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La Presentación de entrenamiento Knowledge Series de la “Fluid Sealing Association” explica las diversas configuraciones de sellos mecánicos y da una visión general de su proceso de selección. Se abordan los siguientes temas:
▪ Arreglos de sellos – sellos sencillos y duales
▪ Configuraciones de sellos duales
▪ Planes ambientales
▪ Selección de sellos
Componentes de Sellos Mecánicos
Todos los sellos mecánicos tienen los mismos elementos básicos. Estos elementos pueden variar en forma con diferentes tipos de sellos, sin embargo la función que realizan es la misma
Junta en brida del sello
Elemento flexible (resorte o fuelle/diafragma)
Brida del Sello
Sello secundario de la Cara Estacionaria
FLUIDO DE PROCESO ATMÓSFERA
Sello Secundario Dinámico
de Sellado Rotativa
Cara de Sellado Estacionaria
Par de Caras de Sellado
Cara
Arreglos de Sellos
Arreglos de Sellos
Arreglo 1) Sello mecánico sencillo
Un ensamble de sello mecánico con un par de caras de sellado
Arreglo 2) Sello mecánico dual NO-PRESURIZADO
Un ensamble de sello mecánico con 2 juegos de caras de sellado. La cavidad formada entre los dos sellos no esta presurizada y puede ser llenada con líquido o gas
Arreglo 3) Sello mecánico dual PRESURIZADO
Un ensamble de sello mecánico con 2 juegos de caras de sellado. La cavidad formada entre los dos sellos esta presurizada por encima de la presión del fluido de proceso y puede ser llenada con líquido o gas
Arreglos de Sellos
Sello mecánico sencillo – Arreglo 1 (típico)
Los sellos mecánicos sencillos pueden incorporar caras características para permitir que el ambiente, ya sea en el lado del fluido de proceso o el lado atmosférico, sea alterado. Este sello incluye puertos (conexiones) en la brida del sello, bujes restrictivos (catastróficos) o sellos de labio en el lado atmosférico del sello.
Arreglos de Sellos
Sello mecánico dual – Arreglos 2 y 3
Los sellos duales incorporan dos sellos mecánicos en el mismo ensamble.
Ambos sellos pueden ser colocados en 3 diferentes configuraciones (posición relativa entre sí con respecto al sello interno y externo).
Adicionalmente, la cavidad formada entre los dos sellos puede ser llenada con un líquido o gas conectado al Sistema de Soporte del sello (que controla y monitorea el fluido).
Esta cavidad puede permanecer no presurizada (Arreglo 2) ó presurizada (Arreglo 3)
Arreglos 2 y 3 Configuraciones
Configuración Face-to-Back (Cara-con-Espalda)
En esta configuración la cara del sello interno es contigua a la espalda del sello externo. Esta configuración puede ser operada como Arreglo 2 ó 3. Tradicionalmente es conocida como sello Tandem, sin embargo esta descripción a menudo implica un sello únicamente de Arreglo 2.
Arreglos 2 y 3 Configuraciones
Configuración Back-to-Back (Espalda-con-Espalda)
En esta configuración la espalda del sello interno es contigua a la espalda del sello externo. Esta configuración es comunmente utilizada en sellos Arreglo 3 para manejo de altas presiones. Tradicionalmente llamado sello Dual, sin embargo esta descripción a menudo implica solamente un sello Arreglo 3.
Sellos Duales Configuraciones
Configuración Face-to-Face (Cara-con-Cara)
En esta configuración la cara del sello interno es contigua a la cara del sello externo.
Esta configuración es comunmente utilizada en aplicaciones de alta presión o como sello Arreglo 3 en equipos con ejes rotando a alta velocidad.
Sellos Duales Configuraciones
Configuración Face-to-Face (Cara-con-Cara)
Una alternaiva en la configuración Face-to-Face, con el elemento flexible rotando en conjunto con el eje; es comunmente utilizado en aplicaciones químicas abrasivas o en dónde el fluido bombeado tiene sólidos suspendidos.
Ambiente del Sello
Ambiente del Sello
El desempeño confiable de un sello mecánico es gobernado principalmente por el ambiente en el cual está operando.
La selección del tipo de sello mecánico, arreglo y configuración están dictadas por las propiedades del fluido y las condicones de operación.
Los Planes Ambientales pueden ser seleccionados para alterar el ambiente alrededor del sello mecánico y así mejorar la confiabilidad y seguridad.
Estos planes ambientales están definidos en un estándar publicado por el American Petroleum Institute, API-682.
Planes Ambientales
Tipos básicos de Planes Ambientales
Los planes ambientales pueden ser agrupados en 3 tipos. Estos tipos se relacionan con la parte del ambiente del sello mecánico afectado por dicho plan.
Los planes ambientales pueden estar conectados a:
▪ Lado del fluido de proceso del sello
▪ Lado atmosférico del sello
▪ Cavidad para el fluido de BARRERA o BUFFER de un sello dual
Planes del lado del Fluido de Proceso
Los planes ambientales del lado del proceso modifican las condiciones de la cámara de sello:
▪ Cambiando la temperatura
▪ Cambiando la presión
▪ Creando flujo para remover suciedad
▪ Removiendo vapor atrapado
Los Planes Ambientales del lado del Fluido de Proceso pueden ser utilizados en todos los arreglos de sellos
Planes del lado del Fluido de Proceso
Planes ambientales del lado del Fluido de Proceso más comunes:
API Plan 02 Provee una cámara para calentamiento o enfriamiento alrededor de la cámara de sello y/o placa del sello (brida)
API Plan 11 Recirculación de fluido desde la descarga de la bomba hacia la cámara de sello
API Plan 13 Recirculación de fluido desde la cámara de sello hacia la succión de la bomba
API Plan 14 Combinación de Plan 11 y 13
API Plan 21 Plan 11 con intercambiador de calor
API Plan 23 Fluido de la cámara de sello circulado a través de un
intercambiador de calor
API Plan 32 Fluido de lavado externo inyectado a la cámara de sello
Planes del lado atmosférico
Los planes ambientales del lado atmosférico modifican el ambiente alrededor del sello mecánico:
▪ Cambiando la temperatura
▪ Limpiando para remover suciedad
▪ Desplazando a la atmósfera (oxígeno o húmedad)
▪ Monitoreando la fuga
Los planes del lado atmosférico pueden ser utilizados en todos los arreglos de sellos
Planes del lado atmosférico
Planes del lado atmosférico más comunes:
API Plan 51 Recipiente cerrado que provee un quench líquido del lado atmosférico.
API Plan 62 Inyección de fluido Quench (liquido, gas o vapor) en el lado atmosférico del sello
API Plan 65A/B Detección de fuga (detectada por volumen de fuga)
API Plan 66A/B Detección de fuga (detectada por presión de fuga)
Planes para sellos duales
Los planes para sellos duales canal para fluido de Barrera/Buffer, modifican el
ambiente entre los sellos mecánicos interno y externo:
▪ Cambiando la temperatura
▪ Proporcionando una barrera o buffer de seguridad
▪ Proporcionando un fluido alterno para lubricar las caras de sellado
Los planes para sellos duales solo pueden ser utilizado en Arreglos 2 y 3
Planes para sellos duales
Planes para sellos duales:
Arreglo 2 (Sellos duales no presurizados)
API Plan 52 Buffer líquido almacenado en un reservorio y enviado al sello mecánico
API Plan 55 Buffer líquido entregado al sello mecánico desde un sistema de bombeo externo
API Plan 72 Gas buffer entregado al sello mecánico desde un panel de control de gas
API Plan 75 Detección de fuga condensada en combinación con Plan 72
API Plan 76 Detección de fuga no condensada en combinación con Plan 72
Planes para sellos duales
Planes para sellos duales:
Arreglo 3 (Sellos duales presurizados)
API Plan 53A Barrera líquido almacendo en un reservorio y presurizado por un gas
API Plan 53B Barrera líquido presurizado por un acumulador vejiga de gas
API Plan 53C Barrera líquido presurizado por un pistón acumulador
API Plan 54 Barrera líuido entregado al sello mecánico desde un Sistema externo
API Plan 74 Gas Barrera entregado al sello mecánico desde un panel de control de gas
Selección del Sello
Selección del sello
El proceso para seleccionar un sello involucra:
▪ Revisar las condiciones de operación en la cámara de sello
▪ Las propiedades físicas y químicas del fluido de proceso
▪ Cualquier riesgo que el fluido de proceso pueda representar para el personal y el ambiente
▪ Revisar las especificaciones y requerimientos de la industría y el usuario
▪ Revisar especificaciones regulatorias o federales
* Póngase en contacto con su proveedor de sellos para obtener una guía más detallada en el proceso de selección de sellos
Selección del tipo de sello
La selección del tipo de sello está deterinada por las condiciones de proceso y las condiciones del fluido bombeado. Esto puede ser generalizado de la siguiente forma:
▪ Si el fluido bombeado tiene una baja gravedad específica (densidad) o tiene una presión de vapor por debajo de la temperatura de bombeo, se deben ser selccionados sellos duales (arreglo 2 o 3)
▪ Si la temperatura de bombeo esta fuera de los límites de los elastómeros (orings), se debe seleccionar un sello con fuelle metálico con sellos secundarios no elastoméricos
▪ Si el fluido bombeado tiene una gravedad específica moderadamente baja, se debe seleccionar un sello de empuje “tipo pusher”
* Póngase en contacto con su proveedor de sellos para obtener una guía más detallada en el proceso de selección de sellos
Selección del tipo de sello
Seleccionado el tipo de sello
* Póngase en contacto con su proveedor de sellos para obtener una guía más detallada en el proceso de selección de sellos
Selección del Arreglo de sello
Seleccionando el Arreglo de Sello Mecánico
El fluido de proceso es:
▪ Muy peligroso o poco lubricante o abrasivo
▪ Peligroso
▪ No peligroso
Arreglo 3
Arreglo 2
Arreglo 1
* Póngase en contacto con su proveedor de sellos para obtener una guía más detallada en el proceso de selección de sellos
