलत संरेखण से कंपन उत्पन्न हो सकता है जो सील को नुकसान पहुंचाता है।
- सर्वोत्तम दक्षता बिंदु (बीईपी) के बाहर संचालनपंप को उसके बीईपी से बहुत दूर चलाने से कंपन का स्तर बढ़ सकता है।
- पहना बीयरिंगघिसे हुए या क्षतिग्रस्त बियरिंग्स के कारण शाफ्ट में अत्यधिक गति और कंपन हो सकता है।
रासायनिक असंगति
मैकेनिकल सील विभिन्न प्रकार की सामग्रियों से बनाई जाती हैं, जिनमें धातु, सिरेमिक और इलास्टोमर्स शामिल हैं। यदि ये सामग्रियाँ पंप किए गए द्रव के अनुकूल नहीं हैं, तो रासायनिक हमला हो सकता है, जिससे सील विफल हो सकती है। सामान्य संगतता समस्याओं में शामिल हैं:
- इलास्टोमर्स की सूजन या नरम होना: कुछ रसायनों के संपर्क में आने से इलास्टोमेरिक हो सकता है सील घटकों (उदाहरण के लिए, ओ-रिंग) फूल जाते हैं, नरम हो जाते हैं, या खराब हो जाते हैं, जिससे उनकी सीलिंग क्षमता प्रभावित होती है।
- सील के चेहरों पर रासायनिक हमलासंक्षारक रसायन सील फेस सामग्री को खोद सकते हैं या गड्ढे बना सकते हैं, जिससे रिसाव बढ़ सकता है और कम हो सकता है सील जीवन.
चरम परिचालन स्थितियाँ
यांत्रिक सील विशिष्ट तापमान और दबाव सीमाओं के भीतर काम करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। इन सीमाओं से परे परिस्थितियों में, सील के खराब होने की संभावना काफी बढ़ जाती है:
- उच्च तापमान: यांत्रिक सील को उसकी निर्धारित सीमा से अधिक तापमान पर संचालित करने से सील के मुख, इलास्टोमर और अन्य घटक ख़राब हो जाएंगे।
- उच्च दबावकिसी सील को उसके विनिर्देशों से अधिक दबाव में रखने से सील के मुखों, स्प्रिंग्स और द्वितीयक सीलों पर अत्यधिक दबाव पड़ता है।
- दबाव स्पाइक्ससिस्टम दबाव में अचानक वृद्धि, भले ही अल्पकालिक हो, शॉक लोड उत्पन्न करती है, जिससे सील सतह पर दरार, टूटन या पूर्ण रूप से फ्रैक्चर हो सकता है।
अनुचित सील फ्लश योजना
एक अप्रभावी मुहर फ्लश योजना यांत्रिक सील को पर्याप्त रूप से ठंडा और साफ़ नहीं करेगा, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी से नुकसान होगा और सील का मुख दूषित हो जाएगा। फ्लश योजना की सामान्य समस्याओं में शामिल हैं:
- अपर्याप्त शीतलन: यदि फ्लश द्रव पर्याप्त गर्मी को हटाने में विफल रहता है सील कक्षसील उच्च तापमान पर काम करेगी जिससे सील के घटकों और तरल पदार्थों का क्षरण होगा। ज़्यादा गर्म होने से कार्बनयुक्त तरल पदार्थों का कोकिंग और कुछ रसायनों का क्रिस्टलीकरण होता है जिससे सील के सतह तेज़ी से घिस जाते हैं।
- संदूषणफ्लश योजना को प्रक्रिया द्रव और पर्यावरणीय प्रदूषकों को सील कक्ष में प्रवेश करने से रोकना चाहिए। अपघर्षक कण नरम सील सतह में धंस जाएँगे और कठोर सतह को खरोंच देंगे। सील घटकों पर ठोस जमाव गति को बाधित करता है और रुकावट पैदा करता है।
- वायु फँसानाफ्लश पोर्ट में प्रवेश करने वाले वायु बुलबुले सील फ़ेस की ओर चले जाते हैं जहाँ वे गड्ढे, छिलने और तापीय क्षति का कारण बनते हैं। फ्लश द्रव में घुली हुई वायु सील फ़ेस के वायुमंडलीय भाग के पास निम्न दाब वाले क्षेत्रों में विलयन से बाहर आ जाएगी।
शाफ्ट मूवमेंट और रनआउट
यांत्रिक सील शाफ्ट और सील के किनारों के बीच सटीक संरेखण और संकेन्द्रता पर निर्भर करती हैं। शाफ्ट की अत्यधिक गति या रनआउट कई कारणों से सील की विफलता का कारण बन सकता है:
- पहना बीयरिंगजैसे-जैसे बेयरिंग घिसते हैं, क्लीयरेंस बढ़ने से शाफ्ट बेयरिंग आवरण के भीतर परिक्रमा करने लगता है। शाफ्ट की यह रेडियल गति सील घटकों के चक्रीय अक्षीय विस्थापन का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप कंपन, थकान और सील सतह क्षति होती है। बेयरिंग के अत्यधिक घिसाव से शाफ्ट और सील के बीच संपर्क हो सकता है।
- मुड़ा हुआ शाफ्टशाफ्ट के मुड़ने से सील के पुर्जों में एक दोलनशील अक्षीय विस्थापन उत्पन्न होगा, जब शाफ्ट घूमता है। घिसे हुए बेयरिंग की तरह, यह सील के मुखों को उचित संपर्क बनाए रखने से रोकता है। मुड़े हुए शाफ्ट के कारण होने वाला गलत संरेखण, सील मुख के एक ही स्थान पर भार केंद्रित करता है, जिससे समय से पहले घिसाव होता है।
गुहिकायन
गुहिकायन तब होता है जब स्थानीयकृत द्रव का दबाव वाष्प दाब से कम हो जाता है, जिससे वाष्प गुहाएँ या बुलबुले बनते हैं। सील के किनारों के पास ये बुलबुले ढहने पर, ये काफ़ी नुकसान पहुँचा सकते हैं:
- सील चेहरों का क्षरणगुहिकायन बुलबुलों के विस्फोट से उच्च-वेग वाले सूक्ष्म जेट और आघात तरंगें उत्पन्न होती हैं जो धीरे-धीरे सील की सतह की सामग्री को नष्ट कर देती हैं। परिणामस्वरूप उत्पन्न गड्ढे और सतही अनियमितताएँ सील की सतह को बाधित करती हैं। सील चेहरे की सपाटता और द्रव फिल्म, रिसाव का कारण बनती है।
- कंपनसील कक्ष के भीतर गुहिकायन के कारण तीव्र उच्च-आवृत्ति कंपन उत्पन्न होते हैं। ये कंपन सील घटकों में थकान, द्वितीयक सील क्षति, और सतहों के बीच स्नेहक फिल्म के विघटन के कारण बढ़े हुए घिसाव का कारण बन सकते हैं।
