Sabemos que un sello mecánico debe funcionar hasta que se desgaste el carbón, pero nuestra experiencia nos demuestra que esto nunca ocurre con el sello original que venía instalado en la bomba. Compramos un sello mecánico nuevo y costoso, y este tampoco se desgasta. Entonces, ¿fue el sello nuevo un desperdicio de dinero?
En realidad, no. Aquí estás haciendo algo que parece lógico: intentas solucionar el problema del sello comprando uno diferente, pero es como intentar pintar un auto con una buena marca de pintura.
Si desea obtener un buen trabajo de pintura en un automóvil, deberá hacer cuatro cosas: preparar la carrocería (reparación del metal, eliminación de óxido, lijado, enmascaramiento, etc.); comprar una buena marca de pintura (no todas las pinturas son iguales); aplicar la pintura correctamente (con exactamente la cantidad correcta de presión de aire, sin goteos ni corridas y lijado frecuente entre las capas de imprimación y de acabado); y cuidar la pintura después de haberla aplicado (mantenerla lavada, encerada y en el garaje).
focas mcneally 2017
Si hiciste esas cuatro cosas correctamente, ¿cuánto puede durar la pintura de un automóvil? Obviamente, años. Sal y observa los autos pasar y verás evidencia de que hay gente que no hace esas cuatro cosas. De hecho, es tan raro que cuando vemos un auto viejo que se ve bien, nos quedamos mirándolo.
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 esperamos comenzar a prolongar la vida útil de nuestros sellos mecánicos hasta el punto en que la mayoría se desgasten. Esta información se refiere a las bombas centrífugas, pero también puede aplicarse a prácticamente cualquier tipo de equipo rotatorio, incluyendo mezcladores y agitadores.
Prepare la bomba para el sello
Para prepararse, debe alinear la bomba y el impulsor con un alineador láser. Un adaptador de marco en "C" o "D" es una opción aún mejor.
A continuación, equilibre dinámicamente el conjunto giratorio, lo cual puede hacerse con la mayoría de los equipos de análisis de vibraciones, pero consulte con su proveedor si no dispone del programa. Debe asegurarse de que el eje no esté doblado y de que gire entre centros.
Es una buena idea evitar los manguitos de eje, ya que es menos probable que un eje sólido se deforme 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 las tuberías de la bomba. Además, utilice bombas con una relación longitud-diámetro del eje baja. Esto es fundamental con las bombas de servicio intermitente.
Utilice un prensaestopas de gran tamaño, evite los diseños cónicos y deje suficiente espacio para el sello. Intente que la cara del prensaestopas quede lo más perpendicular posible al eje, lo cual puede lograrse con herramientas de refrentado, y reduzca la vibración con las técnicas que conozca.
Es fundamental evitar la cavitación de la bomba, ya que las superficies del sello podrían rebotar y dañarse. El golpe de ariete también puede ocurrir si se pierde la alimentación de la bomba mientras está en funcionamiento, por lo que es necesario tomar 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 haya diez diámetros de tubería entre la succión de la bomba y el primer codo; y que la placa base esté nivelada y sellada en su lugar.
Mantenga el impulsor abierto ajustado para reducir la vibración y los problemas de recirculación interna, asegúrese de que los cojinetes tengan la lubricación adecuada y de que no penetren agua ni sólidos en la cavidad del cojinete. También debe reemplazar los sellos de grasa o de labio por sellos de laberinto o de cara.
Asegúrese de evitar las 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 también de verificar su holgura.
Las últimas cosas que hay que hacer al preparar la bomba son asegurarse de que las partes húmedas de la bomba estén fabricadas con materiales resistentes a la corrosión, ya que los limpiadores y solventes en las líneas a veces causan problemas que el diseñador nunca anticipó.
Luego selle cualquier aire que pueda estar fugándose hacia el lado de succión de la bomba y elimine cualquier aire que pueda estar atrapado en la voluta.
Compra un buen sello
Utilice diseños con balanceo hidráulico que sellen tanto la presión como el vacío. Si va a usar un elastómero en el sello, intente usar una junta tórica. Estas son las mejores formas por muchas razones, pero no permita que nadie presione la junta tórica con un resorte, ya que no se flexionará ni rodará correctamente.
También debe utilizar diseños de sellos que no se desgasten, ya que el desgaste del eje es una de las principales causas de fallas prematuras de los sellos.
Los sellos estacionarios (donde los resortes no giran con el eje) son mejores que los sellos rotatorios (donde los resortes giran) para sellar emisiones fugitivas y cualquier otro fluido. Si el sello tiene resortes pequeños, manténgalos fuera del fluido o se obstruirán fácilmente. Existen muchos diseños de sellos que cuentan con esta característica antiobstrucción.
Una cara dura y ancha es excelente para el movimiento radial que vemos en aplicaciones de mezcladores y en aquellos sellos que están ubicados físicamente lejos de los cojinetes.
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 fluido de sellado en el diámetro exterior del sello; de lo contrario, la fuerza centrífuga lanzará sólidos hacia las caras lapeadas y restringirá su movimiento cuando el carbón se desgaste. También debería utilizar carbones sin relleno para las caras del sello, ya que son los mejores y su costo no es excesivo.
Además, asegúrese de poder identificar todos los materiales del sello porque es imposible solucionar el problema de 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.
Procure 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 sea en ambas direcciones; de lo contrario, corre el riesgo de que una de las caras se abra debido a una inversión o aumento repentino de presión.
Por último, si el diseño incluye un carbono prensado en un soporte metálico, asegúrese de que el carbono se haya prensado y no se haya "encogido". El carbono prensado se corta para adaptarse a las irregularidades del soporte metálico, lo que ayuda 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 a su bajo calor específico y mala conductividad.
Durante la instalación, mantenga el sello lo más cerca posible de los rodamientos. Generalmente hay espacio para extraer el sello del prensaestopas y luego usar el área del prensaestopas como buje de soporte para estabilizar el eje giratorio.
Dependiendo de la aplicación, tendrás que decidir si este buje 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 utilizar en bombas de doble extremo; de lo contrario, tendrá que reemplazar ambos sellos cuando solo uno haya fallado.
También permiten cambiar sellos sin tener que hacer una realineación con el controlador de la bomba.
No lubrique las caras del sello durante la instalación y evite que entren sólidos en las caras lapeadas. Si las caras del sello tienen una capa protectora, retírela antes de la instalación.
Si se trata de un sello de fuelle de goma, requiere un lubricante especial que hará que el fuelle se adhiera al eje. Normalmente es un fluido a base de petróleo, pero puede consultar con su proveedor para asegurarse. Los sellos de fuelle de goma también requieren un acabado del eje no superior a 40 RMS, de lo contrario, el caucho tendrá dificultades para adherirse al eje.
Por último, al instalar en una aplicación vertical, asegúrese de purgar el prensaestopas en las caras del sello. Es posible que deba instalar esta purga si el fabricante de la bomba no la 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 su cuidado continuo. Los sellos prefieren sellar un líquido lubricante fresco y limpio, y aunque rara vez tenemos uno para sellar, quizás pueda aplicar un control ambiental en el área del prensaestopas para convertir su producto en uno.
Si utiliza un prensaestopas encamisado, asegúrese de que esté limpio. El condensado o el vapor son los fluidos más adecuados para circular por la camisa.
Intente instalar un buje de carbono en el extremo del prensaestopas para que actúe como barrera térmica que ayudará a estabilizar la temperatura del prensaestopas.
El lavado es el mejor control ambiental, ya que causa la dilución del producto, pero si se usa el sello correcto, no se necesitará mucho lavado. 15 a 19 litros por hora (observe que dije hora, no minuto) deberían ser suficientes para ese tipo de sello.
También debe mantener el fluido en movimiento en el prensaestopas para evitar la acumulación de calor. La recirculación por succión eliminará los sólidos más pesados que el producto que se está sellando.
Dado que esta es la condición más común de la pulpa, utilice la recirculación por succión como estándar. Además, aprenda dónde no usarla.
La recirculación de descarga permite aumentar la presión en el prensaestopas para evitar que el fluido se vaporice entre las caras lapeadas. Evite dirigir la línea de recirculación hacia las caras lapeadas, ya que podría dañarlas. Si utiliza un fuelle metálico, la línea de recirculación puede actuar como una arenadora y cortar las placas delgadas del fuelle.
Si el producto está demasiado caliente, enfríe la zona del prensaestopas. Es importante recordar que estos controles ambientales suelen ser más importantes cuando la bomba está parada, ya que las temperaturas de reposo y el enfriamiento de parada pueden alterar drásticamente la temperatura del prensaestopas, provocando un cambio de estado en el producto.
Los productos peligrosos necesitarán un prensaestopas tipo API si no se utilizan sellos dobles. El buje de emergencia, parte de la configuración API, protegerá el sello contra daños físicos en caso de pérdida de un rodamiento durante el funcionamiento de la bomba.
Asegúrese de que las conexiones API estén correctamente realizadas. Es fácil combinar los cuatro puertos y conectar la línea de lavado o recirculación al puerto de enfriamiento.
Evite pasar demasiado vapor o agua por la conexión de enfriamiento, ya que podría entrar en la caja del rodamiento. Los operadores suelen percibir una fuga en la conexión de drenaje como una falla del sello. Asegúrese de que conozcan la diferencia.
Implementando estos consejos de sellado
¿Alguien hace alguna vez estas cuatro cosas? Lamentablemente no. Si lo hiciéramos, el 85 o 90 % de nuestros sellos se desgastarían, en lugar del 10 o 15 % que lo hacen. El sello que falla prematuramente con mucha superficie de carbono restante sigue siendo la norma.
La excusa más común que escuchamos para explicar la falta de una buena vida útil de los sellos es que nunca hay tiempo para hacerlo bien, seguida del cliché: "Pero siempre hay tiempo para arreglarlo". La mayoría de nosotros realizamos uno o dos de los pasos necesarios y experimentamos un aumento en la vida útil de los sellos. No hay nada malo en aumentar la vida útil de los sellos, pero eso dista mucho de desgastarlos.
Piénsalo un momento. Si el sello dura un año, ¿qué tan grave puede ser el problema? La temperatura no puede ser demasiado alta ni la presión demasiado alta. Si eso fuera cierto, el sello no tardaría un año en fallar. El producto no puede estar demasiado sucio por la misma razón.
A menudo, el problema se reduce a un diseño de sello que desgasta el eje, lo que provoca una fuga a través del manguito o eje dañado. En otras ocasiones, el problema reside en el enjuague anual que se utiliza para limpiar las líneas, y nadie cambia los materiales del sello para compensar esta amenaza a sus componentes.
Hora de publicación: 25 de agosto de 2023