Sabemos que se supone que un sello mecánico funciona hasta que el carbón se desgasta, pero nuestra experiencia nos muestra que esto nunca sucede con el sello del equipo original que vino instalado en la bomba. Compramos un sello mecánico nuevo y caro y tampoco se desgasta. Entonces, ¿el nuevo sello fue una pérdida de dinero?
No precisamente. Aquí estás haciendo algo que parece lógico, estás tratando de resolver el problema del sello comprando un sello diferente, pero eso es como tratar de conseguir una buena pintura en un automóvil comprando una buena marca de pintura.
Si quisieras conseguir un buen trabajo de pintura en un automóvil tendrías que hacer cuatro cosas: Preparar la carrocería (reparación de metales, eliminación de óxido, lijado, enmascarado, etc.); comprar pintura de buena marca (no todas las pinturas son iguales); aplique la pintura correctamente (con exactamente la cantidad correcta de presión de aire, sin goteos ni corridas y lijando frecuentemente entre la imprimación y la capa de acabado); y cuidar la pintura después de su aplicación (mantenerla lavada, encerada y guardada en el garaje).
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Si hiciste esas cuatro cosas correctamente, ¿cuánto tiempo puede durar un trabajo de pintura en un automóvil? Obviamente durante años. Salga y observe pasar los autos y verá evidencia de personas que no están haciendo esas cuatro cosas. De hecho, es tan raro que cuando vemos un coche viejo y con buen aspecto, lo miramos fijamente.
Lograr una buena vida útil del sello también implica cuatro pasos. Deberían ser obvios, pero veámoslos de todos modos.
Prepare la bomba para el sello: ese es el trabajo de la carrocería
Compra un buen sello – la buena pintura
Instale el sello correctamente – aplique la pintura correctamente
Aplique el control ambiental correcto si es necesario (y probablemente lo sea) – también lave y encere
Analizaremos cada uno de estos temas en detalle y, con suerte, comenzaremos a aumentar la vida útil de nuestros sellos mecánicos hasta el punto en que la mayoría de ellos se desgasten. Esta información se refiere a las bombas centrífugas, pero también puede aplicarse a casi cualquier tipo de equipo rotativo, incluidos mezcladores y agitadores.
Prepare la bomba para el sello.
Para prepararlo se debe hacer una alineación entre la bomba y el motor, utilizando un alineador láser. Un adaptador de marco “C” o “D” es una opción aún mejor.
A continuación, equilibra dinámicamente el conjunto giratorio, lo que se puede hacer utilizando la mayoría de los equipos de análisis de vibraciones, pero consulte con su proveedor si no tiene el programa. Debes asegurarte de que el eje no esté doblado y de girarlo entre centros.
Es una buena idea evitar las camisas de eje, ya que es menos probable que un eje sólido se desvíe y es mucho mejor para un sello mecánico, y tratar de reducir la tensión de la tubería siempre que sea posible.
Utilice una bomba de diseño de “línea central” si la temperatura del producto es superior a 100 °C, ya que esto reducirá algunos problemas de tensión en la tubería en la bomba. Además, utilice bombas con una relación baja entre longitud y diámetro del eje. Esto es extremadamente importante con las bombas de servicio intermitente.
Utilice un prensaestopas de gran tamaño, evite los diseños cónicos y déle mucho espacio al sello. Intente que la cara del prensaestopas esté lo más cuadrada posible con el eje, lo que se puede hacer usando herramientas de revestimiento, y reduzca la vibración utilizando cualquier técnica que conozca.
Es esencial que no permita que la bomba cavite, ya que las caras del sello se abrirán y posiblemente se dañen. El golpe de ariete también puede ocurrir si se corta la energía a la bomba mientras está funcionando, así que tome medidas preventivas para evitar estos problemas.
Hay algunas cosas que deben verificarse al preparar la bomba para el sello, entre ellas: que la masa del pedestal de la bomba/motor sea al menos cinco veces la masa del hardware que se encuentra sobre él; que existan diez diámetros de tubería entre la succión de la bomba y el primer codo; y que la placa base esté nivelada y con lechada en su lugar.
Mantenga el impulsor abierto ajustado para disminuir la vibración y los problemas de recirculación interna, asegúrese de que los cojinetes tengan la cantidad adecuada de lubricación y que el agua y los sólidos no penetren en la cavidad del cojinete. También debe reemplazar la grasa o los sellos de labio con sellos de laberinto o de cara.
Asegúrese de evitar líneas de recirculación de descarga conectadas al prensaestopas; en la mayoría de los casos, la recirculación de succión será mejor. Si la bomba tiene anillos de desgaste, asegúrese de verificar también su holgura.
Lo último que hay que hacer al preparar la bomba es asegurarse de que las partes húmedas de la bomba estén fabricadas con materiales resistentes a la corrosión, ya que los limpiadores y disolventes en las líneas a veces causan problemas que el diseñador nunca anticipó.
Luego, selle el aire que pueda estar filtrándose hacia el lado de succión de la bomba y retire el que pueda quedar atrapado en la voluta.
Compra un buen sello
Utilice diseños hidráulicamente equilibrados que sellen tanto la presión como el vacío y si va a utilizar un elastómero en el sello, intente utilizar una junta tórica. Éstas tienen la mejor forma por muchas razones, pero no permita que nadie cargue con resorte la junta tórica o no se flexionará ni rodará como debería.
También debe utilizar diseños de sellos sin fricción, ya que la fricción del eje es una de las principales causas de falla prematura del sello.
Los sellos estacionarios (donde los resortes no giran con el eje) son mejores que los sellos giratorios (los resortes giran) para sellar emisiones fugitivas y cualquier otro fluido. Si el sello tiene resortes pequeños, manténgalos fuera del líquido o se obstruirán fácilmente. Hay muchos diseños de sellos que tienen esta característica de no obstrucción.
Una cara ancha y dura es excelente para el movimiento radial que vemos en aplicaciones de mezcladores y aquellos sellos que están ubicados físicamente muy lejos de los rodamientos.
También necesitará algún tipo de amortiguación de vibraciones para los sellos de fuelle metálico de alta temperatura porque carecen del elastómero que normalmente realiza esa función.
Utilice diseños que mantengan el líquido sellador en el diámetro exterior del sello, o la fuerza centrífuga arrojará sólidos hacia las caras traslapadas y restringirá su movimiento cuando el carbón se desgaste. También debes usar carbones sin relleno para las caras del sello, ya que son el mejor tipo y el costo no es excesivo.
Además, asegúrese de poder identificar todos los materiales del sello porque es imposible solucionar problemas con un "material misterioso".
No dejes que el proveedor te diga que su material es propietario, y si esa es su actitud busca otro proveedor o fabricante, de lo contrario te mereces todos los problemas que vas a tener.
Intente mantener los elastómeros alejados de la cara del sello. El elastómero es la parte del sello más sensible al calor y la temperatura es más alta en las caras.
Cualquier producto peligroso o costoso también debe sellarse con sellos dobles. Asegúrese de que el equilibrio hidráulico esté en ambas direcciones o estará apostando a que una de las caras podría abrirse en caso de una inversión o un aumento repentino de presión.
Por último, si el diseño tiene un carbón presionado en un soporte de metal, asegúrese de que el carbón haya sido presionado y no “encogido”. El carbón prensado se cortará para adaptarse a las irregularidades del soporte de metal, lo que ayudará a mantener planas las caras traslapadas.
Instale el sello correctamente
Los sellos de cartucho son el único diseño que tiene sentido si desea realizar ajustes en el impulsor, y son mucho más fáciles de instalar porque no necesita una impresión ni tomar medidas para obtener la carga frontal correcta.
Los sellos dobles de cartucho deben tener un anillo de bombeo incorporado y se debe usar líquido amortiguador (presión más baja) entre los sellos siempre que sea posible para evitar problemas de dilución del producto.
Evite cualquier tipo de aceite como fluido amortiguador debido al bajo calor específico del aceite y su mala conductividad.
Al instalar, mantenga el sello lo más cerca posible de los rodamientos. Generalmente hay espacio para sacar el sello del prensaestopas y luego usar el área del prensaestopas como buje de soporte para ayudar a estabilizar el eje giratorio.
Dependiendo de la aplicación, deberá decidir si este casquillo de soporte debe retenerse axialmente.
Los sellos divididos también tienen sentido en casi cualquier aplicación que no requiera sellos dobles o sellado de emisiones fugitivas (fugas medidas en partes por millón).
Los sellos divididos son el único diseño que debe usar en bombas de doble extremo; de lo contrario, tendrá que reemplazar ambos sellos cuando solo uno haya fallado.
También le permiten cambiar los sellos sin tener que realizar una realineación con el controlador de la bomba.
No lubrique las caras del sello durante la instalación y mantenga los sólidos alejados de las caras traslapadas. Si hay una capa protectora en las caras del sello, asegúrese de quitarla antes de la instalación.
Si se trata de un sello de fuelle de goma, requieren un lubricante especial que hará que el fuelle se adhiera al eje. Normalmente es un fluido a base de petróleo, pero puedes consultar con tu proveedor para estar seguro. Los sellos de fuelle de caucho también requieren un acabado del eje no mejor que 40 RMS, o el caucho tendrá dificultades para adherirse al eje.
Por último, al instalar en una aplicación vertical, asegúrese de ventilar el prensaestopas en las caras del sello. Es posible que deba instalar este respiradero si el fabricante de la bomba nunca lo proporcionó.
Muchos sellos de cartucho tienen un respiradero incorporado que se puede conectar a la succión de la bomba o a algún otro punto de baja presión en el sistema.
Cuida el sello
El último paso para lograr una buena vida útil del sello es cuidarlo continuamente. Los sellos prefieren sellar un líquido lubricante, limpio y fresco, y aunque rara vez tenemos uno de esos para sellar, tal vez pueda aplicar un control ambiental en el área del prensaestopas para convertir su producto en uno.
Si está utilizando un prensaestopas con camisa, asegúrese de que la camisa esté limpia. El condensado o el vapor son los mejores fluidos para circular a través de la camisa.
Intente instalar un casquillo de carbono en el extremo del prensaestopas para que actúe como una barrera térmica que ayudará a estabilizar la temperatura del prensaestopas.
El lavado es el control ambiental definitivo, ya que provoca la dilución del producto, pero si utiliza el sello correcto no necesitará mucho lavado. Cuatro o cinco galones por hora (tenga en cuenta que dije hora, no minuto) deberían ser suficientes para ese tipo de sello.
También debe mantener el líquido en movimiento en el prensaestopas para evitar la acumulación de calor. La recirculación de succión eliminará los sólidos que sean más pesados que el producto que está sellando.
Dado que ésta es la condición más común del lodo, utilice la recirculación de succión como estándar. Además, aprenda dónde no usarlo.
La recirculación de descarga le permitirá aumentar la presión en el prensaestopas para evitar que el fluido se vaporice entre las caras traslapadas. Procure no dirigir la línea de recirculación hacia las caras traslapadas, podría dañarlas. Si utiliza un fuelle metálico, la línea de recirculación puede actuar como un chorro de arena y cortar las finas placas del fuelle.
Si el producto está demasiado caliente, enfríe el área del prensaestopas. Es importante recordar que estos controles ambientales suelen ser más importantes cuando la bomba está parada porque las temperaturas de remojo y el enfriamiento apagado pueden cambiar drásticamente la temperatura del prensaestopas, provocando que el producto cambie de estado.
Los productos peligrosos necesitarán una API. tipo prensaestopas si decide no utilizar sellos dobles. El casquillo de desastre que forma parte de la API. La configuración protegerá el sello de daños físicos si se pierde un rodamiento cuando la bomba está funcionando.
Asegúrese de que las conexiones API se realicen correctamente. Es fácil mezclar los cuatro puertos y llevar la línea de lavado o recirculación al puerto de enfriamiento.
Trate de no poner demasiado vapor o agua a través de la conexión de enfriamiento o entrará en la caja del cojinete. Los operadores a menudo perciben las fugas en la conexión de drenaje como una falla en el sello. Asegúrese de que sepan la diferencia.
Implementando estos consejos para sellar
¿Alguien alguna vez hace estas cuatro cosas? Lamentablemente no. Si lo hiciéramos, el 85 o el 90 por ciento de nuestros sellos se desgastarían, en lugar del diez o el 15 por ciento que lo hacen. El sello que falla prematuramente y queda mucha cara de carbono sigue siendo la regla.
La excusa más común que escuchamos para explicar nuestra falta de buena vida útil de las focas es que nunca hay tiempo para hacerlo bien, seguida del cliché: "Pero siempre hay tiempo para arreglarlo". La mayoría de nosotros hacemos uno o dos de los pasos necesarios y experimentamos un aumento en la vida útil de nuestras focas. No hay nada de malo en aumentar la vida útil de los sellos, pero eso está muy lejos de desgastarlos.
Piénselo por un minuto. Si el sello dura un año, ¿qué tan grande puede ser el problema? La temperatura no puede ser demasiado alta ni la presión demasiado severa. Si eso fuera cierto, no tardaría un año en fallar el sello. El producto no puede estar demasiado sucio por el mismo motivo.
A menudo encontramos que el problema es tan simple como un diseño de sello que desgasta el eje, provocando una ruta de fuga a través del manguito o eje dañado. Otras veces encontramos que el lavado que se utiliza para limpiar las líneas una vez al año es el culpable y nadie cambia los materiales del sello para reflejar esta amenaza a los componentes del sello.
Hora de publicación: 25 de agosto de 2023