Lavado de sellos mecánicos vs. enfriamiento: ¿cuál es la diferencia?

Lavado del sello mecánico versus enfriamiento

Sistemas de lavado de sellos mecánicos

Los sistemas de lavado de sellos mecánicos están diseñados para introducir un líquido limpio y compatible en la cámara del sello para enfriar, lubricar y eliminar cualquier contaminante de las caras del sello. Esto ayuda a prolongar la vida útil del sello mecánico y evitar fallas prematuras. Los sistemas de lavado se utilizan comúnmente en aplicaciones donde el fluido del proceso está sucio, abrasivo o no es adecuado para el contacto directo con las caras del sello.

El fluido de lavado normalmente se introduce en la cámara de sellado a una presión ligeramente superior a la del fluido de proceso para evitar que el fluido de proceso entre en la cámara de sellado. El caudal del fluido de lavado se controla cuidadosamente para garantizar una refrigeración y lubricación adecuadas sin provocar un desgaste excesivo en las caras del sello.

Planes de tuberías API para sistemas de descarga

El Instituto Americano del Petróleo (API) ha establecido planes de tuberías estándar para sistemas de lavado de sellos mecánicos. Estos planos especifican la disposición de tuberías, instrumentación y controles para diversas configuraciones de descarga. Algunos planes de tuberías API comunes para sistemas de descarga incluyen:

• Plan API 11: Una recirculación desde la descarga de la bomba a través de un orificio de control de flujo hacia la cámara de sellado.
• Plan API 13: Un lavado desde una fuente externa, como un suministro de agua limpia, a través de un dispositivo de control de flujo hacia la cámara de sellado.
• Plan API 32: Un lavado desde una fuente externa, con un separador ciclónico para eliminar las partículas antes de que el fluido ingrese a la cámara de sellado.

Sistemas de enfriamiento de sellos mecánicos

Los sistemas de enfriamiento de sellos mecánicos se utilizan para introducir un fluido barrera, típicamente un gas, en el lado atmosférico de las caras del sello. El propósito de un sistema de enfriamiento rápido es evitar que el fluido del proceso escape a la atmósfera y proporcionar un ambiente limpio para el lado atmosférico del sello.

En un sistema de enfriamiento rápido, el fluido barrera se mantiene a una presión mayor que la presión atmosférica pero menor que la presión del fluido del proceso. Esto crea una presión diferencial a través de las caras del sello, lo que evita que el fluido del proceso se escape y al mismo tiempo evita la entrada de contaminantes atmosféricos.

Los sistemas de enfriamiento se usan comúnmente en aplicaciones donde el fluido del proceso es peligroso, tóxico o inflamable y donde las emisiones deben minimizarse para cumplir con las regulaciones ambientales.

Planes de tuberías API para sistemas de enfriamiento

API también ha establecido planes de tuberías estándar para sistemas de enfriamiento de sellos mecánicos. Algunos planes de tuberías API comunes para sistemas de enfriamiento incluyen:

• Plan API 51: Un enfriamiento con un fluido limpio y no presurizado, como condensado de vapor o nitrógeno, ventilado a un lugar seguro.
• Plan API 62: Un enfriamiento con un gas limpio y presurizado, como nitrógeno, suministrado desde una fuente externa y ventilado a un lugar seguro.
• Plan API 65A: Un enfriamiento con un líquido limpio y presurizado, como glicol, suministrado desde una fuente externa y ventilado a un lugar seguro.

Cuándo seleccionar el lavado del sello mecánico

A sistema de lavado de sello mecánico Debe seleccionarse cuando:

• El fluido del proceso está sucio, abrasivo o no es adecuado para el contacto directo con las caras del sello.
• El fluido del proceso tiene propiedades lubricantes deficientes y se requiere lubricación adicional para evitar el desgaste prematuro del sello.
• La temperatura del fluido del proceso es alta y se necesita enfriamiento adicional para evitar daños térmicos a las caras del sello.
• El fluido del proceso tiende a cristalizar o solidificarse en las caras del sello, lo que requiere un lavado continuo para evitar la acumulación.

Cuándo seleccionar el enfriamiento del sello mecánico

Se debe seleccionar un sistema de enfriamiento de sello mecánico cuando:

• El fluido del proceso es peligroso, tóxico o inflamable y las emisiones deben minimizarse para cumplir con las regulaciones ambientales.
• El fluido del proceso tiende a reaccionar con la humedad atmosférica o el oxígeno, provocando corrosión u otros problemas en el lado atmosférico del sello.
• El entorno de sellado requiere un fluido barrera limpio e inerte para evitar la contaminación o reacciones con el fluido del proceso.
• El fluido del proceso tiene una alta presión de vapor y se necesita un sistema de enfriamiento rápido para evitar la formación de una película de vapor entre las caras del sello.

Preguntas frecuentes

¿Se pueden utilizar Flush y Quench juntos?

Sí, en algunos casos, se pueden usar juntos un sistema de lavado y enfriamiento en el mismo sello mecánico. Esta configuración se conoce como disposición de sello en tándem o de doble descarga. El sistema de lavado se utiliza para enfriar y lubricar el lado del proceso del sello, mientras que el sistema de enfriamiento proporciona un fluido barrera en el lado atmosférico del sello. Esta combinación ofrece una protección mejorada contra fugas de fluido de proceso y ayuda a extender la vida útil del sello en aplicaciones desafiantes.

¿Cuál es la calidad del agua para el lavado de sellos mecánicos?

La calidad del agua para un sistema de lavado de sello mecánico debe ser limpia, libre de partículas y químicamente compatible con los materiales del sello y el fluido del proceso. En general, el líquido de lavado debe cumplir los siguientes criterios:

• Filtración: El fluido de lavado debe filtrarse para eliminar partículas de más de 10 a 25 micrones, según el diseño y la aplicación específicos del sello.
• Dureza: El fluido de lavado debe tener una dureza total baja, normalmente menos de 50 ppm como carbonato de calcio (CaCO3), para evitar la formación de depósitos de sarro en las caras del sello.
• PH: El fluido de lavado debe tener un pH de neutro a ligeramente alcalino, normalmente entre 7,0 y 9,5, para minimizar la corrosión y garantizar la compatibilidad con los materiales del sello.
• Contenido de cloruro: El fluido de lavado debe tener un bajo contenido de cloruro, generalmente menos de 50 ppm, para minimizar el riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión en los componentes del sello de acero inoxidable.

¿Cuánta agua se requiere para un lavado de sello mecánico?

En general, el caudal de lavado debe ser suficiente para mantener una velocidad mínima de 1 a 2 pies/s (0,3 a 0,6 m/s) a través de la cámara de sellado para garantizar una acción de enfriamiento y lavado adecuada.

Una regla general común para estimar el caudal de descarga requerido es proporcionar 0,25 a 0,5 gpm por pulgada de tamaño de sello (2 a 4 litros/min por 25 mm de tamaño de sello). Por ejemplo, un sello mecánico de 2 pulgadas (50 mm) normalmente requeriría un caudal de descarga de 0,5 a 1 gpm (4 a 8 litros/min).