Panduan Lengkap Pemasangan dan Pembongkaran Segel Mekanis

Abstrak

Segel mekanis merupakan komponen penting dalam mesin berputar, yang berfungsi sebagai penghalang utama untuk mencegah kebocoran fluida antara bagian yang diam dan berputar. Pemasangan dan pembongkaran yang tepat secara langsung menentukan kinerja, masa pakai, dan keandalan peralatan secara keseluruhan. Panduan ini memberikan ikhtisar terperinci langkah demi langkah dari keseluruhan proses—mulai dari persiapan pra-operasi dan pemilihan alat hingga pengujian pasca-pemasangan dan inspeksi pasca-pembongkaran. Panduan ini membahas tantangan umum, protokol keselamatan, dan praktik terbaik untuk memastikan fungsionalitas segel yang optimal, mengurangi biaya perawatan, dan meminimalkan waktu henti. Dengan fokus pada akurasi teknis dan kepraktisan, dokumen ini ditujukan bagi para insinyur perawatan, teknisi, dan profesional yang bekerja di industri seperti minyak dan gas, pengolahan kimia, pengolahan air, dan pembangkit listrik.

1. Pendahuluan

Segel mekanisTelah menggantikan segel pengepakan tradisional di sebagian besar peralatan putar modern (misalnya, pompa, kompresor, mixer) karena kontrol kebocorannya yang unggul, gesekan yang lebih rendah, dan masa pakai yang lebih lama. Tidak seperti segel pengepakan, yang mengandalkan material jalinan terkompresi untuk membuat segel, segel mekanis menggunakan dua permukaan datar yang digiling presisi—satu stasioner (terpasang pada rumah peralatan) dan satu berputar (melekat pada poros)—yang saling bergeser untuk mencegah kebocoran cairan. Namun, kinerja segel mekanis sangat bergantung pada pemasangan yang benar dan pembongkaran yang cermat. Bahkan kesalahan kecil, seperti ketidaksejajaran permukaan segel atau penerapan torsi yang tidak tepat, dapat menyebabkan kegagalan dini, kebocoran yang mahal, dan bahaya lingkungan.

 

Panduan ini disusun untuk mencakup setiap tahapan siklus hidup mechanical seal, dengan fokus pada pemasangan dan pembongkaran. Panduan ini dimulai dengan persiapan pra-pemasangan, termasuk inspeksi peralatan, verifikasi material, dan pengaturan alat. Bagian selanjutnya merinci prosedur pemasangan langkah demi langkah untuk berbagai jenis mechanical seal (misalnya, single-spring, multi-spring, cartridge seal), diikuti dengan pengujian dan validasi pasca-pemasangan. Bagian pembongkaran menguraikan teknik pelepasan yang aman, inspeksi komponen untuk keausan atau kerusakan, dan panduan untuk perakitan ulang atau penggantian. Selain itu, panduan ini membahas pertimbangan keselamatan, pemecahan masalah umum, dan praktik terbaik perawatan untuk memperpanjang masa pakai seal.

2. Persiapan Pra-Instalasi

 

Persiapan pra-pemasangan merupakan fondasi keberhasilan kinerja segel mekanis. Terburu-buru dalam tahap ini atau mengabaikan pemeriksaan penting sering kali mengakibatkan kesalahan yang sebenarnya dapat dihindari dan kegagalan segel. Langkah-langkah berikut menguraikan aktivitas utama yang harus diselesaikan sebelum memulai proses pemasangan.

2.1 Verifikasi Peralatan dan Komponen

 

Sebelum memulai pekerjaan apa pun, penting untuk memastikan semua peralatan dan komponen memenuhi spesifikasi yang dipersyaratkan dan dalam kondisi baik. Hal ini meliputi:

 

  • Pemeriksaan Kompatibilitas Seal: Pastikan seal mekanis kompatibel dengan fluida yang ditangani (misalnya, suhu, tekanan, komposisi kimia), model peralatan, dan ukuran poros. Lihat lembar data produsen atau manual teknis untuk memastikan desain seal (misalnya, material elastomer, material permukaan) sesuai dengan persyaratan aplikasi. Misalnya, seal yang ditujukan untuk layanan air mungkin tidak tahan terhadap suhu tinggi dan korosi kimia dari fluida berbasis minyak bumi.
  • Inspeksi Komponen: Periksa semua komponen seal (permukaan diam, permukaan berputar, pegas, elastomer, cincin-O, gasket, dan perangkat keras) untuk tanda-tanda kerusakan, keausan, atau cacat. Periksa retakan, retakan, atau goresan pada permukaan seal—bahkan ketidaksempurnaan kecil pun dapat menyebabkan kebocoran. Periksa elastomer (misalnya, nitril, Viton, EPDM) untuk mengetahui kekerasan, fleksibilitas, dan tanda-tanda penuaan (misalnya, kerapuhan, pembengkakan), karena elastomer yang terdegradasi tidak dapat membentuk seal yang efektif. Pastikan pegas bebas dari karat, deformasi, atau kelelahan, karena pegas mempertahankan tekanan kontak yang diperlukan di antara permukaan seal.
  • Inspeksi Poros dan Rumah: Periksa poros (atau selongsong) dan rumah peralatan untuk kerusakan yang dapat memengaruhi keselarasan atau dudukan segel. Periksa poros untuk eksentrisitas, ovalitas, atau cacat permukaan (misalnya, goresan, alur) di area tempat komponen segel berputar akan dipasang. Permukaan poros harus halus (biasanya Ra 0,2–0,8 μm) untuk mencegah kerusakan elastomer dan memastikan penyegelan yang tepat. Periksa lubang rumah untuk keausan, ketidaksejajaran, atau kotoran, dan pastikan dudukan segel stasioner (jika terintegrasi ke dalam rumah) rata dan bebas dari kerusakan.
  • Verifikasi Dimensi: Gunakan alat ukur presisi (misalnya, jangka sorong, mikrometer, indikator dial) untuk memastikan dimensi-dimensi penting. Ukur diameter poros untuk memastikannya sesuai dengan diameter dalam segel, dan periksa diameter lubang rumah dengan diameter luar segel. Pastikan jarak antara bahu poros dan permukaan rumah untuk memastikan segel terpasang pada kedalaman yang tepat.

2.2 Persiapan Alat

 

Penggunaan alat yang tepat sangat penting untuk menghindari kerusakan komponen selama pemasangan. Alat-alat berikut biasanya diperlukan untuk pemasangan mechanical seal:

 

  • Alat Ukur Presisi: Jangka sorong (digital atau vernier), mikrometer, indikator dial (untuk pemeriksaan keselarasan), dan pengukur kedalaman untuk memverifikasi dimensi dan keselarasan.
  • Alat Torsi: Kunci torsi (manual atau digital) yang dikalibrasi sesuai spesifikasi produsen untuk memberikan torsi yang tepat pada baut dan pengencang. Torsi yang berlebihan dapat merusak elastomer atau merusak komponen seal, sementara torsi yang terlalu rendah dapat menyebabkan sambungan longgar dan kebocoran.
  • Peralatan Pemasangan: Selongsong pemasangan segel (untuk melindungi elastomer dan permukaan segel selama pemasangan), pelapis poros (untuk mencegah goresan pada poros), dan palu bermuka lunak (misalnya, karet atau kuningan) untuk mengetuk komponen pada tempatnya tanpa menimbulkan kerusakan.
  • Peralatan Pembersih: Kain bebas serat, sikat non-abrasif, dan pelarut pembersih yang kompatibel (misalnya, isopropil alkohol, mineral spirit) untuk membersihkan komponen dan permukaan peralatan. Hindari penggunaan pelarut keras yang dapat merusak elastomer.
  • Peralatan Keselamatan: Kacamata keselamatan, sarung tangan (tahan bahan kimia jika menangani cairan berbahaya), pelindung telinga (jika bekerja dengan peralatan yang bising), dan pelindung wajah (untuk aplikasi bertekanan tinggi).

2.3 Persiapan Area Kerja

 

Area kerja yang bersih dan tertata meminimalkan risiko kontaminasi, yang merupakan penyebab utama kegagalan segel. Ikuti langkah-langkah berikut untuk mempersiapkan area kerja:

 

  • Bersihkan Lingkungan Sekitar: Bersihkan puing, debu, dan kontaminan lainnya dari area kerja. Tutupi peralatan di sekitar untuk mencegah kerusakan atau kontaminasi.
  • Siapkan Meja Kerja: Gunakan meja kerja yang bersih dan rata untuk merakit komponen segel. Letakkan kain bebas serat atau alas karet di atas meja kerja untuk melindungi permukaan segel dari goresan.
  • Label Komponen: Jika segel dibongkar (misalnya, untuk pemeriksaan), beri label pada setiap komponen untuk memastikan perakitan kembali yang benar. Gunakan wadah atau kantong kecil untuk menyimpan komponen kecil (misalnya, pegas, cincin-O) dan mencegah kehilangan.
  • Tinjau Dokumentasi: Siapkan manual instalasi, gambar peralatan, dan lembar data keselamatan (SDS) dari produsen. Pahami langkah-langkah spesifik untuk model segel yang akan dipasang, karena prosedurnya mungkin berbeda antar produsen.

3. Pemasangan Segel Mekanis Langkah demi Langkah

 

Proses pemasangan sedikit berbeda tergantung pada jenis segel mekanis (misalnya, pegas tunggal, pegas ganda, segel kartrid). Namun, prinsip-prinsip inti—keselarasan, kebersihan, dan penerapan torsi yang tepat—tetap konsisten. Bagian ini menguraikan prosedur pemasangan umum, dengan catatan khusus untuk berbagai jenis segel.

3.1 Prosedur Pemasangan Umum (Segel Non-Kartrid)

 

Segel non-kartrid terdiri dari komponen-komponen terpisah (permukaan berputar, permukaan tetap, pegas, elastomer) yang harus dipasang secara terpisah. Ikuti langkah-langkah berikut untuk pemasangannya:

3.1.1 Persiapan Poros dan Rumah

 

  1. Bersihkan Poros dan Rumah: Gunakan kain bebas serat dan pelarut yang kompatibel untuk membersihkan poros (atau selongsong) dan lubang rumah. Bersihkan sisa-sisa seal, karat, atau kotoran yang menempel. Untuk residu membandel, gunakan sikat non-abrasif—hindari penggunaan amplas atau sikat kawat, karena dapat menggores permukaan poros.
  2. Periksa Kerusakan: Periksa kembali poros dan rumah poros untuk setiap cacat yang terlewatkan selama pra-pemasangan. Jika poros memiliki goresan kecil, gunakan amplas halus (400–600 grit) untuk memoles permukaan, searah putaran poros. Untuk goresan yang lebih dalam atau eksentrisitas, ganti poros atau pasang selongsong poros.
  3. Oleskan Pelumas (Jika Diperlukan): Oleskan lapisan tipis pelumas yang kompatibel (misalnya, oli mineral, gemuk silikon) pada permukaan poros dan lubang bagian dalam komponen segel putar. Ini mengurangi gesekan selama pemasangan dan mencegah kerusakan elastomer. Pastikan pelumas kompatibel dengan fluida yang ditangani—misalnya, hindari penggunaan pelumas berbahan dasar minyak dengan fluida yang larut dalam air.

3.1.2 Memasang Komponen Segel Stasioner

 

Komponen segel stasioner (permukaan stasioner + dudukan stasioner) biasanya dipasang di dalam rumah peralatan. Ikuti langkah-langkah berikut:

 

  1. Siapkan Jok Tetap: Periksa jok tetap dari kerusakan dan bersihkan dengan kain bebas serat. Jika jok memiliki cincin-O atau gasket, oleskan lapisan tipis pelumas pada cincin-O untuk memudahkan pemasangan.
  2. MasukkanKursi Tetapke dalam Housing: Masukkan dudukan stasioner dengan hati-hati ke dalam lubang housing, pastikan dudukan sejajar dengan benar. Gunakan palu bermuka lunak untuk mengetuk dudukan hingga terpasang sepenuhnya pada bahu housing. Jangan memberikan tenaga berlebihan, karena dapat menyebabkan permukaan stasioner retak.
  3. Amankan Dudukan Tetap (Jika Diperlukan): Beberapa dudukan tetap ditahan oleh cincin penahan, baut, atau pelat gland. Jika menggunakan baut, terapkan torsi yang tepat (sesuai spesifikasi produsen) dengan pola silang untuk memastikan tekanan yang merata. Jangan memberikan torsi berlebih, karena dapat merusak dudukan atau merusak cincin-O.

3.1.3 Memasang Komponen Segel Putar

 

Komponen segel putar (permukaan putar + selongsong poros + pegas) dipasang pada poros peralatan. Ikuti langkah-langkah berikut:

 

  1. Merakit Komponen Berputar: Jika komponen berputar belum dirakit sebelumnya, pasang permukaan putar ke selongsong poros menggunakan perangkat keras yang tersedia (misalnya, sekrup set, mur pengunci). Pastikan permukaan putar sejajar dengan selongsong dan dikencangkan dengan kencang. Pasang pegas (pegas tunggal atau ganda) ke selongsong, pastikan posisinya benar (sesuai diagram produsen) untuk menjaga tekanan yang merata pada permukaan putar.
  2. Pasang Komponen Berputar pada Poros: Geser komponen berputar ke poros, pastikan permukaan putar sejajar dengan permukaan diam. Gunakan selongsong pemasangan seal untuk melindungi elastomer (misalnya, cincin-O pada selongsong) dan permukaan putar dari goresan selama pemasangan. Jika poros memiliki alur pasak, sejajarkan alur pasak pada selongsong dengan pasak poros untuk memastikan rotasi yang tepat.
  3. Amankan Komponen yang Berputar: Setelah komponen yang berputar berada pada posisi yang tepat (biasanya pada bahu poros atau cincin penahan), kencangkan menggunakan sekrup set atau mur pengunci. Kencangkan sekrup set dengan pola silang, sesuaikan torsi yang ditentukan oleh produsen. Hindari mengencangkan terlalu kencang, karena dapat merusak selongsong atau permukaan yang berputar.

3.1.4 Pemasangan Pelat Kelenjar dan Pemeriksaan Akhir

 

  1. Siapkan Pelat Kelenjar: Periksa pelat kelenjar dari kerusakan dan bersihkan secara menyeluruh. Jika pelat kelenjar memiliki cincin-O atau gasket, gantilah dengan yang baru (sesuai rekomendasi produsen) dan oleskan lapisan tipis pelumas untuk memastikan segel terpasang dengan baik.
  2. Pasang Pelat Gland: Posisikan pelat gland di atas komponen segel, pastikan sejajar dengan baut rumah. Masukkan baut dan kencangkan dengan tangan untuk menahan pelat gland di tempatnya.
  3. Sejajarkan Pelat Gland: Gunakan indikator dial untuk memeriksa kesejajaran pelat gland dengan poros. Runout (eksentrisitas) harus kurang dari 0,05 mm (0,002 inci) pada lubang pelat gland. Sesuaikan baut sesuai kebutuhan untuk memperbaiki ketidaksejajaran.
  4. Kencangkan Baut Pelat Gland: Gunakan kunci torsi untuk mengencangkan baut pelat gland dengan pola silang sesuai torsi yang ditentukan pabrikan. Ini memastikan tekanan merata di seluruh permukaan seal dan mencegah ketidaksejajaran. Periksa kembali runout setelah mengencangkan untuk memastikan kesejajaran.
  5. Inspeksi Akhir: Periksa semua komponen secara visual untuk memastikan pemasangannya benar. Periksa celah antara pelat gland dan rumah, dan pastikan komponen yang berputar bergerak bebas mengikuti poros (tanpa ikatan atau gesekan).

3.2 Pemasangan Segel Kartrid

 

Segel kartrid adalah unit pra-rakitan yang mencakup permukaan putar, permukaan stasioner, pegas, elastomer, dan pelat gland. Segel ini dirancang untuk menyederhanakan pemasangan dan mengurangi risiko kesalahan manusia. Prosedur pemasangan segel kartrid adalah sebagai berikut:

3.2.1 Pemeriksaan Pra-InstalasiSegel Kartrid

 

  1. Periksa Unit Kartrid: Keluarkan segel kartrid dari kemasannya dan periksa kerusakan selama pengiriman. Periksa permukaan segel untuk melihat apakah ada goresan atau keretakan, dan pastikan semua komponen (per, cincin-O) utuh dan terpasang dengan benar.
  2. Verifikasi Kompatibilitas: Pastikan segel kartrid kompatibel dengan ukuran poros peralatan, lubang rumah, dan parameter aplikasi (suhu, tekanan, jenis fluida) dengan merujuk silang nomor komponen pabrikan dengan spesifikasi peralatan.
  3. Bersihkan Segel Kartrid: Lap segel kartrid dengan kain bebas serat untuk menghilangkan debu atau kotoran. Jangan membongkar unit kartrid kecuali ditentukan oleh produsen—pembongkaran dapat mengganggu kesejajaran permukaan segel yang telah ditentukan sebelumnya.

3.2.2 Persiapan Poros dan Rumah

 

  1. Bersihkan dan Periksa Poros: Ikuti langkah yang sama seperti pada Bagian 3.1.1 untuk membersihkan poros dan memeriksa kerusakan. Pastikan permukaan poros halus dan bebas dari goresan atau karat.
  2. Pasang Selongsong Poros (Jika Diperlukan): Beberapa segel kartrid memerlukan selongsong poros terpisah. Jika memungkinkan, pasang selongsong pada poros, sejajarkan dengan alur pasak (jika ada), dan kencangkan dengan sekrup set atau mur pengunci. Kencangkan perangkat keras sesuai spesifikasi torsi pabrikan.
  3. Bersihkan Lubang Housing: Bersihkan lubang housing untuk menghilangkan sisa-sisa seal atau kotoran lama. Periksa lubang untuk keausan atau ketidaksejajaran—jika lubang rusak, perbaiki atau ganti housing sebelum melanjutkan.

3.2.3 Memasang Segel Kartrid

 

  1. Posisikan Segel Kartrid: Sejajarkan segel kartrid dengan lubang dan poros rumah. Pastikan flensa pemasangan kartrid sejajar dengan lubang baut rumah.
  2. Pasang Segel Kartrid pada Tempatnya: Geser segel kartrid dengan hati-hati ke dalam lubang rumah kartrid, pastikan komponen yang berputar (terpasang pada poros) bergerak bebas. Jika kartrid memiliki alat pemusat (misalnya, pin pemandu atau bushing), pastikan terpasang dengan benar pada rumah kartrid agar tetap sejajar.
  3. Kencangkan Flensa Kartrid: Masukkan baut pemasangan melalui flensa kartrid ke dalam rumah kartrid. Kencangkan baut dengan tangan untuk menahan kartrid pada tempatnya.
  4. Sejajarkan Segel Kartrid: Gunakan indikator dial untuk memeriksa kesejajaran segel kartrid dengan poros. Ukur runout pada komponen yang berputar—runout harus kurang dari 0,05 mm (0,002 inci). Sesuaikan baut pemasangan jika perlu untuk memperbaiki ketidaksejajaran.
  5. Kencangkan Baut Pemasangan: Kencangkan baut pemasangan dengan pola silang sesuai torsi yang ditentukan produsen. Ini akan mengamankan kartrid pada tempatnya dan memastikan permukaan segel sejajar dengan benar.
  6. Lepaskan Alat Bantu Pemasangan: Banyak segel kartrid dilengkapi alat bantu pemasangan sementara (misalnya, pin pengunci, penutup pelindung) untuk menahan permukaan segel pada tempatnya selama pengiriman dan pemasangan. Lepaskan alat bantu ini hanya setelah kartrid terpasang sepenuhnya pada wadahnya—melepasnya terlalu dini dapat menyebabkan permukaan segel tidak sejajar.

3.3 Pengujian dan Validasi Pasca Instalasi

 

Setelah memasang segel mekanis, sangat penting untuk menguji segel tersebut guna memastikannya berfungsi dengan baik dan tidak bocor. Pengujian berikut harus dilakukan sebelum peralatan dioperasikan sepenuhnya:

3.3.1 Uji Kebocoran Statis

 

Uji kebocoran statis memeriksa kebocoran saat peralatan tidak beroperasi (poros diam). Ikuti langkah-langkah berikut:

 

  1. Beri Tekanan pada Peralatan: Isi peralatan dengan fluida proses (atau fluida uji yang kompatibel, seperti air) dan beri tekanan hingga mencapai tekanan operasi normal. Jika menggunakan fluida uji, pastikan fluida tersebut kompatibel dengan material segel.
  2. Pantau Kebocoran: Periksa area segel secara visual untuk mencari kebocoran. Periksa antarmuka antara pelat gland dan rumah, poros dan komponen berputar, serta permukaan segel. Gunakan selembar kertas penyerap untuk memeriksa kebocoran kecil yang mungkin tidak terlihat oleh mata telanjang.
  3. Evaluasi Tingkat Kebocoran: Tingkat kebocoran yang dapat diterima bergantung pada aplikasi dan standar industri. Untuk sebagian besar aplikasi industri, tingkat kebocoran kurang dari 5 tetes per menit masih dapat diterima. Jika tingkat kebocoran melebihi batas yang dapat diterima, matikan peralatan, kurangi tekanannya, dan periksa segel untuk memeriksa ketidaksejajaran, komponen yang rusak, atau pemasangan yang tidak tepat.

3.3.2 Uji Kebocoran Dinamis

 

Uji kebocoran dinamis memeriksa kebocoran saat peralatan beroperasi (poros berputar). Ikuti langkah-langkah berikut:

 

  1. Nyalakan Peralatan: Nyalakan peralatan dan biarkan mencapai kecepatan dan suhu operasi normal. Pantau peralatan untuk mendeteksi kebisingan atau getaran yang tidak biasa, yang mungkin mengindikasikan ketidaksejajaran atau pengikatan segel.
  2. Pantau Kebocoran: Periksa area segel secara visual untuk kebocoran saat peralatan sedang beroperasi. Periksa permukaan segel untuk melihat apakah ada panas berlebih—panas berlebih dapat mengindikasikan pelumasan yang tidak memadai atau ketidaksejajaran permukaan segel.
  3. Periksa Tekanan dan Suhu: Pantau tekanan dan suhu proses untuk memastikannya tetap berada dalam batas operasi segel. Jika tekanan atau suhu melebihi rentang yang ditentukan, matikan peralatan dan sesuaikan parameter proses sebelum melanjutkan pengujian.
  4. Jalankan Peralatan untuk Periode Uji: Jalankan peralatan untuk periode uji (biasanya 30 menit hingga 2 jam) untuk memastikan segel stabil. Selama periode ini, periksa kebocoran, kebisingan, dan suhu secara berkala. Jika tidak terdeteksi kebocoran dan peralatan beroperasi dengan lancar, pemasangan segel berhasil.

3.3.3 Penyesuaian Akhir (Jika Diperlukan)

 

Jika kebocoran terdeteksi selama pengujian, ikuti langkah-langkah pemecahan masalah berikut:

 

  • Periksa Torsi: Pastikan semua baut (pelat gland, komponen berputar, dudukan stasioner) dikencangkan sesuai spesifikasi pabrikan. Baut yang longgar dapat menyebabkan ketidaksejajaran dan kebocoran.
  • Periksa Kesejajaran: Periksa kembali kesejajaran permukaan segel dan pelat gland menggunakan indikator dial. Perbaiki ketidaksejajaran dengan menyetel baut-bautnya.
  • Periksa Permukaan Segel: Jika kebocoran berlanjut, matikan peralatan, kurangi tekanannya, dan lepaskan segel untuk memeriksa permukaannya. Jika permukaannya rusak (tergores, terkelupas), gantilah dengan yang baru.
  • Periksa Elastomer: Periksa cincin-O dan gasket untuk kerusakan atau ketidaksejajaran.

Waktu posting: 12-Sep-2025