सेंट्रीफ्यूगल पंप में मैकेनिकल सील लीकेज की समस्या का समाधान कैसे करें

सेंट्रीफ्यूगल पंप में रिसाव को समझने के लिए, सबसे पहले सेंट्रीफ्यूगल पंप की मूल कार्यप्रणाली को समझना आवश्यक है। जब प्रवाह पंप के इम्पेलर आई से होकर इम्पेलर वैन से गुजरता है, तो द्रव का दबाव और वेग कम होता है। जब प्रवाह वॉल्यूट से गुजरता है, तो दबाव और वेग दोनों बढ़ जाते हैं। इसके बाद प्रवाह डिस्चार्ज से बाहर निकलता है, जहां दबाव अधिक होता है लेकिन वेग कम हो जाता है। पंप में प्रवेश करने वाले प्रवाह को पंप से बाहर निकलना ही होता है। पंप दबाव (या हेड) उत्पन्न करता है, जिसका अर्थ है कि यह पंप द्रव की ऊर्जा को बढ़ाता है।

सेंट्रीफ्यूगल पंप के कुछ घटकों, जैसे कि कपलिंग, हाइड्रोलिक, स्टैटिक जॉइंट और बेयरिंग की खराबी, से पूरा सिस्टम फेल हो सकता है, लेकिन पंप की लगभग 69 प्रतिशत विफलताएं सीलिंग डिवाइस की खराबी के कारण होती हैं।

यांत्रिक सीलों की आवश्यकता

एक यांत्रिक सीलसील एक ऐसा उपकरण है जिसका उपयोग घूर्णनशील शाफ्ट और तरल या गैस से भरे पात्र के बीच रिसाव को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इसका मुख्य कार्य रिसाव को नियंत्रित करना है। सभी सील रिसाव करती हैं—पूरे यांत्रिक सील सतह पर तरल परत बनाए रखने के लिए ऐसा करना आवश्यक है। वायुमंडल की ओर होने वाला रिसाव अपेक्षाकृत कम होता है; उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन में रिसाव को VOC मीटर द्वारा पार्ट्स/मिलियन में मापा जाता है।

मैकेनिकल सील विकसित होने से पहले, इंजीनियर आमतौर पर पंप को मैकेनिकल पैकिंग से सील करते थे। मैकेनिकल पैकिंग, जो आमतौर पर ग्रेफाइट जैसे स्नेहक से युक्त एक रेशेदार पदार्थ होता था, को टुकड़ों में काटकर "स्टफिंग बॉक्स" नामक एक बॉक्स में भरा जाता था। फिर सब कुछ अच्छी तरह से पैक करने के लिए पीछे की तरफ एक पैकिंग ग्लैंड लगाया जाता था। चूंकि पैकिंग शाफ्ट के सीधे संपर्क में होती है, इसलिए इसे चिकनाई की आवश्यकता होती है, लेकिन फिर भी इससे हॉर्सपावर कम हो जाती है।

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

• संदूषण से बचने के लिए फ्लश के पानी को प्रक्रिया क्षेत्र से दूर निर्देशित करें।
• फ्लश के पानी को फर्श पर जमा होने से रोकें (ओवरस्प्रे), जो कि OSHA और हाउसकीपिंग दोनों के लिए चिंता का विषय है।
• बेयरिंग बॉक्स को फ्लश वाटर से बचाएं, क्योंकि यह तेल को दूषित कर सकता है और अंततः बेयरिंग की खराबी का कारण बन सकता है।

हर पंप की तरह, आपको अपने पंप का परीक्षण करके यह पता लगाना चाहिए कि इसे चलाने में सालाना कितना खर्च आता है। पैकिंग पंप को लगवाना और उसकी देखभाल करना किफायती हो सकता है, लेकिन अगर आप हिसाब लगाएं कि यह प्रति मिनट या प्रति वर्ष कितने गैलन पानी की खपत करता है, तो आपको इसका खर्च देखकर हैरानी हो सकती है। एक मैकेनिकल सील पंप से आपको सालाना खर्च में काफी बचत हो सकती है।

किसी भी मैकेनिकल सील की सामान्य ज्यामिति को देखते हुए, जहां भी गैस्केट या ओ-रिंग होती है, वहां रिसाव की संभावना बनी रहती है:

• मैकेनिकल सील के हिलने-डुलने के कारण डायनामिक ओ-रिंग (या गैस्केट) घिस जाती है, खराब हो जाती है या उस पर खरोंच आ जाती है।
• मैकेनिकल सीलों के बीच गंदगी या संदूषण।
• मैकेनिकल सीलों के भीतर एक असामान्य प्रक्रिया।

सीलिंग डिवाइस की विफलता के पाँच प्रकार

यदि सेंट्रीफ्यूगल पंप में अनियंत्रित रिसाव दिखाई देता है, तो आपको संभावित कारणों की पूरी तरह से जांच करनी चाहिए ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि आपको मरम्मत की आवश्यकता है या एक नए पंप की।

1. परिचालन विफलताएँ

सर्वोत्तम दक्षता बिंदु की अनदेखी: क्या आप पंप को प्रदर्शन वक्र पर सर्वोत्तम दक्षता बिंदु (बीईपी) पर संचालित कर रहे हैं? प्रत्येक पंप एक विशिष्ट दक्षता बिंदु के साथ डिज़ाइन किया गया है। जब आप पंप को उस सीमा से बाहर संचालित करते हैं, तो प्रवाह में समस्याएँ उत्पन्न होती हैं जो सिस्टम के विफल होने का कारण बनती हैं।

अपर्याप्त नेट पॉजिटिव सक्शन हेड (एनपीएसएच): यदि आपके पंप में पर्याप्त सक्शन हेड नहीं है, तो रोटेटिंग असेंबली अस्थिर हो सकती है, जिससे कैविटेशन हो सकता है और सील फेल हो सकती है।

निष्क्रिय अवस्था में संचालन:यदि आप पंप को नियंत्रित करने के लिए कंट्रोल वाल्व को बहुत कम पर सेट करते हैं, तो प्रवाह अवरुद्ध हो सकता है। अवरुद्ध प्रवाह पंप के भीतर पुनर्संचरण का कारण बनता है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है और सील के खराब होने की संभावना बढ़ जाती है।

शुष्क संचालन और सील का अनुचित वेंटिलेशन: ऊर्ध्वाधर पंप सबसे अधिक प्रभावित होते हैं क्योंकि यांत्रिक सील ऊपर स्थित होती है। यदि वेंटिलेशन ठीक से नहीं होता है, तो सील के आसपास हवा फंस सकती है और स्टफिंग बॉक्स से हवा बाहर नहीं निकल पाएगी। यदि पंप इस स्थिति में चलता रहता है, तो यांत्रिक सील शीघ्र ही खराब हो जाएगी।

कम वाष्प मार्जिन:ये ज्वलनशील द्रव हैं; गर्म हाइड्रोकार्बन वायुमंडलीय परिस्थितियों के संपर्क में आते ही ज्वलनशील हो जाते हैं। जब द्रव की परत यांत्रिक सील से गुजरती है, तो यह वायुमंडलीय तरफ ज्वलनशील हो सकती है और खराबी पैदा कर सकती है। यह खराबी अक्सर बॉयलर फीड सिस्टम में होती है—250-280ºF पर गर्म पानी सील सतहों पर दबाव में गिरावट के कारण ज्वलनशील हो जाता है।

2. यांत्रिक विफलताएँ

शाफ़्ट का गलत संरेखण, कपलिंग का असंतुलन और इम्पेलर का असंतुलन, ये सभी यांत्रिक सील की खराबी का कारण बन सकते हैं। इसके अलावा, पंप लगाने के बाद, यदि पाइप गलत तरीके से बोल्ट किए गए हैं, तो पंप पर बहुत अधिक दबाव पड़ेगा। आपको खराब आधार से भी बचना चाहिए: क्या आधार सुरक्षित है? क्या उसमें सही तरीके से ग्राउटिंग की गई है? क्या उसमें सॉफ्ट फुट है? क्या उसे सही तरीके से बोल्ट किया गया है? और अंत में, बेयरिंग की जांच करें। यदि बेयरिंग की टॉलरेंस कम हो जाती है, तो शाफ़्ट हिलने लगेंगे और पंप में कंपन पैदा करेंगे।

3. सील घटक विफलताएँ

क्या आपके पास घर्षण-संबंधी (ट्राइबोलॉजिकल) उपयुक्त सील जोड़ी है? क्या आपने सही फेसिंग कॉम्बिनेशन चुने हैं? सील फेस की सामग्री की गुणवत्ता कैसी है? क्या आपकी सामग्रियां आपके विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त हैं? क्या आपने उचित सेकेंडरी सील, जैसे कि गैस्केट और ओ-रिंग, चुने हैं जो रासायनिक और तापीय हमलों के लिए तैयार हैं? आपकी स्प्रिंग जाम नहीं होनी चाहिए और न ही आपकी बेल्लो में जंग लगी होनी चाहिए। अंत में, दबाव या गर्मी से फेस में होने वाली विकृतियों पर ध्यान दें, क्योंकि अत्यधिक दबाव में एक मैकेनिकल सील वास्तव में झुक जाती है, और टेढ़ा आकार रिसाव का कारण बन सकता है।

4. सिस्टम डिज़ाइन में विफलताएँ

आपको उचित सील फ्लश व्यवस्था के साथ-साथ पर्याप्त शीतलन की आवश्यकता है। डुअल सिस्टम में बैरियर फ्लूइड होते हैं; सहायक सील पॉट सही स्थान पर, सही उपकरण और पाइपिंग के साथ होना चाहिए। आपको सक्शन पर सीधी पाइप की लंबाई को ध्यान में रखना होगा—कुछ पुराने पंप सिस्टम, जो अक्सर पैकेज्ड स्किड के रूप में आते थे, उनमें इंपेलर आई में प्रवाह प्रवेश करने से ठीक पहले सक्शन पर 90º का एल्बो होता है। यह एल्बो अशांत प्रवाह उत्पन्न करता है जिससे घूर्णन असेंबली में अस्थिरता आती है। सभी सक्शन/डिस्चार्ज और बाईपास पाइपिंग को भी सही ढंग से इंजीनियर किया जाना चाहिए, खासकर यदि कुछ पाइपों की वर्षों में कभी मरम्मत की गई हो।

5. बाकी सब कुछ

अन्य विविध कारक सभी विफलताओं का केवल लगभग 8 प्रतिशत हिस्सा हैं। उदाहरण के लिए, यांत्रिक सील के लिए स्वीकार्य परिचालन वातावरण प्रदान करने के लिए कभी-कभी सहायक प्रणालियों की आवश्यकता होती है। दोहरी प्रणालियों के संदर्भ में, संदूषण या प्रक्रिया द्रव को वातावरण में फैलने से रोकने के लिए एक अवरोधक के रूप में सहायक द्रव की आवश्यकता होती है। हालांकि, अधिकांश उपयोगकर्ताओं के लिए, पहले चार श्रेणियों में से किसी एक को संबोधित करना ही उनकी आवश्यकता का समाधान होगा।

निष्कर्ष

घूर्णनशील उपकरणों की विश्वसनीयता में यांत्रिक सील एक महत्वपूर्ण कारक हैं। ये न केवल सिस्टम में रिसाव और खराबी को नियंत्रित करती हैं, बल्कि भविष्य में गंभीर क्षति का कारण बनने वाली समस्याओं का संकेत भी देती हैं। सील की विश्वसनीयता सील के डिज़ाइन और परिचालन वातावरण से बहुत प्रभावित होती है।