Qual plano é usado para selo mecânico duplo

O que é o Plano 52

O Plano 52 é um plano de tubulação popular para selos mecânicos duplos que usa um fluido tampão não pressurizado entre os selos internos e externos. O fluido tampão é tipicamente um líquido limpo e compatível que é mantido a uma pressão menor do que a pressão da câmara de selagem. Este arranjo permite a detecção de vazamento do selo interno e fornece uma barreira entre o fluido do processo e a atmosfera.

Como funciona o Plano 52

No Plano 52, o fluido de buffer é circulado entre a câmara de vedação e um reservatório externo. O reservatório é geralmente equipado com um interruptor de nível para monitorar o nível do fluido e detectar qualquer vazamento do selo interno. Se o selo interno falhar, o fluido do processo com vazamento fará com que o nível do fluido de buffer no reservatório aumente, disparando um alarme ou sinal de desligamento.

A circulação do fluido tampão no Plano 52 é conduzida pelo diferencial de pressão entre a câmara de vedação e o reservatório. À medida que a vedação interna gera calor durante a operação, o fluido tampão se expande e flui para o reservatório. Quando a pressão da câmara de vedação diminui, o fluido tampão é puxado de volta para a câmara de vedação, criando um loop de circulação contínua.

Vantagens do Plano 52

• Design simples e econômico
• Requer tubulação e instrumentação mínimas
• Adequado para fluidos limpos e não polimerizáveis
• Ideal para aplicações com baixa pressão na câmara de vedação

Desvantagens do Plano 52

• Requer um fluido de barreira pressurizado, o que pode levar a custos operacionais mais altos em comparação aos Planos 53a, 53b e 54.
• O fluido de barreira pressurizado pode causar desgaste excessivo nas faces da vedação, reduzindo sua vida útil.
• Em caso de falha de vedação, o fluido do processo pode contaminar o sistema de fluido de barreira.

O que é o Plano 53a

O Plano 53a é outro plano de tubulação amplamente usado para selos mecânicos duplos. Ele apresenta um fluido de barreira pressurizado que é mantido a uma pressão maior do que a pressão da câmara de selagem. O fluido de barreira é tipicamente um líquido limpo e compatível que é fornecido de uma fonte externa, como um acumulador de bexiga ou um acumulador de pistão.

Como funciona o Plano 53a

No Plano 53a, o fluido de barreira pressurizado é circulado entre a câmara de vedação e o acumulador. O acumulador mantém uma pressão constante no fluido de barreira, garantindo que ele permaneça em uma pressão mais alta do que o fluido do processo na câmara de vedação. Esse diferencial de pressão positiva impede que o fluido do processo vaze além da vedação interna e para dentro do sistema de fluido de barreira.

A circulação do fluido de barreira no Plano 53a é geralmente obtida por meio do uso de um anel de bombeamento interno ou dispositivo de bombeamento externo. A ação de bombeamento gera fluxo, o que ajuda a remover o calor das faces do selo e a estender a vida útil do selo. O fluido de barreira é resfriado por um trocador de calor externo antes de retornar à câmara de selo, mantendo uma temperatura operacional estável.

Vantagens do Plano 53a

• Fornece um fluido de barreira entre as faces do selo e o fluido do processo
• Ajuda a manter um ambiente de vedação estável
• Adequado para aplicações de alta temperatura
• Eficaz na prevenção da contaminação de fluidos de processo

Desvantagens do Plano 53a

• O fluido de barreira não é pressurizado, o que pode permitir que o fluido do processo entre na câmara de vedação se a vedação interna falhar.
• O fluido de barreira não pressurizado pode não fornecer resfriamento adequado para aplicações de alta temperatura.
• O reservatório deve ser inspecionado e reabastecido periodicamente para manter o nível adequado do fluido de barreira.

O que é o Plano 53b

O Plano 53b é uma variação do Plano 53a que usa um gás de barreira pressurizado em vez de um fluido de barreira líquido. O gás de barreira, tipicamente nitrogênio, é mantido a uma pressão maior que a pressão da câmara de vedação, criando um ambiente de funcionamento a seco para a vedação externa.

Como funciona o Plano 53b

No Plano 53b, o gás de barreira pressurizado é fornecido de uma fonte externa, como um sistema de nitrogênio da planta ou um reservatório de gás dedicado. O gás de barreira flui através da câmara de vedação e é ventilado para a atmosfera através de uma válvula de controle ou um orifício de fluxo. O fluxo do gás de barreira é regulado para manter uma pressão positiva constante na câmara de vedação, evitando vazamento de fluido do processo.

O uso de um gás de barreira seco no Plano 53b elimina a necessidade de um sistema de circulação e trocador de calor, pois o calor gerado pelos selos mecânicos é dissipado através do fluxo contínuo do gás. No entanto, o selo externo no Plano 53b deve ser projetado para operar em uma condição de funcionamento a seco, o que pode limitar a seleção de materiais de selo e combinações de faces.

Vantagens do Plano 53b

• Oferece um fluido de barreira pressurizado para melhor desempenho de vedação
• Melhora a lubrificação e o resfriamento da face do selo
• Ideal para aplicações de alta pressão
• Oferece melhor proteção contra entrada de fluidos de processo

Desvantagens do Plano 53b

• O fluido de barreira não é pressurizado, o que pode permitir que o fluido do processo entre na câmara de vedação se a vedação interna falhar.
• O acumulador de bexiga usado no Plano 53b pode ser propenso a falhas, exigindo manutenção mais frequente em comparação aos Planos 52 e 54.
• O fluido de barreira pode ficar contaminado com fluido de processo se a vedação interna falhar, exigindo uma substituição completa do fluido.

O que é o Plano 54

O Plano 54 é um plano de tubulação para selos mecânicos duplos que combina os recursos do Plano 53a e do Plano 53b. Ele usa um fluido de barreira pressurizado na câmara de selagem e um gás de barreira na cavidade de selagem de contenção, fornecendo uma camada adicional de proteção contra vazamento de fluido de processo.

Como funciona o Plano 54

No Plano 54, o fluido de barreira pressurizado é circulado entre a câmara de vedação e um reservatório externo, semelhante ao Plano 53a. O fluido de barreira é mantido a uma pressão maior do que a pressão da câmara de vedação, evitando vazamento de fluido de processo além da vedação interna. A circulação do fluido de barreira é obtida por meio de um anel de bombeamento interno ou um dispositivo de circulação externo, e o calor gerado pelas vedações mecânicas é removido por um trocador de calor externo.

A cavidade do selo de contenção no Plano 54 é preenchida com um gás de barreira, tipicamente nitrogênio, que é mantido a uma pressão maior que a pressão atmosférica, mas menor que a pressão do fluido de barreira. O gás de barreira atua como uma barreira secundária, fornecendo uma camada adicional de proteção em caso de falha do selo primário. Qualquer vazamento do selo interno ou do sistema de fluido de barreira é contido dentro da cavidade do selo de contenção e ventilado para um local seguro.

Vantagens do Plano 54

• Utiliza um reservatório de fluido de barreira externa e sistema de circulação
• Oferece resfriamento e lubrificação superiores para faces de vedação
• Adequado para aplicações de alta temperatura ou fluidos com propriedades lubrificantes precárias
• Permite o monitoramento e controle contínuos das condições do fluido de barreira
• Oferece o mais alto nível de confiabilidade e longevidade de vedação entre os planos

Desvantagens do Plano 54

• O sistema de fluido de barreira externa pode ser mais complexo e caro de instalar e manter em comparação aos Planos 52, 53a e 53b.
• O fluido de barreira pressurizado pode causar desgaste excessivo nas faces da vedação, reduzindo sua vida útil.
• Em caso de falha de energia ou mau funcionamento do sistema, a pressão do fluido de barreira pode cair, comprometendo a integridade do arranjo de vedação dupla.