Wawancara dengan Pendiri

Mengungkap Rahasia Segel Mekanis yang Tahan Lama

Dalam sistem operasional peralatan industri, segel mekanis berperan sebagai pahlawan tanpa tanda jasa—diam-diam menjaga ujung poros peralatan transportasi fluida. Segel ini harus mencegah kebocoran media untuk memastikan keselamatan produksi sekaligus mengurangi kehilangan gesekan guna meningkatkan efisiensi energi. Komponen yang tampak kecil ini secara langsung terkait dengan operasi stabil sektor industri inti seperti pengolahan kimia, energi, dan pengolahan air. Bahkan tingkat teknologinya dianggap sebagai indikator utama presisi dan kedahsyatan manufaktur peralatan.

Tuan Tong Hanquan, pendiri Jiangsu Golden Eagle Fluid Machinery Co., Ltd., telah mencurahkan 50 tahun sejak tahun 1976 di bidang ini. Melalui puluhan tahun ketekunan, ia menyaksikan perjalanan lengkap segel mekanis domestik yang berkembang dari peniruan hingga inovasi mandiri. Hari ini, kami mengundang Ketua Tong untuk membahas efektivitas segel mekanis—dari prinsip dasar hingga pengalaman praktis—mengungkap 'rahasia umur panjang' komponen kritis ini.

Wartawan : Ketua Tong, dengan lima dekade pengalaman di industri segel mekanis, Anda telah menyaksikan perkembangan dan transformasinya. Dimulai dari dasar-dasar, faktor apa yang paling penting dalam memperpanjang masa pakai segel mekanis saat beroperasi dalam media cair?

Ketua Tong : Pada akhirnya, semuanya bermuara pada pemeliharaan lapisan cairan. Antara permukaan gesekan pada cincin dinamis dan stasioner dalam segel mekanis, lapisan cairan yang terbentuk oleh medium memberikan pelumasan penting. Lapisan ini berfungsi sebagai lapisan pelindung—tanpanya, atau jika menjadi tidak stabil, segel akan cepat mengalami kegagalan. Di Golden Eagle, kami mengutamakan stabilitas lapisan cairan sebagai indikator utama dalam seluruh proses desain dan produksi kami.

Wartawan : Apa saja kondisi pelumasan berbeda antara permukaan gesekan ini, dan bagaimana pengaruhnya terhadap umur segel?

Ketua Tong : Berdasarkan praktik dan penelitian kami, terdapat empat kondisi utama:

Gesekan Kering : Skenario terburuk, di mana tidak ada cairan yang masuk ke permukaan gesekan—hanya tersisa debu dan lapisan teroksidasi. Hal ini menyebabkan timbulnya panas secara langsung, keausan, dan kebocoran cepat. Di awal karier saya, saya menemui banyak kasus dimana pemasangan yang tidak tepat menyebabkan gesekan kering, yang mengakibatkan kerugian besar

Pelumasan Batas : Secara teori, permukaan yang disegel tidak pernah benar-benar halus. Apa yang tampak rata tetap memiliki puncak dan lembah mikroskopis. Ketika cairan atau media penyegel masuk ke celah di bawah tekanan, cairan tersebut mengisi lembah-lembahnya tetapi tidak mengisi puncak-puncaknya. Lembah-lembah mendapatkan pelumasan, namun puncak-puncak mengalami kontak langsung dan gesekan, sehingga menyebabkan keausan sedang dan timbulnya panas.

 

Pelumasan Semi-Cair : Ini adalah kondisi ideal. Dengan menciptakan 'lekukan makro' pada permukaan ujung melalui alur, lapisan cairan tipis namun stabil dipertahankan. Hal ini mengurangi koefisien gesekan dan memastikan penyegelan yang efektif.

 

Pelumasan Cair Penuh : Meskipun tampak ideal karena tidak ada gesekan, celah yang terlalu besar menyebabkan kebocoran—sehingga justru menjadi kontraproduktif.

Wartawan : Tampaknya pelumasan semi-cair merupakan kondisi ideal yang harus dicapai. Faktor-faktor apa saja yang harus dipertimbangkan untuk mencapai kondisi ini?

Ketua Tong : Pendekatan yang komprehensif sangat penting. Sifat media merupakan faktor mendasar—misalnya, media dengan viskositas tinggi lebih mudah membentuk lapisan cair dibandingkan media dengan viskositas rendah. Tekanan, suhu, dan kecepatan geser juga kritis: tekanan berlebih dapat merusak lapisan cair, suhu tinggi dapat menguapkan media, dan kecepatan tinggi dapat memperbesar panas gesekan.

Di Golden Eagle, kami melakukan perhitungan rinci terhadap parameter-parameter ini selama proses pemilihan oleh pelanggan. Selain itu, faktor-faktor seperti penyesuaian tekanan permukaan ujung, desain struktur pelumasan, dan ketelitian pemesinan permukaan gesek harus dioptimalkan. Sebagai contoh, meskipun ketidakhamparan permukaan Ra0,8 dulu dianggap dapat diterima, kini penggerindaan presisi kami mencapai Ra0,02, yang secara signifikan meningkatkan retensi lapisan cair.

Wartawan : Anda menyebutkan struktur pelumasan—kami mendengar bahwa Golden Eagle memiliki keahlian teknis yang kuat dalam meningkatkan struktur tersebut. Bisakah Anda menjelaskannya lebih lanjut?

Ketua Tong : Tentu saja. Desain struktural merupakan salah satu kompetensi inti kami.

Permukaan Ujung Eksentrik : Dengan sedikit menggeser pusat cincin dinamis atau stasioner dari porosnya, pelumas 'ditarik' masuk ke permukaan gesekan selama perputaran. Namun, tingkat eksentrisitas harus tepat—pergeseran yang berlebihan menyebabkan keausan tidak merata di bawah tekanan tinggi, dan kecepatan tinggi memerlukan desain yang cermat untuk menghindari getaran akibat gaya sentrifugal. Kami belajar hal ini dengan susah payah pada seal pompa kimia di awal pengalaman kami, dan kemudian menyelesaikannya melalui analisis elemen hingga.

Alur pada Permukaan Ujung : Dalam kondisi tekanan tinggi dan kecepatan tinggi, alur secara efektif mengurangi gangguan lapisan cair akibat panas gesekan. Penempatan alur sangat penting: untuk segel bertekanan eksternal, alur harus berada pada cincin stasioner guna mencegah kontaminan masuk; untuk segel bertekanan internal, cincin dinamis lebih disarankan karena gaya sentrifugal akan mengeluarkan kontaminan. Bentuk, jumlah, dan kedalaman alur juga berpengaruh—terlalu banyak atau terlalu dalam dapat meningkatkan kebocoran. Alur berbentuk baji kami telah meningkatkan efisiensi pelumasan sebesar 30% dibanding desain persegi panjang sebelumnya.

 

Pelumasan Hidrostatik : Ini melibatkan penggunaan sumber fluida independen (misalnya, pompa hidrolik) untuk mengalirkan pelumas bertekanan langsung ke permukaan gesekan, memberikan pelumasan sekaligus tahanan terhadap tekanan media. Desain ini umum digunakan pada ketel reaksi bertekanan tinggi.

Wartawan : Apakah tantangan pelumasan lebih kompleks untuk segel mekanis dalam media gas?

Ketua Tong : Memang, kondisi tersebut lebih sulit. Kondisi semacam ini sering melibatkan pelumasan yang tidak mencukupi, masalah disipasi panas, dan kerentanan terhadap kebocoran, sehingga memerlukan desain khusus untuk memastikan operasi yang stabil. Kami biasanya menggunakan segel gas kering, yang memanfaatkan pola alur berukuran mikron (misalnya spiral atau alur T) untuk menghasilkan efek hidrodinamik, memampatkan gas menjadi lapisan tipis sekali (sekitar 3–5 μm) agar dapat beroperasi tanpa kontak. Dalam proyek modifikasi untuk pabrikan kompresor gas, pendekatan ini berhasil memperpanjang masa pakai segel dari 3 bulan menjadi 18 bulan.

Wartawan : Di balik inovasi-inovasi ini, apakah ada banyak pengalaman coba-coba?

Ketua Tong : Tentu saja. Pada tahun 1980-an, saat mengerjakan segel untuk pompa kilang, kami melakukan eksperimen dengan alur pada permukaan ujung. Awalnya, terlalu banyak alur menyebabkan kebocoran berlebihan; terlalu sedikit mengakibatkan gesekan kering. Dibutuhkan lebih dari 20 percobaan untuk menemukan parameter yang optimal. Saat ini, insinyur muda mendapat manfaat dari simulasi komputer, sehingga mengurangi banyak tebakan. Namun, saya selalu menekankan bahwa kesenjangan antara data laboratorium dan kondisi lapangan harus dijembatani oleh pengalaman praktis. Karena itulah Golden Eagle tetap kokoh di industri—kami menghargai baik teori maupun praktik.

Diskusi hari ini dengan Ketua Tong, dari prinsip pelumasan film cair hingga desain struktural yang meningkatkan pelumasan, telah mengungkap logika mendasar di balik umur panjang segel mekanis. Dalam wawancara berikutnya, Ketua Tong akan membahas lebih dalam penerapan praktisnya, mengeksplorasi strategi pemilihan serta langkah-langkah pencegahan kegagalan segel mekanis di berbagai industri—termasuk pengolahan kimia, farmasi, penyulingan minyak, dan material baru. Nantikan!