O que é vazamento aceitável do selo mecânico

Taxas típicas de vazamento aceitáveis

Na maioria das aplicações industriais, um selo mecânico funcionando corretamente terá uma taxa de vazamento de 10 gotas por hora ou menos por selo. Essa pequena quantidade de vazamento é considerada normal e necessária para a lubrificação e o resfriamento adequados do selo. Vazamento excessivo além dessa taxa pode indicar problemas com o projeto do selo, instalação ou condições operacionais.

O vazamento do selo é medido pela coleta e quantificação do fluido que vaza pelas faces do selo durante um determinado período. O método geralmente aceito é medir gotas por minuto e converter para uma taxa horária. Uma gota por minuto equivale a aproximadamente 2,5 a 3 ml por hora.

Vazamento permitido de API 682

O Padrão 682 do American Petroleum Institute (API) fornece diretrizes para vazamento de vedação aceitável na indústria de petróleo e gás. O API 682 define três classes de vazamento de vedação:

• Selos de categoria I: Taxa de vazamento menos de 500 ml por dia (20,8 ml/h)
• Selos de categoria II: Taxa de vazamento menor que 1.000 ml por dia (41,7 ml/h)
• Selos de categoria III: Taxa de vazamento menor que 2.000 ml por dia (83,3 ml/h)

Essas taxas de vazamento permitidas são maiores do que a referência típica de 10 gotas por hora devido às condições operacionais exigentes e à natureza crítica das aplicações de petróleo e gás.

Fatores que afetam a taxa de vazamento do selo

Fatores de projeto de vedação

• Materiais faciais: As propriedades tribológicas e a compatibilidade dos materiais da face do anel primário e de acoplamento afetam o vazamento. Pares de faces duras como carboneto de silício vs. carboneto de silício tendem a funcionar com folgas mais apertadas e menos vazamento.
• Razão de equilíbrio: Selos com altas taxas de balanceamento (ou seja, mais força de fechamento) tendem a ter menores taxas de vazamento. No entanto, isso deve ser balanceado contra geração de calor e desgaste.
• Tratamentos Faciais:Tratamentos de superfície como texturização de superfície a laser (LST) ou recapeamento por micro-ondas podem ser usados para otimizar a topografia das faces de vedação para melhor lubrificação e controle de vazamento.
• Carregamento de mola: A força da mola que mantém as faces juntas afeta a carga da face e a taxa de vazamento. Molas mais fortes reduzem o vazamento, mas aumentam o desgaste e a geração de calor.

Fatores de Equipamento

• Velocidade do eixo: Velocidades mais altas do eixo tendem a aumentar o vazamento do selo devido a maiores forças centrífugas e turbulência.
• Desalinhamento: Excessivo desalinhamento ou deflexão do eixo pode causar carga irregular e aumento de vazamento nas faces de vedação.
• Vibração: A vibração pode fazer com que as faces do selo trepem ou abram momentaneamente, resultando em maiores taxas de vazamento.

Condições de funcionamento

• Pressão: Pressões seladas mais altas tendem a aumentar a taxa de vazamento, mantendo-se tudo o mais constante. A pressão dobrada dobrará aproximadamente a taxa de vazamento.
• Temperatura: Temperaturas maiores reduzem a viscosidade, o que pode levar a maiores taxas de vazamento. Altas temperaturas também podem danificar elastômeros e causar distorção da face.

Propriedades de Fluidos

• Viscosidade: Fluidos de menor viscosidade são mais propensos a vazamentos, pois fluem mais facilmente através da película fina entre as faces.
• Lubricidade: Fluidos com propriedades lubrificantes ruins podem causar aumento de atrito e desgaste nas faces de vedação, levando a maiores vazamentos.
• Abrasividade: Fluidos abrasivos aceleram o desgaste das faces de vedação, fazendo com que elas se abram e aumentando o vazamento ao longo do tempo.
• Volatilidade: Fluidos altamente voláteis ou gasosos são mais difíceis de vedar e estão propensos a maiores vazamentos, especialmente se operarem perto da pressão de vapor do fluido.