प्रक्रिया उद्योगों में यांत्रिक सीलें अभी भी पसंदीदा विकल्प क्यों हैं?

प्रक्रिया उद्योगों के सामने आने वाली चुनौतियाँ बदल गई हैं, हालाँकि वे अभी भी तरल पदार्थों को पंप करते हैं, जिनमें से कुछ खतरनाक या विषैले होते हैं। सुरक्षा और विश्वसनीयता अभी भी सर्वोपरि हैं। हालाँकि, ऑपरेटर कई बैच प्रक्रियाओं के दौरान गति, दबाव, प्रवाह दर और यहाँ तक कि तरल पदार्थों की विशेषताओं (तापमान, सांद्रता, चिपचिपाहट आदि) की तीव्रता को भी बढ़ाते हैं। पेट्रोलियम रिफाइनरियों, गैस प्रसंस्करण संयंत्रों और पेट्रोकेमिकल एवं रासायनिक संयंत्रों के संचालकों के लिए, सुरक्षा का अर्थ है पंप किए गए तरल पदार्थों के नुकसान या उनके संपर्क में आने को नियंत्रित करना और रोकना। विश्वसनीयता का अर्थ है ऐसे पंप जो कम रखरखाव के साथ कुशलतापूर्वक और किफायती रूप से काम करते हैं।
सही ढंग से डिज़ाइन की गई मैकेनिकल सील, सिद्ध तकनीक के साथ पंप संचालक को लंबे समय तक चलने वाले, सुरक्षित और विश्वसनीय पंप प्रदर्शन का आश्वासन देती है। कई घूर्णनशील उपकरणों और असंख्य घटकों के बीच, मैकेनिकल सील अधिकांश प्रकार की परिचालन स्थितियों में भरोसेमंद प्रदर्शन करने के लिए सिद्ध हो चुकी हैं।

पंप और सील—एक अच्छा मेल
यह विश्वास करना कठिन है कि प्रक्रिया उद्योग में सील रहित पंप प्रौद्योगिकी के व्यापक प्रचार-प्रसार को लगभग 30 वर्ष बीत चुके हैं। इस नई तकनीक को यांत्रिक सीलों की सभी समस्याओं और कथित सीमाओं के समाधान के रूप में प्रचारित किया गया था। कुछ लोगों का सुझाव था कि यह विकल्प यांत्रिक सीलों के उपयोग को पूरी तरह से समाप्त कर देगा।
हालांकि, इस प्रचार के कुछ ही समय बाद, अंतिम उपयोगकर्ताओं को पता चला कि यांत्रिक सीलें वैधानिक रिसाव और रोकथाम संबंधी आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं या उनसे बेहतर प्रदर्शन कर सकती हैं। इसके अलावा, पंप निर्माताओं ने पुरानी संपीड़न पैकिंग "स्टफिंग बॉक्स" को बदलने के लिए अद्यतन सील चैंबर प्रदान करके इस तकनीक का समर्थन किया।
आज के सील चैंबर विशेष रूप से मैकेनिकल सील के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिससे कार्ट्रिज प्लेटफॉर्म में अधिक मजबूत तकनीक की अनुमति मिलती है, जिससे आसान इंस्टॉलेशन होता है और ऐसा वातावरण बनता है जो सील को अपनी पूरी क्षमता से काम करने की अनुमति देता है।

डिजाइन में प्रगति
1980 के दशक के मध्य में, नए पर्यावरण नियमों ने उद्योग को न केवल रोकथाम और उत्सर्जन पर, बल्कि उपकरणों की विश्वसनीयता पर भी ध्यान देने के लिए बाध्य किया। रासायनिक संयंत्रों में यांत्रिक सीलों के लिए मरम्मत के बीच औसत समय (MTBR) लगभग 12 महीने था। आज, औसत MTBR 30 महीने है। वर्तमान में, पेट्रोलियम उद्योग, जो कुछ सबसे सख्त उत्सर्जन मानकों के अधीन है, का औसत MTBR 60 महीने से अधिक है।
मैकेनिकल सील्स ने उपलब्ध सर्वोत्तम नियंत्रण प्रौद्योगिकी (BACT) की आवश्यकताओं को पूरा करने और उससे भी आगे निकलने की क्षमता प्रदर्शित करके अपनी प्रतिष्ठा बनाए रखी। इसके अलावा, उन्होंने उत्सर्जन और पर्यावरण संबंधी नियमों को पूरा करने के लिए एक किफायती और ऊर्जा कुशल प्रौद्योगिकी बने रहते हुए यह उपलब्धि हासिल की।
कंप्यूटर प्रोग्रामों की मदद से निर्माण से पहले सीलों का मॉडल तैयार किया जा सकता है और प्रोटोटाइप बनाया जा सकता है, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे विशिष्ट परिचालन स्थितियों में कैसा प्रदर्शन करेंगी, इससे पहले कि उन्हें फील्ड में स्थापित किया जाए। सील निर्माण डिजाइन क्षमताएं और सील फेस सामग्री की तकनीक इतनी उन्नत हो गई है कि उन्हें किसी विशेष प्रक्रिया के लिए हूबहू तैयार किया जा सकता है।
आज के कंप्यूटर मॉडलिंग प्रोग्राम और तकनीक 3-डी डिज़ाइन समीक्षा, परिमित तत्व विश्लेषण (FEA), कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी (CFD), कठोर पिंड विश्लेषण और थर्मल इमेजिंग डायग्नोस्टिक प्रोग्रामों के उपयोग की अनुमति देते हैं, जो अतीत में आसानी से उपलब्ध नहीं थे या पहले के 2-डी ड्राफ्टिंग के साथ बार-बार उपयोग के लिए बहुत महंगे थे। मॉडलिंग तकनीकों में इन प्रगति ने यांत्रिक सीलों की डिज़ाइन विश्वसनीयता को बढ़ाया है।
इन कार्यक्रमों और प्रौद्योगिकियों ने अधिक मजबूत घटकों वाले मानक कार्ट्रिज सील के डिजाइन का मार्ग प्रशस्त किया है। इनमें प्रक्रिया द्रव से स्प्रिंग और डायनामिक ओ-रिंग को हटाना शामिल था और लचीली स्टेटर तकनीक को पसंदीदा डिजाइन के रूप में स्थापित किया गया।

कस्टम डिज़ाइन परीक्षण क्षमता
मानक कार्ट्रिज सील के उपयोग से सीलिंग सिस्टम की विश्वसनीयता में काफी वृद्धि हुई है, क्योंकि ये मजबूत और आसानी से स्थापित होने योग्य होती हैं। इस मजबूती के कारण विभिन्न प्रकार की अनुप्रयोग स्थितियों में भी इनका प्रदर्शन विश्वसनीय रहता है।
इसके अतिरिक्त, अनुकूलित सीलिंग सिस्टम के तेजी से डिजाइन और निर्माण ने पंप की बदलती कार्यक्षमता के अनुसार "फाइन ट्यूनिंग" को संभव बनाया है। यह अनुकूलन सील में ही बदलाव करके या पाइपिंग प्लान जैसे सहायक सिस्टम घटकों के माध्यम से आसानी से किया जा सकता है। सपोर्ट सिस्टम या पाइपिंग प्लान के माध्यम से विभिन्न परिचालन स्थितियों में सील के वातावरण को नियंत्रित करने की क्षमता सील के प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
इसके साथ ही स्वाभाविक रूप से ऐसे पंपों का विकास हुआ जिन्हें विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया था, और उनके अनुरूप अनुकूलित यांत्रिक सील का भी विकास हुआ। आज, किसी भी प्रकार की प्रक्रिया स्थितियों या पंप विशेषताओं के लिए यांत्रिक सील को तेजी से डिज़ाइन और परीक्षण किया जा सकता है। सील के मुख, सील कक्ष के आयामी मापदंड और सील कक्ष में सील की फिटिंग को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित रूप से डिज़ाइन और निर्मित किया जा सकता है। अमेरिकन पेट्रोलियम इंस्टीट्यूट (एपीआई) मानक 682 जैसे मानकों के अद्यतन ने भी सील डिज़ाइन, सामग्री और कार्यक्षमता को प्रमाणित करने वाली आवश्यकताओं के माध्यम से सील की विश्वसनीयता को बढ़ाया है।

एक अनुकूलित फिट
सील उद्योग को सील तकनीक के मानकीकरण से प्रतिदिन जूझना पड़ता है। कई खरीदार यह मानते हैं कि "सील तो सील ही होती है।" मानक पंप अक्सर एक ही तरह की सील का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि, विशिष्ट प्रक्रिया स्थितियों में स्थापित और उपयोग किए जाने पर, अपेक्षित विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए सीलिंग सिस्टम में कुछ प्रकार का अनुकूलन किया जाता है।
एक ही मानक कार्ट्रिज डिज़ाइन के साथ भी, सामग्री घटकों के चयन से लेकर उपयोग की जाने वाली पाइपिंग योजना तक, अनुकूलन की व्यापक संभावनाएं मौजूद हैं। आवश्यक प्रदर्शन स्तर और समग्र विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए सील निर्माता द्वारा सीलिंग सिस्टम के घटकों के चयन पर मार्गदर्शन अत्यंत महत्वपूर्ण है। इस प्रकार के अनुकूलन से यांत्रिक सीलों का सामान्य उपयोग 24 महीनों के बजाय 30 से 60 महीनों तक (MTBR) बढ़ाया जा सकता है।
इस दृष्टिकोण से, अंतिम उपयोगकर्ता यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उन्हें एक ऐसा सीलिंग सिस्टम प्राप्त होगा जो उनके विशिष्ट अनुप्रयोग, स्वरूप और कार्य के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सुविधा अंतिम उपयोगकर्ता को पंप स्थापित करने से पहले उसके संचालन के बारे में आवश्यक जानकारी प्रदान करती है। पंप कैसे काम करता है या क्या वह अनुप्रयोग को संभाल सकता है, इस बारे में अनुमान लगाने की आवश्यकता नहीं है।

विश्वसनीय डिज़ाइन
हालांकि अधिकांश प्रक्रिया संचालक एक ही तरह के कार्य करते हैं, लेकिन अनुप्रयोग एक जैसे नहीं होते। प्रक्रियाएं अलग-अलग गति, अलग-अलग तापमान और अलग-अलग चिपचिपाहट पर चलती हैं, जिनमें अलग-अलग परिचालन प्रक्रियाएं और अलग-अलग पंप विन्यास होते हैं।
पिछले कुछ वर्षों में, मैकेनिकल सील उद्योग ने कई महत्वपूर्ण नवाचार किए हैं जिनसे परिचालन स्थितियों में बदलाव के प्रति सीलों की संवेदनशीलता कम हुई है और विश्वसनीयता में वृद्धि हुई है। इसका अर्थ यह है कि यदि अंतिम उपयोगकर्ता के पास कंपन, तापमान, बेयरिंग और मोटर लोड के लिए चेतावनी प्रदान करने वाले निगरानी उपकरण नहीं हैं, तब भी अधिकांश मामलों में आज की सीलें अपने प्राथमिक कार्यों को पूरा करती रहेंगी।

निष्कर्ष
विश्वसनीयता इंजीनियरिंग, सामग्री संवर्धन, कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिजाइन और उन्नत विनिर्माण तकनीकों के माध्यम से, यांत्रिक सीलें अपनी उपयोगिता और विश्वसनीयता को लगातार साबित कर रही हैं। उत्सर्जन और रोकथाम नियंत्रण, तथा सुरक्षा और जोखिम सीमाओं में बदलाव के बावजूद, सीलें चुनौतीपूर्ण आवश्यकताओं को पूरा करने में अग्रणी बनी हुई हैं। यही कारण है कि प्रक्रिया उद्योगों में यांत्रिक सीलें आज भी पसंदीदा विकल्प हैं।