Fluidos tampón y barrera

¿Qué es el fluido tampón?

El fluido amortiguador es un líquido que se utiliza en sistemas de sello doble para proporcionar lubricación y enfriamiento al sello exterior. Por lo general, se mantiene a una presión inferior a la del fluido del proceso y actúa como barrera de respaldo en caso de falla del sello primario.

¿Qué es el fluido barrera?

El fluido de barrera es un líquido utilizado en disposiciones de sello doble para proporcionar una barrera física entre el fluido del proceso y la atmósfera. Se mantiene a una presión superior a la del fluido del proceso para evitar fugas y contaminación.

Características ideales del fluido

• Compatibilidad química con fluidos de proceso y materiales de sellado.
• Propiedades de lubricación adecuadas para la lubricación de la cara del sello
• Viscosidad adecuada para un rendimiento óptimo.
• Alto calor específico y conductividad térmica para una transferencia de calor eficiente.
• Baja volatilidad para minimizar la evaporación y recargas frecuentes.
• Solubilidad mínima del gas para evitar la formación de burbujas.
• Estabilidad a largo plazo y resistencia a la degradación.
• Seguro de usar, manipular y almacenar
• Buenas cualidades de flujo a temperaturas muy bajas.
• No es inflamable
• No hace espuma cuando está presurizado

Tipos de fluidos de barrera y amortiguadores

Agua

El agua es una opción común para fluidos de barrera y amortiguadores en aplicaciones con temperaturas y presiones modestas. Está fácilmente disponible, es económico y tiene excelentes propiedades de transferencia de calor. Sin embargo, es posible que el agua no sea adecuada para aplicaciones con condiciones operativas extremas o donde la contaminación sea un problema.

Soluciones de glicol

Las soluciones de glicol, como el etilenglicol y el propilenglicol, se utilizan ampliamente como fluidos de barrera y tampón. Ofrecen un amplio rango de temperaturas de funcionamiento, buenas propiedades de lubricación y protección contra la corrosión. El etilenglicol está siendo reemplazado por propilenglicol debido a su menor toxicidad e impacto ambiental.

Alcohol

Los alcoholes, como el metanol y el etanol, se utilizan como fluidos de barrera y amortiguadores en servicios de baja temperatura. Tienen baja viscosidad y buenas propiedades de transferencia de calor, lo que los hace adecuados para aplicaciones con altas velocidades de eje y bajas temperaturas.

Queroseno o combustible diésel

El queroseno y el diesel se utilizan como fluidos barrera y amortiguadores en algunas aplicaciones debido a su disponibilidad y bajo costo. Sin embargo, tienen limitaciones en términos de viscosidad, propiedades de lubricación y compatibilidad con ciertos materiales de sello.

Aceites lubricantes hidráulicos, convencionales para engranajes y cojinetes a base de petróleo

Los aceites a base de petróleo son una opción popular para los fluidos de barrera y amortiguadores debido a su disponibilidad, compatibilidad con los materiales de los sellos y buenas propiedades de lubricación. Son adecuados para una amplia gama de temperaturas y presiones, pero pueden no ser ideales para aplicaciones con condiciones operativas extremas.

Aceites sintéticos formulados específicamente para uso de barrera o amortiguador

Los aceites sintéticos diseñados específicamente para aplicaciones de fluidos de barrera y amortiguadores ofrecen un rendimiento superior en comparación con los aceites convencionales. Tienen un rango de temperatura de funcionamiento más amplio, mejores propiedades de lubricación y resistencia a la degradación. Los aceites sintéticos son la opción preferida para aplicaciones críticas y condiciones operativas extremas.

Fluidos de transferencia de calor

Los fluidos de transferencia de calor, como los fluidos de transferencia de calor sintéticos y los fluidos de transferencia de calor de clase orgánica, se utilizan como fluidos de barrera y amortiguadores en aplicaciones con altas temperaturas. Tienen excelentes propiedades de transferencia de calor, estabilidad térmica y compatibilidad con materiales de sellado.

Rango de temperatura del fluido amortiguador y de barrera

Aquí está la tabla actualizada con la nueva columna para el rango de vida útil típico de cada amortiguador y fluido barrera:

Tipo de fluido	Rango de temperatura, ° C)	Viscosidad a 40°C (cSt)	Gravedad específica	Punto de inflamación (°C)	Vida útil (horas)
Agua	0 a 100	1.0	1.0	Ninguno	500 a 2000
Soluciones de glicol (50% en agua)	-40 a 120	5,0 a 10,0	1,05 a 1,10	Ninguno	1.000 a 3.000
Alcohol (metanol)	-40 a 50	0.6	0.79	11	500 a 1.500
Queroseno	-20 a 150	1,0 a 3,0	0,78 a 0,82	38 a 66	1.000 a 2.500
Combustible diesel	-7 a 150	2,0 a 5,0	0,82 a 0,86	52 a 96	1.000 a 2.500
Aceites hidráulicos a base de petróleo	-20 a 150	20 a 100	0,86 a 0,90	150 a 250	2.000 a 4.000
Aceites lubricantes convencionales para engranajes y cojinetes	-20 a 150	100 a 1000	0,88 a 0,92	200 a 300	2.000 a 5.000
Aceites sintéticos (PAO, ésteres)	-40 a 200	20 a 100	0,82 a 0,86	200 a 300	4.000 a 8.000
Fluidos de transferencia de calor (sintéticos)	-50 a 400	10 a 50	0,80 a 0,90	200 a 350	8.000 a 12.000
Fluidos de transferencia de calor (orgánicos)	-50 a 350	10 a 50	0,85 a 0,95	200 a 350	4.000 a 8.000

Cómo mantener los fluidos amortiguadores y de barrera

Para mantener la integridad del fluido, siga los intervalos de mantenimiento recomendados por el fabricante para los cambios de fluido. La frecuencia de los cambios de fluido depende de factores como la temperatura de funcionamiento, los niveles de contaminación y el tipo específico de fluido utilizado. Por ejemplo, las soluciones de glicol pueden requerir cambios más frecuentes en comparación con los aceites sintéticos formulados específicamente para uso de barrera o amortiguador.

Además de los cambios regulares de fluido, es importante mantener la limpieza del fluido mediante el uso de sistemas de filtración y acondicionamiento adecuados. La contaminación por fluidos de proceso, partículas o humedad puede degradar el rendimiento del fluido amortiguador o barrera y provocar una falla prematura del sello. La inspección y el reemplazo periódicos de los filtros, así como el uso de respiraderos desecantes o mantas de nitrógeno en los depósitos, pueden ayudar a mantener la limpieza del fluido y prevenir la contaminación.

Otras consideraciones de confiabilidad

• Tubería adecuada: Las tuberías deben ser compatibles con el fluido y estar diseñadas para soportar las presiones y temperaturas de funcionamiento.
• Tamaño apropiado: Los sistemas de tamaño insuficiente pueden provocar una lubricación y refrigeración insuficientes, mientras que los sistemas de gran tamaño pueden provocar una generación excesiva de calor y degradación del fluido.
• Selección de yacimientos: El depósito para el fluido amortiguador y de barrera debe seleccionarse según el tipo de fluido, los requisitos del sistema y las condiciones de funcionamiento.
• Sistemas de alarma: Deben existir sistemas de alarma para alertar a los operadores sobre condiciones anormales, como niveles bajos de líquido, temperaturas altas o presión excesiva.
• Desfogue: La ventilación adecuada del sistema de fluido de barrera y amortiguador es esencial para evitar la acumulación de gases y mantener una presión de fluido estable. Una ventilación inadecuada puede provocar fallas en el sello y comprometer la integridad del sistema.

Preguntas frecuentes

Aumento de temperatura máximo permitido del fluido amortiguador y de barrera

Como regla general, el aumento de temperatura debe limitarse a 10-15°C por encima de la temperatura de entrada para la mayoría de los fluidos. Un aumento excesivo de temperatura puede provocar la degradación del fluido y una falla prematura del sello.

Intervalo recomendado entre cambios de fluido según la temperatura

El intervalo recomendado entre cambios de fluido según la temperatura varía según el tipo de fluido y el rango de temperatura de funcionamiento. Por ejemplo, un fluido a base de aceite mineral que funciona a 60 °C puede tener un intervalo de cambio recomendado de 6 meses, mientras que el mismo fluido que funciona a 80 °C puede requerir cambios cada 3 meses. Los fluidos sintéticos pueden mantener sus características de rendimiento durante períodos más prolongados a temperaturas elevadas, ampliando los intervalos de cambio.