¿Pueden los sellos mecánicos funcionar en seco?

Cómo dependen los sellos mecánicos de la lubricación

El funcionamiento correcto de los sellos mecánicos depende en gran medida de la presencia de una fina película de fluido entre las caras del sello. Esta película de fluido, normalmente el propio medio bombeado o un fluido de barrera, actúa como lubricante para reducir la fricción y la generación de calor entre las caras estacionarias y giratorias del sello. Sin una lubricación adecuada, los sellos mecánicos pueden sobrecalentarse y fallar rápidamente, lo que genera costosos tiempos de inactividad y reparaciones.

Los riesgos de hacer funcionar los sellos mecánicos en seco

Calor excesivo y fricción causados por falta de lubricación

Cuando un sello mecánico funciona en seco, la ausencia de una película de fluido lubricante provoca un contacto directo entre las caras del sello. Este contacto de metal con metal genera una fricción y un calor significativos, que pueden aumentar rápidamente hasta niveles destructivos. El calor excesivo no solo daña las caras del sello, sino que también puede causar distorsión térmica, alterando las propiedades geométricas de los componentes de sellado y comprometiendo su capacidad para mantener un sellado adecuado.

Desgaste rápido y daños en las superficies de sellado (grietas, rayaduras, picaduras)

La combinación de alta fricción y calor resultante del funcionamiento en seco acelera el desgaste de las superficies de los sellos mecánicos. Sin lubricación, las superficies de los sellos están sujetas a una gran tensión, lo que provoca grietas, rayaduras y picaduras en la superficie. Estas imperfecciones de la superficie alteran aún más la capacidad de sellado de las superficies, lo que permite que se produzcan fugas. La degradación de las superficies de sellado suele ser irreversible, lo que hace necesario un costoso reemplazo de los sellos.

Fugas y falla prematura del sello

A medida que las superficies de sellado se deterioran debido al funcionamiento en seco, la probabilidad de fuga de fluido aumenta significativamente. Las superficies de sellado dañadas ya no proporcionan una barrera de sellado eficaz, lo que permite que el fluido del proceso escape del sistema. La fuga no solo da como resultado la pérdida de producto valioso o la contaminación del medio ambiente, sino que también plantea riesgos de seguridad, en particular cuando se trata de fluidos peligrosos o inflamables. La falla prematura del sello debido al funcionamiento en seco puede provocar tiempos de inactividad no programados, mayores costos de mantenimiento y posibles consecuencias ambientales y de seguridad.

¿Puede algún sello mecánico tolerar el funcionamiento en seco?

Si bien la mayoría de los sellos mecánicos están diseñados para funcionar con una película de fluido lubricante, algunos sellos especializados están diseñados para soportar períodos cortos de funcionamiento en seco. Estos sellos suelen incorporar materiales avanzados, como carburo de silicio o recubrimientos de carbono tipo diamante, que tienen coeficientes de fricción más bajos y mayor resistencia al calor en comparación con los materiales de las caras de los sellos tradicionales. Sin embargo, incluso estos sellos especializados tienen limitaciones y no están diseñados para un funcionamiento en seco prolongado.

Causas comunes del funcionamiento en seco

• Arranque incorrecto de la bomba:Arrancar una bomba sin asegurarse de que esté correctamente cebada y llena de líquido puede provocar que funcione en seco.
• Suministro inadecuado de líquidos:Si el suministro de fluido bombeado se interrumpe o es insuficiente, el sello mecánico puede secarse.
• Cavitación:Ocurre cuando la presión del fluido cae por debajo de su presión de vapor, formando burbujas de vapor que colapsan cerca de las caras del sello, causando erosión y dando lugar al funcionamiento en seco.
• Instalación incorrecta del sello:La desalineación o instalación incorrecta del sello mecánico puede impedir la formación de una película de fluido adecuada, lo que provoca un funcionamiento en seco.
• Falla del enfriador de sellos o del sistema de lavado:Si el sistema de enfriamiento o lavado del sello funciona mal, es posible que el sello mecánico no reciba la lubricación adecuada.

Cómo evitar que los sellos mecánicos se sequen

• Asegúrese de cebar la bomba:Asegúrese siempre de que la bomba esté correctamente cebada y llena de líquido antes de ponerla en marcha. Esto se puede hacer utilizando un sistema de cebado o llenando manualmente la carcasa de la bomba con líquido.
• Instalar sensores de protección: Implemente sensores, como medidores de flujo o presostatos, para ayudar a detectar niveles bajos de fluido o suministro interrumpido de fluido. Estos sensores se pueden conectar al sistema de control para apagar automáticamente la bomba en caso de condiciones de funcionamiento en seco.
• Utilice planes de limpieza de sellos:Utilice planes de limpieza de sellos, como los planes API 11, 13 o 32, para proporcionar un flujo continuo de fluido limpio y frío a las caras del sello mecánico. Estos planes de limpieza ayudan a mantener la lubricación y reducen el riesgo de funcionamiento en seco.
• Manejo adecuado de los sellos: Asegúrese de que los sellos mecánicos estén instalados correctamente, con la alineación y los ajustes de torsión adecuados. Realice un mantenimiento regular, incluidas las inspecciones y los reemplazos de los sellos según sea necesario. Siga las pautas del fabricante para el funcionamiento de los sellos, incluidos los procedimientos de arranque y apagado, para minimizar el riesgo de funcionamiento en seco.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo puede funcionar en seco un sello mecánico?

El funcionamiento en seco puede provocar daños graves en cuestión de segundos. La mayoría de los sellos mecánicos fallarán en menos de 30 segundos sin una lubricación adecuada.