પરિચય
કાટ પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલ માટે સામગ્રી પસંદ કરવી એ એક સાર્વત્રિક "શ્રેષ્ઠ" વિકલ્પ શોધવા વિશે નથી, પરંતુ સીલ ફેસ, ઇલાસ્ટોમર્સ અને ધાતુના ભાગોને પ્રવાહી, તાપમાન, દબાણ અને કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ સાથે મેચ કરવા વિશે છે. ખોટું સંયોજન ઘસારાને વેગ આપી શકે છે, રાસાયણિક હુમલો શરૂ કરી શકે છે અને સીલનું જીવન ટૂંકું કરી શકે છે, જેના કારણે લિકેજ, ડાઉનટાઇમ અને સલામતી જોખમો થઈ શકે છે. આ લેખ સમજાવે છે કે સિલિકોન કાર્બાઇડ, ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ, હેસ્ટેલોય, પીટીએફઇ અને વિશેષતા ઇલાસ્ટોમર્સ જેવી સામાન્ય સામગ્રી પસંદગીઓ કાટ લાગતી સેવામાં કેવી રીતે કાર્ય કરે છે, અને પ્રક્રિયા રસાયણશાસ્ત્રના આધારે તેમનું મૂલ્યાંકન કેવી રીતે કરવું જેથી તમે તમારી એપ્લિકેશન માટે સૌથી યોગ્ય સીલ બાંધકામ ઓળખી શકો.
કાટ પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલ માટે સામગ્રીની પસંદગી શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે
સ્પષ્ટીકરણ aકાટ-પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલપ્રવાહી સંચાલન પ્રણાલીઓમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ એન્જિનિયરિંગ નિર્ણયોમાંનો એક છે.યાંત્રિક સીલ પ્રાથમિક અવરોધ તરીકે સેવા આપે છેઆક્રમક પ્રક્રિયા પ્રવાહી અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચે, જોખમી ઉત્સર્જન અટકાવવા અને આંતરિક પંપ ઘટકોનું રક્ષણ કરવા. જ્યારે ખૂબ જ કાટ લાગતા માધ્યમો - જેમ કે મજબૂત એસિડ, કોસ્ટિક આલ્કલીસ અથવા આક્રમક દ્રાવકો - પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, ત્યારે ભૂલનો માર્જિન લગભગ અસ્તિત્વમાં નથી. સામગ્રીનો બગાડ ઝડપથી થઈ શકે છે, જેના કારણે નિયંત્રણ ગુમાવવું, પર્યાવરણીય જોખમો અને ગંભીર સાધનોને નુકસાન થાય છે.
પસંદગી પ્રક્રિયા માટે ધાતુશાસ્ત્ર, ટ્રાયબોલોજી અને ઇલાસ્ટોમર રસાયણશાસ્ત્રની વ્યાપક સમજ જરૂરી છે. યાંત્રિક સીલ એ એકવિધ ઘટક નથી; તે ફરતા અને સ્થિર ચહેરાઓ, ગૌણ સીલિંગ તત્વો અને ધાતુના હાર્ડવેરનું એકમ છે. આ દરેક ઘટકોએ વિવિધ દબાણો અને તાપમાન હેઠળ ચોક્કસ યાંત્રિક સહિષ્ણુતા જાળવી રાખીને રાસાયણિક વાતાવરણનો સ્વતંત્ર રીતે સામનો કરવો જોઈએ. ચોક્કસ પ્રવાહી રસાયણશાસ્ત્ર સાથે યોગ્ય સામગ્રીને મેચ કરવામાં નિષ્ફળતા નિષ્ફળતાઓ વચ્ચેનો સરેરાશ સમય (MTBF) ને નાટકીય રીતે ઘટાડે છે અને કાર્યકારી જોખમો વધારે છે.
પ્રક્રિયા રસાયણશાસ્ત્ર, લિકેજ જોખમ અને ડાઉનટાઇમ અસર
પ્રક્રિયા રસાયણશાસ્ત્ર સામગ્રીના અધોગતિના દર અને પદ્ધતિને નિર્ધારિત કરે છે. ઔદ્યોગિક પ્રવાહી અત્યંત એસિડિક (pH < 1) થી અત્યંત આલ્કલાઇન (pH > 13) સુધીના અત્યંત pH સ્તરો પ્રદર્શિત કરી શકે છે, દરેક સામગ્રી પર અલગ રીતે હુમલો કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નાઈટ્રિક એસિડ જેવા ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ ચોક્કસ સ્ટેનલેસ સ્ટીલને નિષ્ક્રિય કરી શકે છે પરંતુ પ્રમાણભૂત કાર્બન સીલ ફેસનો ઝડપથી નાશ કરી શકે છે. વધુમાં, ટ્રેસ દૂષકો, જે ઘણીવાર બલ્ક પ્રવાહી સ્પષ્ટીકરણોમાં અવગણવામાં આવે છે, તે ખાડા અથવા તિરાડ કાટ જેવા સ્થાનિક કાટ મિકેનિઝમ્સ માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.
ખોટી સામગ્રી પસંદગી સાથે સંકળાયેલ લીકેજનું જોખમ એક સરળ યાંત્રિક નિષ્ફળતાથી આગળ વધે છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયા અને પેટ્રોકેમિકલ રિફાઇનિંગમાં, અસ્થિર કાર્બનિક સંયોજનો (VOCs) અને જોખમી વાયુ પ્રદૂષકોને સખત રીતે નિયંત્રિત કરવા જોઈએ. પર્યાવરણીય સુરક્ષા એજન્સી (EPA) ના નિયમો વારંવાર આદેશ આપે છે કે પંપ સીલ ઉત્સર્જન 500 પાર્ટ્સ પ્રતિ મિલિયન (ppm) થ્રેશોલ્ડથી નીચે રહે. સીલ ફેસમાં કાટ-પ્રેરિત ભંગ અથવા ઇલાસ્ટોમર ડિગ્રેડેશન તાત્કાલિક નિયમનકારી ઉલ્લંઘનનું કારણ બની શકે છે, જેના કારણે કટોકટી બંધ કરવાની જરૂર પડે છે અને ફરજિયાત પર્યાવરણીય રિપોર્ટિંગ શરૂ થાય છે.
નબળી સામગ્રી સુસંગતતા સાથે જોડાયેલ નિષ્ફળતા ખર્ચ
નબળી સામગ્રી સુસંગતતાના નાણાકીય પરિણામો યાંત્રિક સીલના પ્રારંભિક ખરીદી ખર્ચ કરતાં ઘણા વધારે છે. જ્યારે રાસાયણિક હુમલાને કારણે સીલ અકાળે નિષ્ફળ જાય છે, ત્યારે પંપ નિષ્કર્ષણ, શુદ્ધિકરણ અને પુનઃસ્થાપન માટે જરૂરી શ્રમ દ્વારા સીધા રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચમાં વધારો થાય છે. વધુ નોંધપાત્ર રીતે, બિનઆયોજિત ડાઉનટાઇમ સાથે સંકળાયેલ પરોક્ષ ખર્ચ આશ્ચર્યજનક હોઈ શકે છે. ઉચ્ચ-થ્રુપુટ સતત પ્રક્રિયા સુવિધાઓમાં, અણધારી પંપ નિષ્ફળતા ઉત્પાદન લાઇનને અટકાવી શકે છે, જેના કારણે ઉદ્યોગ અને ઉત્પાદન મૂલ્યના આધારે પ્રતિ કલાક $10,000 થી $50,000 સુધીનો ડાઉનટાઇમ ખર્ચ થાય છે.
વધુમાં, કાટ લાગવાથી થતી લીકેજ આસપાસના સાધનોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. સીલ તૂટી જવાથી આક્રમક રસાયણો પંપ શાફ્ટ, બેરિંગ્સ અને મોટર હાઉસિંગ પર હુમલો કરી શકે છે. શરૂઆતમાં સ્થાનિક સીલ નિષ્ફળતા તરીકે જે શરૂ થાય છે તે ઝડપથી વિનાશક પંપ નિષ્ફળતામાં પરિણમી શકે છે જેને સંપૂર્ણ બેરિંગ ફ્રેમ પુનઃનિર્માણ અથવા શાફ્ટ રિપ્લેસમેન્ટની જરૂર પડે છે. યોગ્ય કાટ-પ્રતિરોધક સામગ્રીમાં અગાઉથી રોકાણ કરવાથી - ભલે તે પ્રારંભિક ઘટક ખર્ચમાં 200% થી 300% વધારો કરે - MTBF ને થોડા મહિનાથી ઘણા વર્ષો સુધી લંબાવીને નોંધપાત્ર રીતે વધારે રોકાણ પર વળતર (ROI) મળે છે.
કાટ પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલ માટે સામગ્રી વિકલ્પો
કાટ-પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલ બનાવવા માટે ત્રણ અલગ-અલગ ઝોન માટે વિશિષ્ટ સામગ્રી પસંદ કરવાની જરૂર છે: પ્રાથમિક સીલ ફેસ, મેટાલિક હાર્ડવેર (સ્પ્રિંગ્સ, ડ્રાઇવ પિન અને ગ્રંથીઓ), અને ગૌણ સીલિંગ તત્વો (ઓ-રિંગ્સ અને ગાસ્કેટ). દરેક ઝોન અનન્ય ઓપરેશનલ સ્ટ્રેસનો સામનો કરે છે, જેનો અર્થ એ થાય કે એક સામગ્રી જે સ્ટેટિક ઓ-રિંગ તરીકે અપવાદરૂપે સારી કામગીરી બજાવે છે તે ગતિશીલ, ગરમી ઉત્પન્ન કરતી સીલ ફેસ માટે સંપૂર્ણપણે અયોગ્ય હોઈ શકે છે.
સિલિકોન કાર્બાઇડ જેવા સીલ ફેસ મટિરિયલ્સ
પ્રાથમિક સીલ ફેસ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે, કારણ કે તેઓ એકબીજા સામે ફરતી વખતે સૂક્ષ્મ પ્રવાહી ફિલ્મ જાળવી રાખે છે.સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC)ગંભીર રાસાયણિક સેવા માટે પ્રીમિયર સીલ ફેસ મટિરિયલ તરીકે વ્યાપકપણે ગણવામાં આવે છે. ખાસ કરીને, ડાયરેક્ટ-સિન્ટર્ડ (આલ્ફા) સિલિકોન કાર્બાઇડ 0 થી 14 ની pH શ્રેણીમાં લગભગ-સાર્વત્રિક રાસાયણિક પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે અને 300°C (572°F) સુધીના કાર્યકારી તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે. પ્રતિક્રિયા-બંધિત સિલિકોન કાર્બાઇડથી વિપરીત, જેમાં મુક્ત સિલિકોન હોય છે જે મજબૂત કોસ્ટિક્સ અથવા હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ દ્વારા બહાર કાઢી શકાય છે, આલ્ફા-સિન્ટર્ડ SiC લગભગ તમામ આક્રમક માધ્યમોમાં માળખાકીય રીતે સ્થિર રહે છે.
અન્ય ફેસ મટિરિયલ વિકલ્પોમાં ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ (WC) અને કાર્બનના વિવિધ ગ્રેડનો સમાવેશ થાય છે. ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ ખૂબ જ ટકાઉ અને અસર-પ્રતિરોધક છે, જે તેને ઘર્ષક સ્લરી માટે યોગ્ય બનાવે છે, પરંતુ તેનો રાસાયણિક પ્રતિકાર તેના બાઈન્ડર પર ખૂબ આધાર રાખે છે. નિકલ-બાઉન્ડ ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ સામાન્ય રીતે કાટ લાગતા વાતાવરણમાં કોબાલ્ટ-બાઉન્ડ વેરિઅન્ટ્સ કરતાં વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે, જોકે તે હજુ પણ મજબૂત એસિડમાં SiC કરતાં ઓછું પડે છે. એન્ટિમોની-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ અથવા રેઝિન-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ કાર્બન ફેસનો ઉપયોગ તેમના ઉત્તમ સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ ગુણધર્મોને કારણે SiC સામે મેટિંગ રિંગ તરીકે વારંવાર થાય છે, જો કે પ્રક્રિયા પ્રવાહીમાં કાર્બન માળખા પર હુમલો કરતા મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો ન હોય.
કાટ પ્રતિરોધક ધાતુઓ અને મિશ્રધાતુઓ
સીલના ધાતુ ઘટકો, જેમાં ગ્રંથિ પ્લેટ, સ્લીવ અને સ્પ્રિંગ્સનો સમાવેશ થાય છે, તે એકસમાન કાટ અને પિટિંગ અને સ્ટ્રેસ કોરોઝન ક્રેકીંગ (SCC) જેવા સ્થાનિક હુમલાઓનો પ્રતિકાર કરે છે. જ્યારે 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ સામાન્ય સેવા માટે ઉદ્યોગ ધોરણ છે, તે ક્લોરાઇડ-પ્રેરિત પિટિંગ માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ છે. આક્રમક વાતાવરણ માટે, ઇજનેરોએ તેમના પિટિંગ રેઝિસ્ટન્સ ઇક્વિવેલેન્ટ નંબર (PREN) ના આધારે ઉચ્ચ-ગ્રેડ એલોયનો ઉલ્લેખ કરવો આવશ્યક છે. ગંભીર ક્લોરાઇડ અથવા એસિડિક સેવા માટે સામાન્ય રીતે 40 થી ઉપરનો PREN જરૂરી છે.
હેસ્ટેલોય C-276 (PREN > 45) એ સૌથી બહુમુખી નિકલ-મોલિબ્ડેનમ-ક્રોમિયમ એલોયમાંનું એક છે, જે ભીના ક્લોરિન ગેસ, હાઇપોક્લોરાઇટ અને કાર્બનિક અને અકાર્બનિક એસિડની વિશાળ શ્રેણી સામે અસાધારણ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. ટાઇટેનિયમ ગ્રેડ 2 ને તેની સ્થિર, રક્ષણાત્મક ઓક્સાઇડ ફિલ્મને કારણે ઓક્સિડાઇઝિંગ મીડિયા અને દરિયાઈ પાણીના ઉપયોગ માટે વારંવાર પસંદ કરવામાં આવે છે, જોકે તે શુષ્ક ક્લોરિન માટે સંવેદનશીલ છે. એલોય 20 એ બીજી સામાન્ય પસંદગી છે, જે ખાસ કરીને ઊંચા તાપમાન અને સાંદ્રતા પર સલ્ફ્યુરિક એસિડના હુમલાનો પ્રતિકાર કરવા માટે રચાયેલ છે.
ઇલાસ્ટોમર્સ અને ગૌણ સીલિંગ તત્વો
ગૌણ સીલિંગ તત્વો, સામાન્ય રીતે ઓ-રિંગ્સ, યાંત્રિક સીલ એસેમ્બલી અને પંપ કેસીંગ વચ્ચે સ્થિર સીલ પ્રદાન કરે છે. ઇલાસ્ટોમર પસંદગી ઘણીવાર સીલના રાસાયણિક અને થર્મલ પ્રદર્શનમાં મર્યાદિત પરિબળ હોય છે. ફ્લોરોઇલાસ્ટોમર્સ (FKM), જે સામાન્ય રીતે વિટોન બ્રાન્ડ નામથી ઓળખાય છે, તે ઘણા હળવા એસિડ અને પેટ્રોલિયમ-આધારિત પ્રવાહી માટે પ્રમાણભૂત છે પરંતુ કીટોન્સ, એમાઇન્સ અને મજબૂત આલ્કલીમાં ઝડપથી અધોગતિ પામે છે.
ભારે કાટ પ્રતિકાર માટે, કાલ્રેઝ અથવા કેમરાઝ જેવા પરફ્લુરોઇલાસ્ટોમર્સ (FFKM) જરૂરી છે. FFKM સંયોજનો લગભગ PTFE જેવો જ રાસાયણિક પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે પરંતુ ગતિશીલ સીલિંગ માટે જરૂરી સ્થિતિસ્થાપક મેમરી જાળવી રાખે છે. તેઓ 327°C (620°F) સુધી સતત કાર્યકારી તાપમાને આક્રમક દ્રાવકો, મજબૂત એસિડ અને પાયાનો સામનો કરી શકે છે. જ્યારે બજેટ મર્યાદાઓ સંપૂર્ણ FFKM ના ઉપયોગને અટકાવે છે, ત્યારે PTFE-એન્કેપ્સ્યુલેટેડ FKM અથવા સિલિકોન O-રિંગ્સ એક ખર્ચ-અસરકારક વિકલ્પ પૂરો પાડે છે, જે ઇલાસ્ટોમર કોરની યાંત્રિક સ્થિતિસ્થાપકતા સાથે PTFE જેકેટની રાસાયણિક જડતા પ્રદાન કરે છે.
| ઇલાસ્ટોમર પ્રકાર | મહત્તમ સતત તાપમાન | રાસાયણિક પ્રતિકાર પ્રોફાઇલ | સંબંધિત ખર્ચ ગુણક |
|---|---|---|---|
| FKM (ફ્લોરોઇલાસ્ટોમર) | ૨૦૪°C (૪૦૦°F) | તેલ, હળવા એસિડ માટે સારું; કીટોન્સ માટે ખરાબ | ૧x (બેઝલાઇન) |
| ઇપીડીએમ | ૧૫૦°સે (૩૦૦°ફે) | ગરમ પાણી, કોસ્ટિક માટે સારું; તેલ માટે ખરાબ | ૦.૮x |
| પીટીએફઇ-એન્કેપ્સ્યુલેટેડ | ૨૦૪°C (૪૦૦°F) | ઉત્તમ સાર્વત્રિક પ્રતિકાર; ઠંડા પ્રવાહ માટે સંવેદનશીલ | ૩x થી ૫x |
| FFKM (પરફ્લુરોઈલાસ્ટોમર) | ૩૨૭°C (૬૨૦°F) | સાર્વત્રિક પ્રતિકાર; સૌથી વધુ શુદ્ધતા | ૧૫x થી ૩૦x |
સેવાની શરતો માટે સીલ સામગ્રીનું મૂલ્યાંકન કેવી રીતે કરવું
સીલ સામગ્રીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે મૂળભૂત રાસાયણિક સુસંગતતા ચાર્ટથી આગળ વધવું અને કાર્યકારી વાતાવરણની ગતિશીલ પરિસ્થિતિઓનું વિશ્લેષણ કરવું જરૂરી છે. ઓરડાના તાપમાને રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય રહેતી સામગ્રી સીલના ચહેરા પર ઉત્પન્ન થતી ઘર્ષણ ગરમીના સંપર્કમાં આવે ત્યારે અથવા પ્રક્રિયાના અપસેટ દરમિયાન પ્રવાહી સાંદ્રતામાં વધઘટ થાય ત્યારે ઝડપી અધોગતિનો ભોગ બની શકે છે. ઇજનેરોએ એપ્લિકેશનના સમગ્ર થર્મોડાયનેમિક અને રાસાયણિક આવરણનું મૂલ્યાંકન કરવું આવશ્યક છે.
એકાગ્રતા, ક્લોરાઇડ અને તાપમાન જેવા ઓપરેટિંગ ચલો
તાપમાન, સાંદ્રતા અને ચોક્કસ આયનોની હાજરી કાટ દરમાં ધરખમ ફેરફાર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ આસપાસના તાપમાનવાળા પાણી માટે સંપૂર્ણપણે સ્વીકાર્ય છે, પરંતુ જો ક્લોરાઇડની સાંદ્રતા 1000 ppm કરતાં વધી જાય અને તાપમાન 60°C (140°F) થી ઉપર વધે, તો સામગ્રી તણાવ કાટ ક્રેકીંગ (SCC) અને ઝડપી ખાડા માટે અત્યંત સંવેદનશીલ બને છે. પરિણામે, ગરમ ખારા અથવા દરિયાઈ પાણીનો ઉપયોગ વારંવાર સુપર ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અથવા ટાઇટેનિયમની માંગ કરે છે.
એસિડ સાંદ્રતા પણ એટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે. સલ્ફ્યુરિક એસિડ બિન-રેખીય કાટ પ્રોફાઇલ દર્શાવે છે: પાતળું સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઘણી ધાતુઓ માટે ખૂબ જ કાટ લાગતું હોય છે, જેને હેસ્ટેલોય અથવા એલોય 20 ની જરૂર પડે છે, જ્યારે કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ (>90%) ક્યારેક પ્રમાણભૂત કાર્બન સ્ટીલ્સ દ્વારા આસપાસના તાપમાને નિષ્ક્રિય સલ્ફેટ ફિલ્મની રચનાને કારણે નિયંત્રિત કરી શકાય છે. જો કે, જો કેન્દ્રિત એસિડ હવામાંથી ભેજ શોષી લે છે, તો સ્થાનિક પાતળું તરત જ સીલ હાર્ડવેર પર ગંભીર કાટ લાગવાનો હુમલો શરૂ કરશે.
સામગ્રીના વિનિમય અને સરખામણી પરિબળો
આદર્શ સામગ્રી પસંદ કરવામાં ઘણીવાર સ્પર્ધાત્મક યાંત્રિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને સંતુલિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે આલ્ફા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ અજોડ કાટ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે, તે અત્યંત બરડ છે. જો પંપ ગંભીર પોલાણ અથવા શાફ્ટ ડિફ્લેક્શનનો અનુભવ કરે છે, તો SiC ફેસ વિનાશક રીતે ફ્રેક્ચર થઈ શકે છે. એવા કાર્યક્રમોમાં જ્યાં કાટની સાથે યાંત્રિક આંચકો પ્રાથમિક ચિંતાનો વિષય હોય છે, ત્યાં ઇજનેરો વધુ સ્થિતિસ્થાપક, જોકે રાસાયણિક રીતે થોડો ઓછો નિષ્ક્રિય, ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ ફેસનો ઉપયોગ કરીને સમાધાન કરી શકે છે.
થર્મલ વાહકતા એ એક અન્ય મહત્વપૂર્ણ સરખામણી પરિબળ છે. સીલ ફેસ નોંધપાત્ર ઘર્ષણ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, જેને પ્રક્રિયા પ્રવાહીમાં વિખેરી નાખવી આવશ્યક છે જેથી પ્રવાહી વરાળમાં ફેરવાતું અટકાવી શકાય. SiC માં ઉત્તમ થર્મલ વાહકતા છે, જે એલ્યુમિના સિરામિક અથવા કાર્બન કરતાં સીલ ઇન્ટરફેસમાંથી ગરમીને ઘણી ઝડપથી દૂર કરે છે. આ ક્ષમતા થર્મલ શોકનું જોખમ ઘટાડે છે અને ગૌણ ઇલાસ્ટોમર્સના જીવનને લંબાવે છે.
| ફેસ મટીરીયલ | વિકર્સ કઠિનતા (કિલો/મીમી²) | થર્મલ વાહકતા (W/m·K) | કાટ પ્રતિકાર | બરડપણું / ફ્રેક્ચરનું જોખમ |
|---|---|---|---|---|
| કાર્બન ગ્રેફાઇટ | ૧૫૦ - ૨૫૦ | ૧૦ - ૧૫ | મધ્યમથી સારું | નીચું |
| ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ (ની બાઈન્ડર) | ૧૪૦૦ - ૧૬૦૦ | ૮૦ - ૯૦ | સારું | મધ્યમ |
| આલ્ફા-સિન્ટર્ડ SiC | ૨૫૦૦ – ૨૮૦૦ | ૧૨૦ – ૧૩૦ | ઉત્તમ (યુનિવર્સલ) | ઉચ્ચ |
| એલ્યુમિના સિરામિક (૯૯.૫%) | ૧૮૦૦ - ૨૦૦૦ | ૨૫ – ૩૫ | ખૂબ સારું | ખૂબ જ ઊંચી |
જ્યારે એક જ મટીરીયલ અપગ્રેડ પૂરતું નથી
અમુક આત્યંતિક એપ્લિકેશનોમાં, એક જ યાંત્રિક સીલના ધાતુશાસ્ત્ર અને ચહેરાના મટિરિયલ્સને અપગ્રેડ કરવું વિશ્વસનીયતાની ખાતરી આપવા માટે અપૂરતું છે. જ્યારે પ્રવાહી અપવાદરૂપે જોખમી, ઝેરી હોય અથવા વાતાવરણીય ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવવા પર પોલિમરાઇઝિંગ થવાની સંભાવના હોય, ત્યારે એપ્લિકેશન માટે જરૂરી છેડ્યુઅલ યાંત્રિક સીલ વ્યવસ્થા. ડ્યુઅલ સીલ સીલ ફેસના બે સેટનો ઉપયોગ કરે છે અને તેમની વચ્ચે અવરોધ અથવા બફર પ્રવાહી દાખલ કરે છે.
અમેરિકન પેટ્રોલિયમ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (API) ની માનક પાઇપિંગ યોજનાઓ, જેમ કે API પ્લાન 53A અથવા 54 હેઠળ, ઇનબોર્ડ અને આઉટબોર્ડ સીલ વચ્ચે દબાણયુક્ત અવરોધ પ્રવાહીનું પરિભ્રમણ કરવામાં આવે છે. આ પ્રવાહી પંપ સ્ટફિંગ બોક્સ દબાણ કરતા લગભગ 10% થી 15% (સામાન્ય રીતે 1.5 થી 2.0 બાર) વધુ દબાણ પર જાળવવામાં આવે છે. કારણ કે અવરોધ પ્રવાહી વધુ દબાણ પર હોય છે, ઇનબોર્ડ સીલ ફેસ પર કોઈપણ લિકેજ પ્રક્રિયામાં વહે છે, ખાતરી કરે છે કે કાટ લાગતો પ્રક્રિયા પ્રવાહી ક્યારેય આઉટબોર્ડ સીલ ઘટકોનો સંપર્ક કરતો નથી અથવા વાતાવરણમાં બહાર નીકળતો નથી. આ વ્યૂહરચના આઉટબોર્ડ સીલ હાર્ડવેરને પ્રમાણભૂત, ઓછી ખર્ચાળ સામગ્રીમાંથી બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
સામગ્રીની પસંદગીમાં પ્રાપ્તિ અને પાલન પરિબળો
કાટ-પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલ મેળવવામાં જટિલ સપ્લાય ચેઇન્સમાં નેવિગેટ કરવું, વિદેશી સામગ્રી માટે લાંબા સમય સુધી લીડ ટાઇમનું સંચાલન કરવું અને ઉદ્યોગ પાલન ધોરણોનું કડક પાલન સુનિશ્ચિત કરવું શામેલ છે. સામગ્રી રચનાઓને યોગ્ય રીતે દસ્તાવેજીકૃત કરવામાં અને ચકાસવામાં નિષ્ફળતા વિનાશક નિષ્ફળતાઓ અને ગંભીર કાનૂની જવાબદારીઓ તરફ દોરી શકે છે, ખાસ કરીને ભારે નિયમન કરાયેલ ક્ષેત્રોમાં જેમ કેતેલ અને ગેસ, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ અને રાસાયણિક પ્રક્રિયા.
ધોરણો, દસ્તાવેજીકરણ અને ટ્રેસેબિલિટી
ઉચ્ચ-જોખમવાળા કાર્યક્રમો માટે કડક દસ્તાવેજોની જરૂર પડે છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે ઉલ્લેખિત સામગ્રીનો ઉપયોગ ખરેખર સીલના નિર્માણમાં થયો હતો. પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગમાં, યાંત્રિક સીલ વારંવાર API 682 4થી આવૃત્તિ ધોરણોનું પાલન કરે છે, જે વિવિધ સેવા શરતો માટે ચોક્કસ સામગ્રી શ્રેણીઓ નક્કી કરે છે. હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ (H2S) ને લગતા કાર્યક્રમો માટે, ધાતુના ઘટકોએ સલ્ફાઇડ તણાવ ક્રેકીંગ અટકાવવા માટે NACE MR0175 / ISO 15156 નું પાલન કરવું આવશ્યક છે.
ટ્રેસેબિલિટીની ખાતરી આપવા માટે, પ્રાપ્તિ ઇજનેરો ઘણીવાર બધા ભીના ધાતુના ભાગો માટે મટીરીયલ ટેસ્ટ રિપોર્ટ્સ (MTRs) ની જરૂર પડે છે. વધુમાં, સીલ મળ્યા પછી સુવિધાઓ પોઝિટિવ મટીરીયલ આઇડેન્ટિફિકેશન (PMI) પરીક્ષણ કરી શકે છે. PMI એલોયની એલિમેન્ટલ રચનાને બિન-વિનાશક રીતે પુષ્ટિ કરવા માટે એક્સ-રે ફ્લોરોસેન્સ (XRF) વિશ્લેષકોનો ઉપયોગ કરે છે, ખાતરી કરે છે કે સપ્લાયરે વિનંતી કરેલ હેસ્ટેલોય C-276 માટે અજાણતા 304 સ્ટેનલેસ સ્ટીલને બદલ્યું નથી.
સપ્લાયર ક્ષમતા અને સોર્સિંગ જોખમો
વિદેશી એલોય અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલાસ્ટોમર્સના સોર્સિંગમાં સહજ જોખમો રહે છે.
શ્રેષ્ઠ સામગ્રી સંયોજન કેવી રીતે પસંદ કરવું
કી ટેકવેઝ
- કાટ પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલ માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ તારણો અને તર્ક
- પ્રતિબદ્ધતા પહેલાં સ્પષ્ટીકરણો, પાલન અને જોખમ ચકાસણીઓ માન્ય કરવા યોગ્ય છે
- વાચકો તાત્કાલિક અરજી કરી શકે તેવા વ્યવહારુ આગામી પગલાં અને ચેતવણીઓ
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
કાટ પ્રતિરોધક યાંત્રિક સીલ માટે સામાન્ય રીતે કયું સીલ ફેસ મટિરિયલ શ્રેષ્ઠ હોય છે?
આલ્ફા-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ ઘણીવાર શ્રેષ્ઠ પસંદગી હોય છે કારણ કે તે ઘણા એસિડ, આલ્કલી અને ઉચ્ચ તાપમાનને પ્રમાણભૂત કાર્બન ફેસ કરતાં વધુ સારી રીતે હેન્ડલ કરે છે.
ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ અથવા કાર્બન ફેસ ક્યારે ટાળવા જોઈએ?
મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ અથવા ખૂબ જ કાટ લાગતા પ્રવાહીમાં પ્રમાણભૂત કાર્બન ટાળો. જ્યાં રાસાયણિક હુમલો શક્ય હોય ત્યાં ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ સાથે સાવધાની રાખો; પસંદગી કરતા પહેલા પ્રવાહી સુસંગતતા ચકાસો.
શું બધા સિલિકોન કાર્બાઇડ સીલ ફેસ સમાન રીતે કાટ પ્રતિરોધક છે?
ના. આલ્ફા-સિન્ટર્ડ SiC સામાન્ય રીતે પ્રતિક્રિયા-બંધિત SiC કરતાં વધુ સારી રાસાયણિક પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે, ખાસ કરીને મજબૂત કોસ્ટિક્સ અને કેટલીક આક્રમક રાસાયણિક સેવાઓમાં.
સીલના પાટા સિવાય બીજા કયા ભાગો કાટનો પ્રતિકાર કરે છે?
ધાતુના ભાગો અને ઇલાસ્ટોમર્સને પણ તપાસો. સ્પ્રિંગ્સ, ગ્રંથીઓ અને ઓ-રિંગ્સ પ્રક્રિયા પ્રવાહી, તાપમાન અને દબાણ સાથે મેળ ખાતા હોવા જોઈએ, નહીં તો પ્રીમિયમ ફેસ સાથે પણ સીલ નિષ્ફળ થઈ શકે છે.
શું વિક્ટર સીલ્સ કાટ પ્રતિરોધક સીલને OEM પંપ મોડેલો સાથે મેચ કરવામાં મદદ કરી શકે છે?
હા. વિક્ટર સીલ્સ ઘણા ઔદ્યોગિક પંપ બ્રાન્ડ્સ માટે OEM-સુસંગત અને રિપ્લેસમેન્ટ મિકેનિકલ સીલ પૂરા પાડે છે, જે જાળવણી ટીમોને કાટ લાગતા કાર્યો માટે યોગ્ય સામગ્રી પસંદ કરવામાં મદદ કરે છે.
પોસ્ટ સમય: જૂન-૧૩-૨૦૨૬



