सेंट्रीफ्यूगल पंप में मैकेनिकल सील लीकेज का समाधान कैसे करें

अपकेन्द्री पंप रिसाव को समझने के लिए, सबसे पहले अपकेन्द्री पंप के मूल संचालन को समझना ज़रूरी है। जैसे ही प्रवाह पंप के प्ररित करनेवाला नेत्र से होकर प्ररित करनेवाला पंखों तक पहुँचता है, द्रव का दाब और वेग कम होता है। जब प्रवाह कुंडलाकार से होकर गुजरता है, तो दाब और वेग बढ़ता है। फिर प्रवाह निस्सरण से होकर बाहर निकलता है, जहाँ दाब अधिक होता है लेकिन वेग धीमा हो जाता है। पंप में जाने वाले प्रवाह को पंप से बाहर निकलना होता है। पंप दाब (या दाब) प्रदान करता है, जिसका अर्थ है कि यह पंप द्रव की ऊर्जा को बढ़ाता है।

किसी अपकेन्द्री पम्प के कुछ घटकों की विफलता, जैसे युग्मन, हाइड्रोलिक, स्थैतिक जोड़ और बियरिंग, के कारण पूरी प्रणाली विफल हो जाती है, लेकिन सभी पम्प विफलताओं में से लगभग 69 प्रतिशत विफलताएं सीलिंग उपकरण की खराबी के कारण होती हैं।

यांत्रिक मुहरों की आवश्यकता

एक यांत्रिक मुहरयह एक उपकरण है जिसका उपयोग एक घूर्णन शाफ्ट और द्रव या गैस से भरे बर्तन के बीच रिसाव को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इसका मुख्य कार्य रिसाव को नियंत्रित करना है। सभी सील लीक होती हैं—पूरे यांत्रिक सील पृष्ठ पर एक तरल फिल्म बनाए रखने के लिए ऐसा होना आवश्यक है। वायुमंडलीय भाग से होने वाला रिसाव काफी कम होता है; उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन में रिसाव को VOC मीटर द्वारा भागों/मिलियन में मापा जाता है।

मैकेनिकल सील विकसित होने से पहले, इंजीनियर आमतौर पर पंप को मैकेनिकल पैकिंग से सील करते थे। मैकेनिकल पैकिंग, एक रेशेदार पदार्थ होता है जिसे आमतौर पर ग्रेफाइट जैसे स्नेहक में भिगोया जाता है, उसे टुकड़ों में काटकर "स्टफिंग बॉक्स" में भर दिया जाता था। फिर सब कुछ पैक करने के लिए पीछे की तरफ एक पैकिंग ग्रंथि लगाई जाती थी। चूँकि पैकिंग शाफ्ट के सीधे संपर्क में होती है, इसलिए इसे स्नेहन की आवश्यकता होती है, लेकिन फिर भी यह हॉर्सपावर कम कर देती है।

आमतौर पर एक "लालटेन रिंग" पैकिंग पर फ्लश पानी डालने की अनुमति देती है। शाफ्ट को चिकना और ठंडा करने के लिए आवश्यक यह पानी या तो प्रक्रिया में या वातावरण में रिस जाएगा। आपके उपयोग के आधार पर, आपको निम्न की आवश्यकता हो सकती है:

• संदूषण से बचने के लिए फ्लश के पानी को प्रक्रिया से दूर निर्देशित करें।
• फ्लश के पानी को फर्श पर इकट्ठा होने से रोकें (ओवरस्प्रे), जो OSHA और हाउसकीपिंग दोनों के लिए चिंता का विषय है।
• बियरिंग बॉक्स को फ्लश पानी से बचाएं, जो तेल को दूषित कर सकता है और अंततः बियरिंग विफलता का कारण बन सकता है।

हर पंप की तरह, आपको अपने पंप का परीक्षण करके यह जानना होगा कि उसे चलाने में सालाना कितना खर्च आता है। पैकिंग पंप लगाना और उसका रखरखाव किफ़ायती हो सकता है, लेकिन अगर आप हिसाब लगाएँ कि यह प्रति मिनट या प्रति वर्ष कितने गैलन पानी की खपत करता है, तो आपको इसकी लागत जानकर हैरानी हो सकती है। एक मैकेनिकल सील पंप आपको सालाना काफ़ी बचत करा सकता है।

यांत्रिक सील की सामान्य ज्यामिति को देखते हुए, जहां कहीं भी गैस्केट या ओ-रिंग होती है, वहां संभावित रिसाव बिंदु होता है:

• यांत्रिक सील के हिलने पर घिसी हुई, घिसी हुई या झंझरीदार गतिशील ओ-रिंग (या गैस्केट)।
• यांत्रिक मुहरों के बीच गंदगी या संदूषण।
• यांत्रिक मुहरों के भीतर एक ऑफ-डिज़ाइन ऑपरेशन।

सीलिंग डिवाइस विफलताओं के पांच प्रकार

यदि अपकेन्द्रीय पम्प में अनियंत्रित रिसाव हो रहा है, तो आपको सभी संभावित कारणों की अच्छी तरह से जांच करनी चाहिए, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि आपको मरम्मत की आवश्यकता है या नई स्थापना की।

1. परिचालन विफलताएँ

सर्वोत्तम दक्षता बिंदु की उपेक्षा: क्या आप पंप को प्रदर्शन वक्र पर सर्वोत्तम दक्षता बिंदु (BEP) पर चला रहे हैं? प्रत्येक पंप को एक विशिष्ट दक्षता बिंदु के साथ डिज़ाइन किया गया है। जब आप पंप को उस क्षेत्र से बाहर चलाते हैं, तो आप प्रवाह में समस्याएँ पैदा करते हैं जिससे सिस्टम विफल हो जाता है।

अपर्याप्त नेट पॉजिटिव सक्शन हेड (एनपीएसएच): यदि आपके पंप में पर्याप्त सक्शन हेड नहीं है, तो घूर्णन असेंबली अस्थिर हो सकती है, कैविटेशन का कारण बन सकती है, और परिणामस्वरूप सील विफल हो सकती है।

संचालन गतिरोध:यदि आप पंप को नियंत्रित करने के लिए नियंत्रण वाल्व को बहुत कम कर देते हैं, तो आप प्रवाह को अवरुद्ध कर सकते हैं। अवरुद्ध प्रवाह पंप के भीतर पुनःपरिसंचरण का कारण बनता है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है और सील टूट जाती है।

ड्राई रनिंग और सील का अनुचित वेन्टिंग: वर्टिकल पंप सबसे ज़्यादा संवेदनशील होता है क्योंकि इसकी मैकेनिकल सील ऊपर की ओर होती है। अगर आपने अनुचित वेन्टिंग की है, तो सील के आसपास हवा फंस सकती है और स्टफिंग बॉक्स से बाहर नहीं निकल पाएगी। अगर पंप इसी स्थिति में चलता रहा, तो मैकेनिकल सील जल्द ही खराब हो जाएगी।

कम वाष्प मार्जिन:ये चमकते हुए तरल पदार्थ हैं; गर्म हाइड्रोकार्बन वायुमंडलीय परिस्थितियों के संपर्क में आने पर चमकेंगे। जैसे ही द्रव फिल्म यांत्रिक सील के पार जाती है, यह वायुमंडलीय तरफ चमक सकती है और खराबी का कारण बन सकती है। यह खराबी अक्सर बॉयलर फीड सिस्टम के साथ होती है—250-280ºF पर गर्म पानी सील के किनारों पर दबाव कम होने के साथ चमकता है।

2. यांत्रिक विफलताएँ

शाफ्ट का गलत संरेखण, कपलिंग असंतुलन और इम्पेलर असंतुलन, ये सभी यांत्रिक सील की विफलता का कारण बन सकते हैं। इसके अलावा, पंप स्थापित होने के बाद, यदि आपने उसमें बोल्ट से पाइपों का गलत संरेखण किया है, तो आप पंप पर बहुत अधिक दबाव डालेंगे। आपको खराब बेस से भी बचना होगा: क्या बेस सुरक्षित है? क्या यह ठीक से ग्राउट किया गया है? क्या आपके पास सॉफ्ट फ़ुट है? क्या यह सही ढंग से बोल्ट किया गया है? और अंत में, बेयरिंग की जाँच करें। यदि बेयरिंग की सहनशीलता कम हो जाती है, तो शाफ्ट हिलेंगे और पंप में कंपन पैदा करेंगे।

3. सील घटक विफलताएँ

क्या आपके पास एक अच्छा ट्रिबोलॉजिकल (घर्षण का अध्ययन) युग्म है? क्या आपने सही फेसिंग संयोजन चुने हैं? सील फेस सामग्री की गुणवत्ता कैसी है? क्या आपकी सामग्री आपके विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त है? क्या आपने उचित द्वितीयक सील, जैसे गैस्केट और ओ-रिंग, चुनी हैं जो रासायनिक और तापीय हमलों के लिए तैयार हैं? आपके स्प्रिंग बंद नहीं होने चाहिए या आपके बेलोज़ जंग खाए हुए नहीं होने चाहिए। अंत में, दबाव या गर्मी से फेस विकृतियों पर नज़र रखें, क्योंकि अत्यधिक दबाव में यांत्रिक सील वास्तव में झुक जाएगी, और तिरछी प्रोफ़ाइल रिसाव का कारण बन सकती है।

4. सिस्टम डिज़ाइन विफलताएँ

आपको पर्याप्त शीतलन के साथ-साथ एक उचित सील फ्लश व्यवस्था की भी आवश्यकता है। दोहरी प्रणालियों में अवरोधक द्रव होते हैं; सहायक सील पॉट सही स्थान पर, सही उपकरण और पाइपिंग के साथ होना चाहिए। आपको सक्शन पर सीधे पाइप की लंबाई को ध्यान में रखना होगा—कुछ पुराने पंप सिस्टम, जो अक्सर पैकेज्ड स्किड के रूप में आते थे, में प्रवाह के इम्पेलर आई में प्रवेश करने से ठीक पहले सक्शन पर 90º एल्बो होता है। एल्बो एक अशांत प्रवाह का कारण बनता है जो घूर्णन संयोजन में अस्थिरता पैदा करता है। सभी सक्शन/डिस्चार्ज और बाईपास पाइपिंग को भी सही ढंग से डिज़ाइन किया जाना चाहिए, खासकर यदि कुछ पाइपों की पिछले कुछ वर्षों में किसी समय मरम्मत की गई हो।

5. बाकी सब

अन्य विविध कारक सभी विफलताओं का केवल लगभग 8 प्रतिशत ही कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, कभी-कभी यांत्रिक सील के लिए एक स्वीकार्य परिचालन वातावरण प्रदान करने हेतु सहायक प्रणालियों की आवश्यकता होती है। द्वैध प्रणालियों के संदर्भ में, आपको एक सहायक द्रव की आवश्यकता होती है जो संदूषण या प्रक्रिया द्रव को पर्यावरण में फैलने से रोकने वाले अवरोधक के रूप में कार्य करे। हालाँकि, अधिकांश उपयोगकर्ताओं के लिए, पहले चार श्रेणियों में से किसी एक को संबोधित करना ही उनके लिए आवश्यक समाधान होगा।

निष्कर्ष

यांत्रिक सील घूर्णन उपकरणों की विश्वसनीयता में एक प्रमुख कारक हैं। ये सील सिस्टम में लीक और खराबी के लिए ज़िम्मेदार होती हैं, लेकिन ये उन समस्याओं का भी संकेत देती हैं जो आगे चलकर गंभीर नुकसान का कारण बन सकती हैं। सील की विश्वसनीयता सील के डिज़ाइन और संचालन वातावरण से काफी प्रभावित होती है।