Sistem Seal Pada Pompa Air
Pompa, apapun jenisnya, pasti terdiri dari dua bagian utama yang menyusunnya yakni bagian yang stasioner (diam) dalam hal ini adalah casing pompa, serta bagian yang berputar yakni poros dan impeller. Di antara kedua bagian tersebut terdapat area yang mempertemukan secara langsung fluida kerja yang dipompa dengan atmosfer. Pada titik inilah keberadaan sistem seal pada pompa diperlukan. Sistem seal pada pompa berfungsi untuk mengurangi seminimal mungkin terjadinya kebocoran fluida kerja di area pertemuan antara sisi casing pompa dengan rotornya.
Ada dua tipe seal pompa yang lazim kita temui di dunia industri, tipe gland packing seal dan tipe mechanical seal. Untuk lebih memperjelas perbedaan antara keduanya, mari kita bahas satu-persatu.
Gland Packing Seal System
Sistem seal ini cukup sederhana dengan hanya melibatkan beberapa komponen penting. Komponen utamanya adalah sebuah packing/gland yang menjadi titik pertemuan antara sisi casing pompa dengan poros pompa. Packing ini ditahan oleh sebuah komponen bernama gland follower yang posisinya dapat diatur untuk memberikan tekanan tertentu terhadap packing. Besar tekanan gland follower diatur oleh beberapa buah sekrup (gland bolts). Semakin kuat tekanan yang diberikan oleh gland follower terhadap packing ini maka akan semakin sedikit fluida yang bocor melalui sela-sela antara poros dengan packing. Akan tetapi jika gesekan antara packing dengan poros terlalu besar, akan lebih cepat mengurangi umur packing karena temperatur kerja nya yang terlalu tinggi. Untuk mengatasinya maka dibutuhkan sistem pendinginan pada packing tersebut, hal ini umumnya didapatkan dengan sedikit membocorkan fluida kerja ke sela-sela poros dengan packing. Sehingga keketatan gland bolts harus tepat agar didapatkan pendinginan yang optimal pada packing.
Penggunaan sistem gland packing ini membutuhkan perhatian khusus dalam hal perawatannya. Dalam interval tertentu, tekanan gland follower terhadap gland perlu diatur sedemikian rupa sehingga kebocoran fluida tidak terlalu besar ataupun tidak terlalu kecil. Dan dalam interval tertentu pula, komponen gland perlu diganti dengan yang baru.
Mechanical Seal System
Sistem gland packing sudah tidak banyak digunakan pada pompa-pompa modern. Penyebab utamanya adalah kebutuhan perawatan yang cukup tinggi. Mechanical seal menjadi tipe yang saat ini paling banyak digunakan pada pompa. Perawatannya yang sangat mudah bahkan hampir zero-maintenance menjadi alasan utamanya. Selain itu sistem ini juga benar-benar men-seal sistem pompa sehingga kebocoran fluida kerja menjadi sangat-sangat kecil dan dapat diabaikan jumlahnya.
Komponen-komponen mechanical seal dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu bagian yang berputar dan bagian yang stasioner.
- Komponen Berputar
Bagian dari mechanical seal yang berputar, terkoneksi secara langsung ke poros pompa dan ikut berputar pada saat pompa bekerja. Komponen yang terhubung langsung dengan shaft adalah rubber bellows (8). Tekanan dari pegas (6) yang diteruskan oleh torque transmission ring (7), menjaga agar rubber bellows selalu menempel ke sisi shaft dan ikut berputar. Pegas (6) berfungsi untuk mentransfer tekanan ke torque transmission ring sisi atas dan bawah (5 dan 7). Tekanan yang didistribusikan melalui torque transmission ring sisi atas (5) akan diteruskan ke rotating seal ring (4). Rotating seal ring adalah komponen mechanical seal yang terpasang dan ikut berputar bersama rubber bellows. Komponen ini bergesekan langsung dengan bagian yang stasioner. Sifat rubber bellows yang elastis dan fleksibel secara aksial, berfungsi untuk mencegah kebocoran fluida kerja di antara shaft (9) dengan rotating seal ring (4). Tekanan dari pegas serta sifat rubber bellows yang dapat berdeformasi secara aksial, akan menjaga semua komponen seal saling menekan sehingga tidak terjadi kebocoran pada saat pompa beroperasi maupun tidak. - Komponen Stasioner
Komponen-komponen mechanical seal yang diam terkoneksi dengan casing/housing pompa (1). Komponen tersebut terdiri atas sebuah dudukan/stationery seat (3) dan secondary rubber seal (2). Secondary rubber seal berfungsi untuk mencegah terjadinya kebocoran di antara dudukan dengan casing pompa. Sedangkan stationery seat menjadi komponen yang bergesekan langsung dengan rotating seal ring. Oleh karena itu, secondary rubber (karet) seal juga berfungsi untuk menjaga stationery seat agar tidak berputar mengikuti putaran rotating seal ring tersebut.
Pada saat pompa bekerja, di antara dua komponen mechanical seal yang saling bergesekan yakni stationery seat dan rotating seal didesain terbentuk sebuah lapisan film. Lapisan ini terbentuk dari fluida kerja yang sangat sedikit jumlahnya keluar melalui sela-sela komponen-komponen mechanical seal. Lapisan film tersebut berfungsi sebagai pelumas dan secara alami akan menguap akibat temperatur gesekan yang tinggi. Penguapan tersebut tidak kasat mata, dan karena jumlahnya yang sangat sedikit maka dapat diabaikan. Namun apabila komponen-komponen mechanical seal tidak bekerja dengan baik, maka dapat menimbulkan kebocoran yang lebih besar.
Berikut adalah beberapa faktor penyebab terjadinya kebocoran pada mechanical seal:
- Kekasaran permukaan komponen seal
- Vibrasi pompa
- Kecepatan putaran
- Diameter shaft
- Temperatur, viskositas, dan jenis fluida kerja
