Tipos de lubricantes para sellos mecánicos

La lubricación inadecuada es una de las principales causas de fallas en los sellos mecánicos de las maquinarias industriales. Esto puede generar costosas interrupciones del servicio, reparaciones y una reducción de la vida útil del equipo.

Esta guía explora los tipos de lubricantes más adecuados para diversas aplicaciones de sellos mecánicos, desde entornos de alta temperatura y alta presión hasta entornos con agua, aceite y productos químicos. Aprenda a optimizar el rendimiento de los sellos y minimizar las fallas mediante la selección adecuada de la lubricación.

Lubricación de fluidos de proceso

En muchas aplicaciones de sellado mecánico, el propio fluido de proceso sellado actúa como lubricante para las superficies del sello. Este enfoque, conocido como lubricación con fluido de proceso, se utiliza comúnmente cuando el fluido de proceso tiene suficientes propiedades lubricantes y es compatible con los materiales del sello.

La eficacia de la lubricación con fluidos de proceso depende de factores como la viscosidad, la composición química y las condiciones de funcionamiento del fluido. Los fluidos de baja viscosidad, como el agua o los hidrocarburos ligeros, pueden no proporcionar una lubricación adecuada, lo que genera un aumento de la fricción y el desgaste. Los fluidos con partículas sólidas o contaminantes abrasivos también pueden dañar las superficies de sellado con el tiempo.

Fluidos de barrera

Los fluidos de barrera se utilizan en sistemas duales sellos mecánicos para proporcionar lubricación y refrigeración mientras se aísla el fluido de proceso de la atmósfera. El fluido de barrera se presuriza a un nivel más alto que el fluido de proceso, lo que crea un flujo positivo hacia el cámara de sellado que evita fugas de fluidos del proceso.

Líquidos de lavado

Los fluidos de lavado se utilizan para enfriar, limpiar y lubricar sellos mecánicos en aplicaciones exigentes en las que el fluido de proceso no es adecuado para la lubricación directa de sellos. Los fluidos de lavado se introducen en la cámara del sello desde una fuente externa, generalmente a una presión menor que el fluido de proceso.

Grasa

La grasa es un lubricante semisólido que consiste en un aceite base espesado con un espesante jabonoso o no jabonoso. Se utiliza en sellos mecánicos para aplicaciones en las que no es práctico ni deseable un suministro continuo de lubricante líquido.

Fluidos o gases lubricantes

Los fluidos o gases lubricantes se introducen en la cámara de sellado desde una fuente externa para proporcionar una mejor lubricación, refrigeración y protección a los sellos mecánicos en aplicaciones exigentes. Estos lubricantes se utilizan cuando el fluido del proceso no es adecuado para la lubricación directa del sello o cuando se requiere lubricación adicional para prolongar la vida útil del sello y mejorar el rendimiento.

Lubricantes para aplicaciones específicas

Aplicaciones de alta temperatura

En entornos de alta temperatura, los sellos mecánicos requieren lubricantes que mantengan su estabilidad y rendimiento a temperaturas elevadas. Existen varios tipos de lubricantes adecuados para estas aplicaciones:

1. Polialfaolefinas (PAO):Los PAO son aceites base sintéticos que ofrecen una excelente estabilidad térmica, resistencia a la oxidación y baja volatilidad. Se utilizan comúnmente en aplicaciones de alta temperatura de hasta 150 °C (302 °F).
2. Diésteres y poliolésteres:Estos lubricantes sintéticos ofrecen buena estabilidad térmica y lubricidad, lo que los hace adecuados para temperaturas de hasta 200 °C (392 °F). También presentan buena compatibilidad con elastómeros y metales.
3. Ésteres de fosfato:Con una estabilidad térmica y una resistencia al fuego excepcionales, los ésteres de fosfato son ideales para aplicaciones de temperaturas extremadamente altas que superan los 200 °C (392 °F). Sin embargo, pueden tener problemas de compatibilidad con ciertos materiales de sellado.
4. Polialquilenglicoles (PAG):Los PAG ofrecen una excelente estabilidad térmica y baja volatilidad, lo que los hace adecuados para aplicaciones de alta temperatura. También ofrecen buenas propiedades de lubricidad y transferencia de calor.
5. Siliconas y perfluoropoliéteres (PFPE)Los lubricantes a base de silicona y los PFPE son conocidos por su excepcional estabilidad térmica; algunas formulaciones son capaces de soportar temperaturas de hasta 300 °C (572 °F). También presentan baja volatilidad y buena inercia química.
6. Grasas de alta temperatura:Se pueden utilizar grasas especializadas formuladas con aceites base sintéticos y espesantes térmicamente estables para aplicaciones de alta temperatura. Estas grasas proporcionan lubricación y protegen contra el desgaste y la corrosión a temperaturas elevadas.

Aplicaciones de alta presión

Los sellos mecánicos que funcionan en condiciones de alta presión requieren lubricantes que puedan soportar cargas extremas y mantener la resistencia de su película. Las dos opciones principales de lubricantes para aplicaciones de alta presión son:

1. Fluidos de barrera:En los sistemas de doble sello, se utilizan fluidos de barrera para lubricar y enfriar los sellos. Estos fluidos suelen ser a base de aceite o sintéticos y se seleccionan en función de su viscosidad, estabilidad térmica y compatibilidad con el fluido de proceso. Los fluidos de barrera ayudan a igualar la presión en las caras del sello y evitan que el fluido de proceso ingrese a la cámara del sello.
2. Aceites sintéticos:Los aceites sintéticos de alto rendimiento, como los PAO, los ésteres y los PAG, ofrecen excelentes coeficientes de presión-viscosidad, lo que les permite mantener un espesor de película adecuado en condiciones de alta presión. Estos aceites también ofrecen buena estabilidad térmica y resistencia a la oxidación.

Aplicaciones de agua

Cuando los sellos mecánicos están expuestos al agua o soluciones acuosas, los lubricantes deben ser compatibles con estos entornos:

1. Lubricantes a base de agua:Para aplicaciones que involucran agua limpia o fluidos a base de agua, se pueden utilizar lubricantes solubles en agua. Estos lubricantes suelen contener inhibidores de corrosión y aditivos para mejorar la lubricidad y proteger contra el desgaste.
2. Lubricantes temporales:En algunos casos, se pueden aplicar lubricantes temporales, como disulfuro de molibdeno o grafito, a las caras del sello antes de la instalación. Estos lubricantes proporcionan lubricación inicial durante el período de rodaje y ayudan a prevenir daños en las caras del sello.

Aplicaciones del petróleo

Para los sellos mecánicos que operan en entornos de aceite, los lubricantes deben ser compatibles con el fluido del proceso y proporcionar una lubricación adecuada:

1. Lubricantes a base de aceite:Para lubricar los sellos mecánicos se pueden utilizar aceites minerales o sintéticos compatibles con el fluido del proceso. Estos lubricantes deben tener una viscosidad adecuada, buena estabilidad térmica y resistencia a la oxidación.
2. Aceites sintéticos:Los aceites sintéticos de alto rendimiento, como los PAO, los ésteres y los PAG, ofrecen propiedades de lubricación superiores en comparación con los aceites minerales. Proporcionan una excelente estabilidad térmica, resistencia a la oxidación y compatibilidad con los materiales de sellado.

Aplicaciones químicas

En aplicaciones de procesamiento químico, los sellos mecánicos están expuestos a medios agresivos, lo que requiere lubricantes que puedan soportar estas duras condiciones:

1. Lubricantes fluorados:Los perfluoropoliéteres (PFPE) y otros lubricantes fluorados ofrecen una excelente inercia química y estabilidad térmica. Son resistentes a una amplia gama de sustancias químicas, incluidos ácidos, bases y solventes.
2. Lubricantes a base de PTFE:Los lubricantes que contienen partículas de politetrafluoroetileno (PTFE) pueden proporcionar lubricación y reducir la fricción en entornos químicos. El PTFE es químicamente inerte y resistente a la mayoría de los productos químicos, lo que lo hace adecuado para su uso en medios agresivos.