यांत्रिक सील सामग्री के बारे में पूर्ण मार्गदर्शिका: यांत्रिक सील किससे बने होते हैं

यांत्रिक सील के बनावट में प्रयुक्त होने वाले फेस सामग्री उनकी सीलिंग प्रभावशीलता और संचालन दीर्घायु को निर्धारित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण घटक होते हैं। आधुनिक यांत्रिक सील चरम संचालन परिस्थितियों का सामना करने और सटीक सीलिंग संपर्क बनाए रखने के लिए अभिकल्पित उन्नत फेस सामग्री संयोजन का उपयोग करते हैं। सिलिकॉन कार्बाइड में 2800 HV की अत्यधिक कठोरता, उत्कृष्ट तापीय चालकता और शानदार रासायनिक प्रतिरोध के कारण मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए प्रीमियम विकल्प के रूप में उभरा है। यह सामग्री संयोजन यांत्रिक सील को 500°F से अधिक तापमान में विश्वसनीय ढंग से काम करने में सक्षम बनाता है, जबकि ऐसे अम्लीय रसायनों को संभालता है जो पारंपरिक सामग्री को तेजी से नष्ट कर दें। सिलिकॉन कार्बाइड की क्रिस्टलीय संरचना प्राकृतिक स्नेहकता प्रदान करती है, जिससे घर्षण गुणांक कम होता है और संचालन के दौरान ऊष्मा उत्पादन कम होता है। कार्बन-ग्रेफाइट सामग्री पानी और कम स्नेहकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक अद्वितीय स्व-स्नेहक गुण प्रदान करती है। कार्बन की सम्मिश्र संरचना तरल के प्रवेश की अनुमति देती है, जिससे एक हाइड्रोडायनामिक फिल्म बनती है जो सीलिंग सतहों को अलग करती है और घिसावट दर को काफी कम कर देती है। यह सामग्री उन अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट प्रदर्शन करती है जहाँ बाह्य स्नेहन उपलब्ध नहीं होता या दूषण की चिंता होती है। टंगस्टन कार्बाइड कठोर वातावरण के लिए अंतिम विकल्प है, जो लगभग 1800 HV की कठोरता प्रदान करता है और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखता है। इस सामग्री का घनत्व और शक्ति उच्च दबाव वाले अनुप्रयोगों में संचालन की अनुमति देते हैं जहाँ फेस लोडिंग पारंपरिक सामग्री की क्षमता से अधिक होती है। एल्युमीनियम ऑक्साइड और ज़िरकोनियम ऑक्साइड सहित उन्नत सिरेमिक सामग्री अम्लीय और क्षारीय वातावरण में अत्यधिक संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती हैं और चक्रीय अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण तापीय झटका प्रतिरोध भी देती हैं। ये सामग्री विस्तृत तापमान सीमा में आयामी स्थिरता बनाए रखती हैं, जिससे सीलिंग प्रदर्शन सुसंगत रहता है। फेस सामग्री के संबंध में यांत्रिक सील के बनावट का चयन सीधे उपकरण विश्वसनीयता को प्रभावित करता है, जहाँ उचित सामग्री मिलान पारंपरिक विकल्पों की तुलना में रखरखाव लागत में 75% तक की कमी कर सकता है। सतह उपचार और कोटिंग्स फेस सामग्री के प्रदर्शन को और बढ़ाते हैं, जहाँ हीरे जैसी कार्बन कोटिंग्स चरम अनुप्रयोगों के लिए अतिरिक्त कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करती हैं।

यांत्रिक सील के घटकों को समझना केवल प्राथमिक सतह सामग्री तक सीमित नहीं है, बल्कि इसमें द्वितीयक सीलिंग तत्वों को भी शामिल किया जाता है जो व्यापक रिसाव रोकथाम प्रदान करते हैं और गतिशील परिचालन स्थितियों के अनुकूलन में सक्षम बनाते हैं। ओ-रिंग, गैस्केट और बैलोज़ बनाने वाली इलास्टोमरिक सामग्री को रासायनिक उत्प्रेरक, तापमान की चरम सीमा और यांत्रिक तनाव का सामना करना पड़ता है, जबकि उपकरण के संचालन जीवनकाल तक लचीलापन और सीलिंग अखंडता बनाए रखनी होती है। नाइट्राइल रबर (NBR) पेट्रोलियम-आधारित अनुप्रयोगों के लिए मानक इलास्टोमरिक सामग्री के रूप में कार्य करता है, जो 250°F तक के तापमान में उत्कृष्ट तेल प्रतिरोध और मध्यम तापमान सहनशीलता प्रदान करता है। सामग्री की लोच और संपीड़न सेट प्रतिरोधकता हाइड्रोकार्बन, स्नेहक तेल और ईंधन प्रणालियों को संभालने वाले पंपों में विश्वसनीय द्वितीयक सीलिंग सुनिश्चित करती है। हालाँकि, उच्च तापमान और ओजोन युक्त वातावरण में NBR की सीमाएँ मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए वैकल्पिक सामग्री की आवश्यकता निर्धारित करती हैं। फ्लोरोइलास्टोमर, विशेष रूप से विटॉन और समान यौगिक, प्रीमियम इलास्टोमरिक सामग्री के रूप में 400°F तक के तापमान का सामना कर सकते हैं और अम्लों, क्षारों और कार्बनिक विलायकों के प्रति अत्यधिक रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करते हैं। ये सामग्री उन तापमान चक्रों में लचीलापन और सीलिंग प्रभावशीलता बनाए रखते हैं जिनमें पारंपरिक रबर भंगुर हो जाते हैं या लचीलापन खो देते हैं। फ्लोरीन-कार्बन आण्विक संरचना अंतर्निहित रासायनिक निष्क्रियता प्रदान करती है, जिससे फ्लोरोइलास्टोमर फार्मास्यूटिकल, रासायनिक प्रसंस्करण और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाते हैं जहाँ संदूषण रोकथाम महत्वपूर्ण होती है। EPDM (एथिलीन प्रोपिलीन डाइन मोनोमर) जल और भाप अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है, जो उत्कृष्ट ओजोन प्रतिरोध प्रदान करता है और -65°F तक के निम्न तापमान पर लचीलापन बनाए रखता है। इस सामग्री की उत्कृष्ट उम्र बढ़ने की विशेषताएँ बाहरी स्थापनाओं और तापमान चक्रण वाले अनुप्रयोगों में दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करती हैं। परफ्लोरोइलास्टोमर रासायनिक प्रतिरोध के शीर्ष स्तर के लिए प्रतिनिधित्व करते हैं, जो लगभग सभी औद्योगिक रसायनों का प्रतिरोध करते हैं और निरंतर 600°F तक के तापमान पर संचालित हो सकते हैं। ये विशेष सामग्री सेमीकंडक्टर निर्माण, रासायनिक प्रसंस्करण और अन्य उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं जहाँ निरपेक्ष रासायनिक संगतता की आवश्यकता होती है। इलास्टोमरिक सामग्री के संबंध में यांत्रिक सील के घटकों के चयन का सील की विश्वसनीयता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जहाँ उचित सामग्री विशिष्टता उपकरण क्षति, पर्यावरणीय चिंताओं और उत्पादन हानि के कारण होने वाली अकाल मृत्यु को रोकती है, जो प्रति घटना हजारों डॉलर तक की हानि का कारण बन सकती है।

मैकेनिकल सील के घटकों को निर्धारित करने वाले हार्डवेयर घटक, जो मैकेनिकल सील बने होते हैं, मांग वाली औद्योगिक परिस्थितियों के तहत विश्वसनीय सीलिंग प्रदर्शन को सक्षम बनाने के लिए आवश्यक संरचनात्मक सहायता, बल संचरण और स्थिति निर्धारण कार्य प्रदान करते हैं। स्प्रिंग्स, रिटेनर्स, स्लीव्स और ड्राइव पिन्स सहित ये घटक आकार में स्थिरता बनाए रखने, क्षरण का प्रतिरोध करने और लंबी सेवा अवधि के दौरान सुसंगत यांत्रिक गुण प्रदान करने में सक्षम होने चाहिए। स्टेनलेस स्टील के ग्रेड, विशेष रूप से 316 और 316L, उनकी उत्कृष्ट क्षरण प्रतिरोधक क्षमता, यांत्रिक शक्ति और बार स्टॉक, तार और शीट सामग्री सहित विभिन्न रूपों में उपलब्धता के कारण मैकेनिकल सील हार्डवेयर के लिए प्राथमिक सामग्री के रूप में कार्य करते हैं। क्रोमियम और मॉलिब्डेनम सामग्री समुद्री, रासायनिक और औद्योगिक जल अनुप्रयोगों में आमतौर पर पाए जाने वाले क्लोराइड-प्रेरित पिटिंग और क्रेविस क्षरण के लिए प्रतिरोध प्रदान करती है। स्टेनलेस स्टील के तार से निर्मित स्प्रिंग्स तापमान सीमा के आर-पार सुसंगत लोड विशेषताओं को बनाए रखते हैं, जबकि तनाव संबंधी क्षरण फटने का प्रतिरोध करते हैं जो अचानक विफलता का कारण बन सकता है। इनकोनेल मिश्र धातुएँ चरम तापमान और क्षरणकारी वातावरण के लिए प्रीमियम हार्डवेयर सामग्री का प्रतिनिधित्व करती हैं, जहाँ इनकोनेल 718 1200°F तापमान तक असाधारण शक्ति संधारण प्रदान करता है। ये निकेल-आधारित सुपरमिश्र धातुएँ ऑक्सीकरण, कार्बुराइजेशन और तापीय थकान का प्रतिरोध करती हैं, जबकि उचित सील संचालन के लिए आवश्यक स्प्रिंग विशेषताओं को बनाए रखती हैं। सामग्री का तापीय प्रसार गुणांक स्टेनलेस स्टील घटकों के समान होता है, जो तापमान चक्र के दौरान तनाव संकेंद्रण को रोकता है। हस्टेलॉय सामग्री उन कमजोर अम्लों और क्लोराइड युक्त वातावरणों के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करती हैं जहाँ स्टेनलेस स्टील तीव्र क्षरण का अनुभव करेगा। ये निकेल-मॉलिब्डेनम-क्रोमियम मिश्र धातुएँ अत्यंत आक्रामक रासायनिक वातावरण में यांत्रिक गुण बनाए रखती हैं, जिससे सील सेवा जीवन के दौरान हार्डवेयर की अखंडता सुनिश्चित होती है। टाइटेनियम मिश्र धातुएँ एयरोस्पेस और समुद्री अनुप्रयोगों के लिए हल्के विकल्प प्रदान करती हैं जहाँ वजन कम करना और क्षरण प्रतिरोधकता सर्वोच्च प्राथमिकता होती है। सामग्री का शक्ति-से-वजन अनुपात संक्षिप्त सील डिजाइन को सक्षम बनाता है, जबकि समुद्री जल और रासायनिक हमले के लिए असाधारण प्रतिरोध प्रदान करता है। विशेष लेप और सतह उपचार हार्डवेयर प्रदर्शन को बढ़ाते हैं, जहाँ निष्क्रियकरण उपचार क्षरण प्रतिरोधकता में सुधार करते हैं और घर्षण प्रतिरोधी लेप कठोर वातावरण में सेवा जीवन को बढ़ाते हैं। हार्डवेयर सामग्री के संबंध में मैकेनिकल सील बने होने के बारे में सावधानीपूर्वक चयन यह सुनिश्चित करता है कि मैकेनिकल सील असेंबली अपने संचालन जीवन के दौरान उचित ज्यामिति, लोडिंग और स्थिति निर्धारण बनाए रखे, जिससे महंगे घूर्णन उपकरणों को नुकसान पहुँचाने और महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रियाओं में बाधा डालने वाली महंगी विफलताओं को रोका जा सके।