A sello mecánico Normalmente falla entre 10 y 30 segundos después de funcionar completamente en seco, aunque algunos diseños especializados pueden sobrevivir hasta varios minutos. El tiempo exacto de falla depende de los materiales de la cara del sello, la velocidad del eje, la temperatura y las condiciones de presión. Sin una lubricación adecuada, el caras de foca generar calor extremo por fricción, causando daños inmediatos que conducen a una falla catastrófica.
¿Por qué los sellos mecánicos fallan tan rápido cuando funcionan en seco?
Los sellos mecánicos fallan rápidamente al funcionar en seco debido a que la fricción entre sus caras genera temperaturas que superan los 538 °C (1,000 °F) en cuestión de segundos. Este intenso calor provoca grietas, deformaciones o incluso soldaduras en las caras del sello.
Durante el funcionamiento normal, una fina película de líquido (de tan solo 0.00002 pulgadas de espesor) separa las caras del sello y disipa el calor. Cuando esta película desaparece, el contacto directo entre las caras giratoria y estacionaria genera problemas inmediatos.
El daño ocurre en tres etapas. Primero, la temperatura aumenta en 2-3 segundos. Luego, el choque térmico causa microfracturas en materiales de superficie dura como carburo de silicio o carburo de tungstenoFinalmente, las caras del sello se agrietan por completo o el material más blando (generalmente carbono) comienza a derretirse y depositarse en la cara más dura.
¿Qué factores determinan cuánto tiempo puede sobrevivir un sello al funcionamiento en seco?
Materiales de la cara del sello
Los materiales de la cara del sello son los que más influyen en la supervivencia en condiciones de funcionamiento en seco. El carburo de silicio, en comparación con el carburo de silicio, resiste mejor las condiciones secas que la mayoría de las combinaciones, con una duración potencial de 1 a 2 minutos a bajas velocidades. El carbono, en comparación con la cerámica o el carburo de tungsteno, suele fallar en 10 a 20 segundos.
velocidad del eje
La velocidad del eje afecta directamente el tiempo de falla. Un sello que funciona a 3,600 RPM fallará aproximadamente cuatro veces más rápido que uno a 1,800 RPM. A mayor velocidad, mayor fricción y una acumulación de calor más rápida.
Presión del sistema
La presión del sistema también juega un papel crucial. Una presión más alta fuerza las caras del sello a unirse con mayor firmeza, lo que aumenta la fricción. Un sello a 150 PSI podría fallar el doble de rápido que uno a 50 PSI.
Temperatura
La temperatura antes del inicio del funcionamiento en seco también es importante. Si el sello ya está caliente debido al funcionamiento normal, tiene menos capacidad térmica para absorber el calor adicional del funcionamiento en seco.
FAQs
¿Cuál es el tiempo mínimo absoluto que un sello mecánico estándar puede funcionar en seco?
La mayoría de los sellos mecánicos estándar mostrarán signos de daño dentro de los 5 a 10 segundos de funcionamiento completamente en seco, y la falla catastrófica generalmente ocurre dentro de los 30 segundos bajo velocidades y presiones de funcionamiento normales.
¿Puede agregarse agua salvar un sello que se está secando?
Agregar agua inmediatamente (dentro de los primeros 5 segundos) puede evitar daños permanentes, pero el choque térmico producido por agregar líquido frío a las caras del sello calientes también puede causar grietas, por lo que es mejor detener el equipo primero.
¿Cuál es la diferencia entre marcha en seco y marcha en vacío?
El funcionamiento en seco significa operar sin líquido en las caras del sello, mientras que el funcionamiento en seco significa operar una bomba con la válvula de descarga cerrada; ambos pueden dañar los sellos, pero el funcionamiento en seco provoca fallas mucho más rápido.
