ซีลรั่วบ่อย?

ซีลรั่ว อาจเป็น “ปลายเหตุ” ของปัญหา

ในระบบปั๊ม Mechanical Seal ทำหน้าที่ควบคุมการรั่ว บริเวณที่เพลาหมุนผ่านตัวเรือน โดยหน้าสัมผัสของซีลต้องทำงานภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

ถ้าเลือกวัสดุหรือรูปแบบซีลไม่ตรงกับ Fluid, Temperature, Pressure และ Speed ซีลสามารถเสียหายก่อนเวลาได้ แต่ถ้าเปลี่ยนซีลใหม่แล้วยังรั่วซ้ำ ต้องตรวจระบบปั๊มและสภาพการเดินเครื่องร่วมด้วย

IMPORTANT QUESTION เปลี่ยนซีลแล้วรั่วอีก ต้องถามว่า “อะไรทำให้ซีลตัวเดิมพัง?”

01 · WHY IT MATTERS

ซีลรั่วหนึ่งจุด กระทบอะไรได้บ้าง?

01 ปั๊มต้องหยุดเพื่อซ่อม

02 สูญเสียของเหลวและต้นทุนกระบวนการ

03 Downtime เพิ่มขึ้นเมื่อเกิดซ้ำ

04 อาจสร้าง Hazard หาก Fluid เป็นสารอันตราย

02 · COMMON FAILURE FACTORS

สาเหตุที่ทำให้ Mechanical Seal รั่วก่อนเวลา

การเลือกซีลผิดเป็นหนึ่งในสาเหตุที่เป็นไปได้ แต่การวิเคราะห์ซีลรั่วควรมองทั้งตัวซีล ปั๊ม ระบบท่อ และ Operating Condition ไม่ควรเปลี่ยนซีลซ้ำโดยไม่หาสาเหตุเดิม

01

FACE MATERIAL

เลือกวัสดุหน้าสัมผัสไม่เหมาะกับงาน

หน้าสัมผัสของ Mechanical Seal ต้องรับทั้งแรงเสียดทาน ความร้อน สภาพของ Fluid และสภาวะการทำงาน วัสดุจึงต้องเลือกเป็นคู่และพิจารณาตาม Application ไม่ใช่ดูเพียงว่า “วัสดุไหนแข็งกว่า”

Carbon ใช้เป็น Face Material ได้หลากหลาย แต่ต้องเลือก Grade ให้เหมาะ
Ceramic มีความแข็งและทนการสึกในหลายงาน แต่มีข้อจำกัดด้านความเปราะและสภาวะใช้งาน
Silicon Carbide มีความแข็ง ทนการสึก และทนสารเคมีได้ดีในหลาย Application
Tungsten Carbide มีความแข็งและทนการสึกสูง เหมาะกับงานบางประเภทที่ต้องการความแข็งแรงของหน้า Seal

CHECK

ตรวจ Face Combination ที่ผู้ผลิตซีลหรือปั๊มแนะนำ พร้อมข้อมูล Fluid, Solids, Lubricity, Temperature และ Pressure ก่อนเลือกวัสดุ

02

TEMPERATURE

อุณหภูมิเกินขอบเขตของวัสดุซีล

Elastomer เช่น NBR, FKM ที่มักเรียกกันว่า Viton และ EPDM มีความสามารถด้านอุณหภูมิ และ Chemical Compatibility แตกต่างกัน แต่ไม่ควรเลือกจากค่าอุณหภูมิสูงสุดเพียงตัวเดียว

NBR ใช้ได้ดีกับน้ำมันหลายประเภท แต่มีข้อจำกัดด้านความร้อนและสารเคมีบางชนิด
FKM มีความทนความร้อนและสารเคมีหลายประเภทสูงกว่า NBR ในหลาย Application
EPDM เหมาะกับน้ำ น้ำร้อน และสารเคมีบางกลุ่ม แต่โดยทั่วไปไม่เหมาะกับน้ำมันปิโตรเลียมหลายชนิด

CHECK

ใช้ Temperature Rating และ Chemical Compatibility ของ Compound / Seal รุ่นจริงจากผู้ผลิต เพราะ Rating แตกต่างกันตามสูตรวัสดุและการออกแบบ

03

PRESSURE / SPEED

Pressure และ Speed ไม่อยู่ใน Operating Range

ความดันและความเร็วเพลามีผลต่อแรงที่หน้าซีล ความร้อน และพฤติกรรมของ Fluid Film ซีลแต่ละ Design จึงมี Operating Envelope ต่างกัน

ไม่ควรใช้ค่า RPM ค่าเดียว เช่น 3,000 RPM เป็นเส้นแบ่งว่า “ต้องใช้ซีลเฉพาะทาง” เพราะความสามารถของซีลขึ้นอยู่กับขนาดเพลา Design, Pressure, Face Material, Lubrication และข้อกำหนดของผู้ผลิตด้วย

CHECK

ตรวจ Operating / Maximum Pressure, Shaft Speed, Shaft Diameter และ Operating Envelope ของ Seal รุ่นที่จะใช้

04

FLUID COMPATIBILITY

Fluid กัดกร่อนหรือมีของแข็งปะปน

Acid, Alkali, Solvent, Hydrocarbon หรือ Fluid ที่มี Solid / Slurry สามารถส่งผลต่อ Face, Elastomer, Spring และชิ้นส่วนโลหะของ Mechanical Seal แตกต่างกัน

CHECK

ระบุชนิดสาร ความเข้มข้น pH หากเกี่ยวข้อง อุณหภูมิ ความหนืด ปริมาณของแข็ง และ Chemical Compatibility ของวัสดุทุกส่วนที่สัมผัส Fluid

05

INSTALLATION

ติดตั้งผิดหรือหน้าซีลปนเปื้อน

Mechanical Seal ต้องการความสะอาด ตำแหน่งติดตั้ง และ Setting Dimension ที่ถูกต้องตาม Design การประกอบผิดสามารถทำให้ซีลรั่วได้ตั้งแต่ Startup

หน้า Seal สกปรกหรือเป็นรอย
Elastomer เสียหายระหว่างประกอบ
Setting Dimension ไม่ถูกต้อง
ขัน Fastener ไม่ถูก Sequence หรือ Torque ตามที่กำหนด

CHECK

ทำตาม Installation Procedure ของผู้ผลิต ใช้เครื่องมือที่เหมาะสม และรักษาความสะอาดของ Seal Face ระหว่างประกอบ

06

SYSTEM CONDITION

ต้นเหตุอาจไม่ได้อยู่ที่ตัวซีล

ถ้าเปลี่ยน Mechanical Seal แล้วรั่วซ้ำ ควรตรวจปัจจัยจาก Pump และ System ด้วย เพราะ Seal สามารถเป็นชิ้นส่วนที่แสดงอาการ จากปัญหาที่เกิดขึ้นที่อื่น

Misalignment
Shaft Runout / Shaft Condition
Bearing มีปัญหา
Vibration สูงผิดปกติ
Cavitation หรือการเดินปั๊มนอกช่วงที่เหมาะสม
Dry Running
Seal Flush / Support System ทำงานไม่เหมาะสม

CHECK

วิเคราะห์ Failure Mode ของ Seal เก่า และตรวจ Pump / System Condition ก่อนติดตั้งซีลตัวใหม่

03 · FACE MATERIAL

วัสดุหน้าซีล เลือกจาก “Application” ไม่ใช่ความแข็งอย่างเดียว

คู่หน้าสัมผัสของ Mechanical Seal ต้องสร้างสภาวะการทำงานที่เหมาะสมระหว่างผิวสองด้าน การเลือกจึงต้องพิจารณาทั้ง Wear, Chemical Resistance, Heat, Lubricity และลักษณะของ Fluid

CARBON Carbon / Graphite

ใช้แพร่หลายในหลาย Application และมักจับคู่กับวัสดุ Face ที่แข็งกว่า แต่ต้องเลือก Grade ให้ตรง Fluid และสภาพงาน

CERAMIC Ceramic

มีความแข็งและทนการสึก ใช้ในงานหลายประเภท แต่ต้องพิจารณาความเปราะและ Chemical Compatibility

SiC Silicon Carbide

แข็ง ทนการสึก และมี Chemical Resistance ที่ดีในหลาย Application จึงพบได้ในงาน Process และ Fluid ที่มีของแข็งบางประเภท

WC Tungsten Carbide

แข็งและทนการสึกสูง แต่การเลือกยังต้องดู Grade, Binder และ Chemical Compatibility ของ Application จริง

04 · HOW TO SELECT

ก่อนเลือก Mechanical Seal ต้องรู้อะไรบ้าง?

01

Fluid คืออะไร?

ระบุชนิดสาร ความเข้มข้น ความหนืด Solid / Slurry, Lubricity และ Chemical Compatibility ที่เกี่ยวข้อง

02

Temperature เท่าไร?

ดูทั้ง Operating Temperature และสภาวะสูงสุดที่ระบบอาจพบ รวมถึงอุณหภูมิบริเวณ Seal Chamber

03

Pressure เท่าไร?

ใช้ Pressure ที่ Seal Chamber จริง และพิจารณา Transient / Maximum Condition ตามข้อมูลการออกแบบระบบ

04

Shaft Speed และขนาดเพลาเท่าไร?

Speed ต้องพิจารณาร่วมกับ Seal Design และขนาดเพลา ไม่ควรดู RPM เพียงค่าเดียว

05

Pump และ Seal Chamber เป็นแบบไหน?

ตรวจรุ่นปั๊ม Dimension, Shaft / Sleeve, Chamber และข้อกำหนดจาก OEM

06

ระบบมี Flush / Quench / Barrier หรือไม่?

Application บางประเภทต้องพึ่ง Seal Support System เพื่อควบคุมอุณหภูมิ Lubrication หรือสภาพแวดล้อมรอบหน้าซีล

05 · SEAL CONFIGURATION

Mechanical Seal ไม่ได้มีแบบเดียว

Configuration ที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับ Fluid, Hazard, Pressure, Pump Design, Leakage Requirement และสภาพการเดินเครื่อง ควรยึดข้อมูลจาก OEM และผู้ผลิต Seal เป็นหลัก

01 Single Seal

ใช้ใน Application จำนวนมาก เมื่อสภาวะของ Fluid และข้อกำหนดการรั่วเหมาะกับ Single Arrangement

02 Dual / Double Seal

ใช้ในบาง Application ที่ต้องควบคุม Leakage หรือจัดการ Fluid ที่มี Hazard / สภาวะการหล่อลื่นที่ท้าทาย

03 Cartridge Seal

ประกอบมาเป็นชุด ช่วยลดขั้นตอน Setting บางส่วน แต่ยังต้องติดตั้ง Alignment และ Commissioning ให้ถูกต้อง

04 Balanced / Unbalanced

เกี่ยวข้องกับ Hydraulic Loading บน Seal Face และ Operating Envelope ไม่ควรเลือกจากชื่อประเภทเพียงอย่างเดียว

06 · REPEAT FAILURE

เปลี่ยนซีลแล้วรั่วอีก ต้องดูอะไรต่อ?

ถ้าซีลเสียซ้ำในตำแหน่งเดิม การเปลี่ยนอะไหล่ตัวเดิมอีกครั้งอาจยังไม่แก้ต้นเหตุ ควรเก็บ Seal เก่ามาตรวจ Failure Pattern และเทียบกับสภาพของ Pump และ Process

MECHANICAL Alignment / Runout / Bearing / Vibration

ตรวจว่าสภาพทางกลทำให้หน้าซีลเคลื่อนหรือรับโหลดผิดปกติหรือไม่

PROCESS Pressure / Temperature / Dry Running

ตรวจว่าสภาวะจริงระหว่างเดินเครื่องต่างจาก Design Condition หรือไม่

SEAL ENVIRONMENT Flush / Cooling / Barrier / Contamination

ตรวจระบบที่ช่วยรักษาสภาพแวดล้อมรอบ Seal Face ว่าทำงานตามที่ออกแบบหรือไม่

อย่าเลือก Mechanical Seal จาก “ขนาดตรงกัน ใส่ได้” เพียงอย่างเดียว

Seal ที่มี Dimension ใกล้เคียงกัน ไม่ได้หมายความว่าจะใช้แทนกันได้ทุก Application เพราะ Face Material, Elastomer, Metallurgy, Spring Design, Pressure Rating, Speed Limit และ Operating Envelope อาจแตกต่างกัน

หากเป็นปั๊มที่ใช้กับสารไวไฟ สารพิษ สารกัดกร่อน หรือ Process ที่มีผลต่อความปลอดภัยสูง ควรให้ผู้ผลิตปั๊ม ผู้ผลิต Seal หรือวิศวกรที่รับผิดชอบระบบตรวจสอบ Selection และ Seal Support System โดยตรง

07 · CORRECT SELECTION

เลือกและติดตั้งถูก ช่วยอะไรได้บ้าง?

01 ลดโอกาสเกิด Leakage ซ้ำจาก Selection ที่ไม่เหมาะสม

02 ลดงานซ่อมและ Unplanned Downtime

03 ช่วยรักษาสภาพการทำงานของปั๊มและระบบ

04 ลดการสูญเสีย Fluid จากจุดซีล

05 ช่วยควบคุมความเสี่ยงเมื่อ Process Fluid มี Hazard

FACTORIPRO SUMMARY