अच्छी सीलें क्यों नहीं खराब होतीं?

हम जानते हैं कि मैकेनिकल सील तब तक चलती रहती है जब तक कार्बन खत्म न हो जाए, लेकिन हमारा अनुभव बताता है कि पंप में लगे मूल उपकरण सील के साथ ऐसा कभी नहीं होता। हम एक महँगी नई मैकेनिकल सील खरीदते हैं और वह भी खराब नहीं होती। तो क्या नई सील पैसे की बर्बादी थी?

नहीं, बिल्कुल नहीं। यहाँ आप कुछ ऐसा कर रहे हैं जो तार्किक लगता है, आप एक अलग सील खरीदकर सील की समस्या को हल करने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन यह ठीक वैसा ही है जैसे किसी अच्छे ब्रांड का पेंट खरीदकर किसी गाड़ी पर अच्छा पेंट करवाने की कोशिश करना।

यदि आप किसी वाहन पर अच्छा पेंट करवाना चाहते हैं तो आपको चार काम करने होंगे: बॉडी तैयार करना (धातु की मरम्मत, जंग हटाना, सैंडिंग, मास्किंग आदि); अच्छे ब्रांड का पेंट खरीदना (सभी पेंट एक जैसे नहीं होते); पेंट को सही ढंग से लगाना (हवा के दबाव की सही मात्रा के साथ, टपकाव या रिसाव न हो तथा प्राइमर और फिनिश कोट के बीच बार-बार सैंडिंग करना); और पेंट लगाने के बाद उसकी देखभाल करना (इसे धोकर, वैक्स करके और गैराज में रखकर रखना)।

मैकनेली-सील्स-2017

अगर आपने ये चार चीज़ें सही ढंग से कीं, तो किसी गाड़ी पर पेंट का काम कितने समय तक टिक सकता है? ज़ाहिर है, सालों तक। बाहर निकलकर गाड़ियों को गुज़रते हुए देखिए, आपको ऐसे लोग ज़रूर दिखेंगे जो ये चार चीज़ें नहीं कर रहे हैं। दरअसल, ऐसा बहुत कम होता है कि जब हम कोई पुरानी और अच्छी दिखने वाली कार देखते हैं, तो उसे देखते ही रह जाते हैं।

एक अच्छी सील लाइफ पाने के लिए भी चार कदम ज़रूरी हैं। ये कदम तो स्पष्ट होने चाहिए, लेकिन फिर भी आइए इन पर एक नज़र डालते हैं।

सील के लिए पंप तैयार करें - यह बॉडी वर्क है
एक अच्छी सील खरीदें - अच्छा पेंट
सील सही ढंग से लगाएँ - पेंट सही ढंग से लगाएँ
यदि आवश्यक हो (और संभवतः ऐसा है) तो सही पर्यावरण नियंत्रण लागू करें - साथ ही धोएं और वैक्स करें
हम इनमें से प्रत्येक विषय पर विस्तार से विचार करेंगे और उम्मीद है कि हम अपने मैकेनिकल सील्स का जीवनकाल उस सीमा तक बढ़ा पाएँगे जहाँ उनमें से ज़्यादातर घिसकर खराब हो जाएँगी। यह जानकारी सेंट्रीफ्यूगल पंपों से संबंधित है, लेकिन मिक्सर और एजिटेटर सहित लगभग किसी भी प्रकार के घूर्णन उपकरण पर भी लागू हो सकती है।

सील के लिए पंप तैयार करें

तैयारी के लिए, आपको लेज़र एलाइनर का उपयोग करके पंप और ड्राइवर के बीच संरेखण करना चाहिए। "सी" या "डी" फ्रेम एडाप्टर और भी बेहतर विकल्प है।

इसके बाद, आप घूर्णनशील असेंबली को गतिशील रूप से संतुलित करते हैं, जो अधिकांश कंपन विश्लेषण उपकरणों का उपयोग करके किया जा सकता है, लेकिन यदि आपके पास यह प्रोग्राम नहीं है, तो अपने आपूर्तिकर्ता से इसकी जाँच कर लें। आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि शाफ्ट मुड़ी हुई न हो और आप इसे केंद्रों के बीच घुमाएँ।

शाफ्ट स्लीव्स से बचना एक अच्छा विचार है, क्योंकि ठोस शाफ्ट के विक्षेपित होने की संभावना कम होती है और यह मैकेनिकल सील के लिए बेहतर है, और जहां तक संभव हो पाइप तनाव को कम करने का प्रयास करें।

यदि उत्पाद का तापमान 100°C से अधिक है, तो "सेंटर लाइन" डिज़ाइन वाले पंप का उपयोग करें, क्योंकि इससे पंप पर पाइप तनाव की कुछ समस्याएँ कम होंगी। इसके अलावा, कम शाफ्ट लंबाई-व्यास अनुपात वाले पंप का उपयोग करें। यह रुक-रुक कर सेवा देने वाले पंपों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

एक बड़े आकार का स्टफिंग बॉक्स इस्तेमाल करें, पतले डिज़ाइन से बचें, और सील को पर्याप्त जगह दें। स्टफिंग बॉक्स के सामने वाले हिस्से को शाफ्ट के जितना हो सके उतना चौकोर रखने की कोशिश करें, जो फेसिंग टूल्स की मदद से किया जा सकता है, और कंपन को कम करने के लिए अपनी किसी भी तकनीक का इस्तेमाल करें।

यह ज़रूरी है कि आप पंप को कैविटेट न होने दें, क्योंकि सील के सिरे उछलकर खुल जाएँगे और संभवतः क्षतिग्रस्त हो जाएँगे। पंप के चलते समय बिजली गुल होने पर भी वाटर हैमर हो सकता है, इसलिए इन समस्याओं से बचने के लिए निवारक उपाय करें।

पंप को सील के लिए तैयार करते समय कुछ बातों की जांच करना आवश्यक है, जिनमें शामिल हैं; पंप/मोटर पैडस्टल का द्रव्यमान उस पर रखे हार्डवेयर के द्रव्यमान का कम से कम पांच गुना हो; पंप सक्शन और प्रथम कोहनी के बीच पाइप के दस व्यास हों; तथा आधार प्लेट समतल हो और उस पर ग्राउटिंग की गई हो।

कंपन और आंतरिक पुनःपरिसंचरण संबंधी समस्याओं को कम करने के लिए खुले इम्पेलर को समायोजित रखें, सुनिश्चित करें कि बियरिंग्स में उचित मात्रा में स्नेहन हो, और पानी और ठोस पदार्थ बियरिंग गुहा में प्रवेश न कर रहे हों। आपको ग्रीस या लिप सील को लेबिरिंथ या फेस सील से भी बदलना चाहिए।

स्टफिंग बॉक्स से जुड़ी डिस्चार्ज रीसर्क्युलेशन लाइनों से बचें, ज़्यादातर मामलों में सक्शन रीसर्क्युलेशन बेहतर होगा। अगर पंप में वेयर रिंग हैं, तो उनकी क्लीयरेंस भी ज़रूर जाँच लें।

पंप तैयार करते समय अंतिम काम यह सुनिश्चित करना है कि पंप के गीले हिस्से संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री से निर्मित हों, क्योंकि लाइनों में क्लीनर और सॉल्वैंट्स कभी-कभी ऐसी समस्याएं पैदा कर देते हैं, जिनकी डिजाइनर ने कभी कल्पना भी नहीं की होती।

फिर पंप के चूषण पक्ष में लीक हो रही किसी भी हवा को बंद कर दें और वोल्यूट में फंसी हुई किसी भी हवा को निकाल दें।

एक अच्छी सील खरीदें

हाइड्रोलिक रूप से संतुलित डिज़ाइन का उपयोग करें जो दबाव और निर्वात दोनों को सील कर सके और यदि आप सील में इलास्टोमर का उपयोग करने जा रहे हैं, तो ओ-रिंग का उपयोग करने का प्रयास करें। ये कई कारणों से सबसे अच्छे आकार हैं, लेकिन किसी को भी ओ-रिंग पर स्प्रिंग लोड न करने दें अन्यथा यह ठीक से मुड़ेगा या लुढ़केगा नहीं।

आपको नॉन-फ्रेटिंग सील डिजाइन का भी उपयोग करना चाहिए क्योंकि शाफ्ट फ्रेटिंग समय से पहले सील विफलता का एक प्रमुख कारण है।

स्थिर सील (जहाँ स्प्रिंग शाफ्ट के साथ नहीं घूमते) भगोड़े उत्सर्जन और किसी भी अन्य तरल पदार्थ को सील करने के लिए घूर्णन सील (स्प्रिंग घूमते हैं) से बेहतर हैं। अगर सील में छोटे स्प्रिंग हैं, तो उन्हें तरल पदार्थ से दूर रखें, वरना वे आसानी से बंद हो जाएँगे। ऐसे कई सील डिज़ाइन उपलब्ध हैं जिनमें यह गैर-अवरुद्ध विशेषता होती है।

एक चौड़ा कठोर चेहरा रेडियल गति के लिए उत्कृष्ट है जिसे हम मिक्सर अनुप्रयोगों में देखते हैं और उन सीलों के लिए जो बीयरिंग से काफी दूर स्थित होते हैं।

आपको उच्च तापमान धातु बेलो सील के लिए किसी प्रकार के कंपन अवमंदन की भी आवश्यकता होगी, क्योंकि उनमें इलास्टोमर का अभाव होता है जो सामान्यतः यह कार्य करता है।

ऐसे डिज़ाइन का इस्तेमाल करें जो सीलिंग द्रव को सील के बाहरी व्यास पर ही रखें, वरना अपकेन्द्रीय बल ठोस पदार्थों को लैप्ड फ़ेस में फेंक देगा और कार्बन के घिसने पर उनकी गति को रोक देगा। आपको सील फ़ेस के लिए बिना भरे कार्बन का भी इस्तेमाल करना चाहिए क्योंकि ये सबसे अच्छे होते हैं और इनकी कीमत भी ज़्यादा नहीं होती।

इसके अलावा, सुनिश्चित करें कि आप सभी सील सामग्रियों की पहचान कर सकते हैं क्योंकि "रहस्यमय सामग्री" का निवारण करना असंभव है।

आपूर्तिकर्ता को यह न कहने दें कि उसकी सामग्री मालिकाना है, और यदि उनका रवैया ऐसा है, तो कोई अन्य आपूर्तिकर्ता या निर्माता ढूंढ लें, अन्यथा आप उन सभी समस्याओं के लायक हैं जो आपको होने वाली हैं।

इलास्टोमर्स को सील के मुख से दूर रखने की कोशिश करें। इलास्टोमर सील का वह हिस्सा है जो गर्मी के प्रति सबसे ज़्यादा संवेदनशील होता है, और मुख पर तापमान सबसे ज़्यादा होता है।

किसी भी खतरनाक या महंगे उत्पाद को भी दोहरी सील से सील किया जाना चाहिए। सुनिश्चित करें कि हाइड्रोलिक संतुलन दोनों दिशाओं में हो, अन्यथा आप यह जोखिम उठा रहे हैं कि दबाव उलटने या बढ़ने पर कोई एक चेहरा खुल सकता है।

अंत में, अगर डिज़ाइन में कार्बन को धातु धारक में दबाया गया है, तो सुनिश्चित करें कि कार्बन दबाया गया है और "सिकुड़ा हुआ" नहीं है। दबाया गया कार्बन धातु धारक में अनियमितताओं के अनुरूप ढल जाएगा, जिससे लैप्ड सतहें सपाट रहेंगी।

सील को सही ढंग से स्थापित करें

यदि आप प्ररितक समायोजन करना चाहते हैं तो कारतूस सील ही एकमात्र डिजाइन है जो समझ में आता है, और उन्हें स्थापित करना बहुत आसान है क्योंकि आपको प्रिंट की आवश्यकता नहीं है, या सही फेस लोड प्राप्त करने के लिए कोई माप लेने की आवश्यकता नहीं है।

कारतूस की दोहरी सील में एक पम्पिंग रिंग अंतर्निहित होनी चाहिए तथा उत्पाद के कमजोर होने की समस्या से बचने के लिए आपको जब भी संभव हो सील के बीच बफर द्रव (कम दबाव) का उपयोग करना चाहिए।

बफर द्रव के रूप में किसी भी प्रकार के तेल का उपयोग न करें, क्योंकि तेल की विशिष्ट ऊष्मा कम होती है तथा चालकता खराब होती है।

लगाते समय, सील को जितना हो सके बियरिंग्स के पास रखें। आमतौर पर सील को स्टफिंग बॉक्स से बाहर निकालने के लिए जगह होती है और फिर घूमते हुए शाफ्ट को स्थिर करने के लिए स्टफिंग बॉक्स वाले हिस्से का इस्तेमाल सपोर्ट बुशिंग के रूप में किया जा सकता है।

अनुप्रयोग के आधार पर, आपको यह निर्णय लेना होगा कि इस सपोर्ट बुशिंग को अक्षीय रूप से बनाए रखना है या नहीं।

विभाजित सीलें लगभग हर उस अनुप्रयोग में उपयोगी होती हैं, जिसमें दोहरी सील या फ्यूजिटिव एमिशन सीलिंग (रिसाव को प्रति मिलियन भागों में मापा जाता है) की आवश्यकता नहीं होती।

विभाजित सील ही एकमात्र डिजाइन है जिसका उपयोग आपको दोहरे सिरे वाले पंपों पर करना चाहिए, अन्यथा जब केवल एक सील खराब हो जाए तो आपको दोनों सीलों को बदलना पड़ेगा।

वे आपको पंप ड्राइवर के साथ पुनः संरेखण किए बिना सील बदलने की भी अनुमति देते हैं।

स्थापना के समय सील के किनारों पर चिकनाई न लगाएँ, और लैप्ड किनारों पर ठोस पदार्थों को न लगने दें। यदि सील के किनारों पर कोई सुरक्षात्मक परत है, तो स्थापना से पहले उसे अवश्य हटा दें।

अगर यह रबर बेलोज़ सील है, तो इसके लिए एक विशेष स्नेहक की आवश्यकता होती है जिससे बेलोज़ शाफ्ट से चिपक जाए। यह आमतौर पर पेट्रोलियम-आधारित तरल पदार्थ होता है, लेकिन आप इसकी पुष्टि के लिए अपने आपूर्तिकर्ता से संपर्क कर सकते हैं। रबर बेलोज़ सील के लिए भी शाफ्ट फ़िनिश 40RMS से बेहतर नहीं होनी चाहिए, अन्यथा रबर को शाफ्ट से चिपकने में कठिनाई होगी।

अंत में, ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोग में स्थापित करते समय, सील के किनारों पर स्टफिंग बॉक्स को हवादार करना सुनिश्चित करें। यदि पंप निर्माता ने इसे पहले कभी प्रदान नहीं किया है, तो आपको यह वेंट स्थापित करना पड़ सकता है।

कई कार्ट्रिज सीलों में एक वेंट बना होता है जिसे आप पंप सक्शन या सिस्टम में किसी अन्य निम्न दबाव बिंदु से जोड़ सकते हैं।

सील का ध्यान रखें

सील की अच्छी उम्र पाने का आखिरी कदम है उसकी लगातार देखभाल करना। सील्स को ठंडे, साफ़, चिकनाई वाले तरल पदार्थ से सील करना ज़्यादा पसंद होता है, और हालाँकि हमारे पास सील करने के लिए ऐसा कोई तरल पदार्थ कम ही होता है, फिर भी आप अपने उत्पाद को सील करने के लिए स्टफिंग बॉक्स वाले हिस्से में पर्यावरण नियंत्रण लागू कर सकते हैं।

अगर आप जैकेट वाले स्टफिंग बॉक्स का इस्तेमाल कर रहे हैं, तो सुनिश्चित करें कि जैकेट साफ़ हो। जैकेट के ज़रिए संचारित होने वाले सबसे अच्छे तरल पदार्थ संघनित पदार्थ या भाप हैं।

स्टफिंग बॉक्स के अंत में एक कार्बन बुशिंग स्थापित करने का प्रयास करें जो एक तापीय अवरोधक के रूप में कार्य करेगा, जो स्टफिंग बॉक्स के तापमान को स्थिर रखने में मदद करेगा।

फ्लशिंग पर्यावरण नियंत्रण का सबसे अच्छा तरीका है क्योंकि इससे उत्पाद पतला हो जाता है, लेकिन अगर आप सही सील का इस्तेमाल कर रहे हैं तो आपको ज़्यादा फ्लश की ज़रूरत नहीं पड़ेगी। इस तरह की सील के लिए चार या पाँच गैलन प्रति घंटा (ध्यान दें कि मैंने घंटा कहा है, मिनट नहीं) पर्याप्त होना चाहिए।

आपको स्टफिंग बॉक्स में तरल पदार्थ को भी गतिमान रखना चाहिए ताकि गर्मी जमा न हो। सक्शन रीसर्कुलेशन उन ठोस पदार्थों को हटा देगा जो उस उत्पाद से भारी हैं जिसे आप सील कर रहे हैं।

चूँकि यह सबसे आम स्लरी स्थिति है, इसलिए सक्शन रीसर्कुलेशन को मानक के रूप में इस्तेमाल करें। साथ ही, यह भी जानें कि इसका इस्तेमाल कहाँ नहीं करना चाहिए।

डिस्चार्ज रीसर्क्युलेशन आपको स्टफिंग बॉक्स में दबाव बढ़ाने की अनुमति देगा ताकि लैप्ड फेस के बीच तरल पदार्थ वाष्पीकृत न हो। लैप्ड फेस पर रीसर्क्युलेशन लाइन को लक्षित न करें, इससे उन्हें चोट लग सकती है। यदि आप धातु की धौंकनी का उपयोग कर रहे हैं, तो रीसर्क्युलेशन लाइन सैंडब्लास्टर की तरह काम कर सकती है और पतली धौंकनी प्लेटों को काट सकती है।

अगर उत्पाद बहुत ज़्यादा गर्म है, तो स्टफिंग बॉक्स वाले हिस्से को ठंडा कर लें। यह याद रखना ज़रूरी है कि ये पर्यावरणीय नियंत्रण अक्सर तब ज़्यादा ज़रूरी हो जाते हैं जब पंप बंद हो, क्योंकि सोखने का तापमान और शटडाउन कूलिंग स्टफिंग बॉक्स के तापमान में भारी बदलाव ला सकते हैं, जिससे उत्पाद की स्थिति बदल सकती है।

अगर आप दोहरी सील का इस्तेमाल नहीं करना चाहते, तो खतरनाक उत्पादों के लिए API प्रकार की ग्रंथि की ज़रूरत होगी। API कॉन्फ़िगरेशन का हिस्सा होने वाली डिजास्टर बुशिंग, पंप के चलने पर बियरिंग के टूटने की स्थिति में सील को शारीरिक क्षति से बचाएगी।

सुनिश्चित करें कि एपीआई कनेक्शन सही ढंग से बनाए गए हैं। चारों पोर्ट को मिलाना और फ्लश या रीसर्क्युलेशन लाइन को क्वेंच पोर्ट में डालना आसान है।

क्वेंच कनेक्शन से ज़्यादा भाप या पानी न डालें, वरना वह बियरिंग केस में जा सकता है। ड्रेन कनेक्शन से रिसाव को अक्सर ऑपरेटर सील की खराबी मान लेते हैं। सुनिश्चित करें कि उन्हें अंतर पता हो।

इन सील युक्तियों को लागू करना

क्या कोई कभी ये चारों चीज़ें करता है? दुर्भाग्य से नहीं। अगर हम ऐसा करते, तो हमारी 85 या 90 प्रतिशत सीलें खराब हो जातीं, बजाय उन दस या पंद्रह प्रतिशत के जो खराब हो जाती हैं। समय से पहले खराब हो चुकी सीलों का, जिनमें कार्बन काफ़ी मात्रा में बचा रहता है, अब भी आम बात है।

सील की अच्छी उम्र न होने की वजह बताने के लिए हम जो सबसे आम बहाना सुनते हैं, वह यह है कि इसे सही तरीके से करने का कभी समय नहीं मिलता, और फिर एक घिसी-पिटी बात कही जाती है, "लेकिन इसे ठीक करने का समय हमेशा होता है।" हममें से ज़्यादातर लोग एक या दो ज़रूरी कदम उठाते हैं और अपनी सील की ज़िंदगी में बढ़ोतरी का अनुभव करते हैं। सील की ज़िंदगी बढ़ने में कोई बुराई नहीं है, लेकिन यह सील के खराब होने से बहुत दूर की बात है।

ज़रा सोचिए। अगर सील एक साल तक चलने वाली है, तो समस्या कितनी बड़ी हो सकती है? तापमान बहुत ज़्यादा या दबाव बहुत ज़्यादा नहीं होना चाहिए। अगर ऐसा होता, तो सील खराब होने में एक साल नहीं लगता। इसी वजह से उत्पाद बहुत ज़्यादा गंदा नहीं हो सकता।

हम अक्सर पाते हैं कि समस्या इतनी सरल होती है कि सील का डिज़ाइन शाफ्ट को नुकसान पहुँचा रहा है, जिससे क्षतिग्रस्त स्लीव या शाफ्ट में रिसाव का रास्ता बन रहा है। कई बार हम पाते हैं कि साल में एक बार लाइनों की सफाई के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला फ्लश ही दोषी है, और सील के घटकों पर इस खतरे को कम करने के लिए कोई भी सील की सामग्री नहीं बदल रहा है।