Conceptos Básicos para el Sellado de Bombas: Sellos Mecánicos Vs. Empaquetadura Mecánica

¿Sello Mecánico Vs. Empaquetadura Mecánica? ¿Cuál es la mejor y la más eficaz tecnología de sellado para su aplicación en bombas o agitadores?

Escrito por Raman Hanjra

Hace mucho tiempo, las empresas no querían cambiar al uso de sellos mecánicos debido a su complicada instalación y a la necesidad de desmontar completamente el equipo. La invención de los sellos mecánicos de cartucho y bipartidos eliminó efectivamente esos dilemas, pero muchas operaciones han mantenido el uso de la empaquetadura mecánica como un hábito, inclusive en situaciones en las que los sellos mecánicos proporcionarían un mejor rendimiento.

Del mismo modo, algunos clientes intentarán hacer que un sello mecánico se ajuste a una aplicación donde la empaquetadura mecánica tiene más sentido. En esta publicación, brindaremos información sobre cómo tomar la mejor decisión de sellado en función de las prioridades operativas, las aplicaciones y el presupuesto.

Cuando los sellos mecánicos son la opción más clara

Para muchos tipos de equipos, aplicaciones o condiciones, el uso de un sello mecánico es realmente la única opción de sellado eficaz. Esta decisión se centra en las cuestiones ambientales o de seguridad asociadas con las fugas.

Siempre se debe utilizar un sello mecánico, y más específicamente un sello mecánico doble, cuando el fluido bombeado presenta un riesgo para la seguridad, la salud o el medio ambiente. La empaquetadura mecánica no puede ser 100% libre de fugas. Incluso cuando la fuga no es visible, se pueden estar escapando vapores dañinos. Esto también es aplicable para los sellos mecánicos simples.

Estableciendo Prioridades

Sin embargo, a menudo la decisión de utilizar empaquetaduras en lugar de sellos mecánicos en bombas, agitadores y mezcladoras es más complicada y requiere una evaluación cuidadosa de lo que es más importante para su operación.

Estos son algunos factores a considerar cuando se busca reemplazar la empaquetadura mecánica con un sello mecánico:

• Confiabilidad y costo del tiempo de inactividad del equipo

Si la confiabilidad es un factor primordial, la opción clara de selección son sellos mecánicos. Y aunque la inversión inicial es considerablemente más alta que la de una empaquetadura mecánica, se amortizará a largo plazo. La decisión de optar por un sello mecánico viene con un nivel de compromiso para lograr un verdadero retorno de la inversión. Un buen proveedor de sellos lo ayudará a seleccionar el diseño de sello correcto, se asegurará de que tenga la instalación/configuración de soporte más efectiva para las condiciones, se asegurará de que el equipo esté en las condiciones adecuadas para soportar el sello mecánico y detallará el programa de mantenimiento regular (tema que cubriremos en los próximos blogs). Estos compromisos garantizarán que la inversión en sellos mecánicos dé sus frutos durante muchos años.

• Fugas / Pérdidas de Producto

Aunque la empaquetadura mecánica no necesariamente necesita fugar, típicamente se presentará alguna pérdida de fluido. Dependiendo de la aplicación y del fluido que se está sellando, esto puede ser considerable. Debido a la vida útil típicamente más baja de la empaquetadura mecánica, las fugas asociadas con fallas ocurrirán con más frecuencia. En algunos casos, esto no es un inconveniente. Sin embargo, a menudo es un problema de seguridad debido al tipo de producto o al volumen de la fuga (y/o la falta de personal de mantenimiento para limpiar el desorden de forma rutinaria). En algunos casos, nuestros clientes descubren que los ahorros en productos perdidos realmente pagan el costo del nuevo sello mecánico. Recomendamos medir la pérdida de producto para una sola bomba durante una semana (incluida la mano de obra de mantenimiento de limpieza), luego calcular el año, multiplicado por bombas similares en toda su operación. Los resultados suelen ser reveladores y, a menudo, facilitan el retorno de la inversión del uso de sellos mecánicos.

La decisión de cambiar a sellos mecánicos a menudo es impulsada por el impacto de las fugas constantes de la empaquetadura en el eje; aspectos; la seguridad; y mantenimiento.

• Soporte de mantenimiento

La empaquetadura mecánica requiere más mano de obra para ajustar y reempacar de manera rutinaria, así como la constante limpieza de fugas que se mencionó anteriormente. ¿Su organización cuenta con el personal adecuado? Esto también puede ser un factor decisivo.

• Accesibilidad al Estopero

Debido a que la empaquetadura mecánica se desgastará con el tiempo y requerirá ajustes del prensaestopas, está debe ser accesible para mantener el empaque.

• Contaminación / dilución del producto

Dado que muchas aplicaciones de sellado requieren que la empaquetadura incluya un flush para enfriar, el costo de eliminar el agua de flush o la posible contaminación puede ser un problema en algunas aplicaciones.

• Falla prematura de los rodamientos

El personal de mantenimiento a menudo usa una manguera de agua para enjuagar el producto que gotea sobre las placas base, y adicionalmente, el exceso de humedad asociada a la falla de las empaquetaduras puede causar estragos en los rodamientos.

• El daño de la camisa ocurre con frecuencia y es costoso, no solo por el costo de esta, sino también por el gasto involucrado con su desmontaje. La extracción de la empaquetadura casi siempre significa cambiar los rodamientos y los anillos de desgaste. Muchas piezas también se rompen o se pierden cuando se desmontan las bombas.

Cuando la empaquetadura mecánica es la elección

En muchos casos, la empaquetadura de compresión sigue siendo la respuesta correcta para las aplicaciones de equipos rotativos. Cuando los factores anteriores no son un problema y el personal adecuado está disponible para ajustes y reempaquetado, la empaquetadura ofrece un bajo costo inicial y un mantenimiento bastante simple. Y aunque algunos dicen que la empaquetadura requiere más energía que los sellos mecánicos, nuestras pruebas han encontrado que son esencialmente iguales.

• Costo: la empaquetadura proporciona un costo inicial más bajo en comparación con la selección de sellos mecánicos. Sin embargo, el beneficio del sello mecánico debe superar este costo. Esto puede resultar más difícil cuando el equipo es grande o requiere metales y elastómeros más costosos.
• Facilidad de instalación/tiempo de respuesta: la instalación de los anillos de empaquetadura no requiere desacoplar el eje de transmisión, a diferencia de lo que ocurre con la instalación de sellos mecánicos no bipartidos. Esto conduce a una instalación relativamente más fácil y a un tiempo de respuesta más corto.
• Estado del equipo: los sellos mecánicos generalmente requieren que el equipo esté en buenas condiciones para funcionar de manera confiable. Esto incluye el acabado del eje, la alineación de la bomba / impulsor, la cavitación y la vibración.
• Movimiento radial/axial y desalineación: la mayoría de los sellos mecánicos toleran muy poco movimiento radial o desalineamiento, y poco o ningún movimiento axial. Si el eje a menudo se mueve axialmente, como ocurre con muchas refinerías de papel, la empaquetadura es a menudo la única opción disponible. Si bien estos problemas a veces se pueden abordar con la elección correcta de sello mecánico y sistema de soporte, la empaquetadura es generalmente la opción óptima.
• Solución para toda la planta: la empaquetadura mecánica ofrece menos complejidad en términos de prácticas de inventario/mantenimiento.

Un área donde estos factores se alinean es en las grandes bombas de lodos, como las que se encuentran en la industria de procesamiento de minerales y minería. Aunque los sellos mecánicos proporcionarán un sellado excelente para algunos de estos equipos, la confluencia del gasto debido al gran tamaño del equipo, los grandes movimientos del eje debido a las partículas grandes que impactan el impulsor y los medios abrasivos hacen que la mayoría de los clientes elijan la empaquetadura mecánica frente a los sellos mecánicos para sus equipos.

Los avances en empaquetaduras mecánicas de hoy también significan que esta durará más en muchas situaciones y requerirá menos ajustes que las opciones básicas disponibles en el pasado. Nuevos materiales como fibra de carbón, lubricantes avanzados y nueva tecnología de trenzado se traducen en una vida útil más larga de la empaquetadura y menos problemas de mantenimiento y desgaste del equipo.

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Si desea ayuda para seleccionar la mejor tecnología en sistemas de sellado mecánico para una aplicación específica, no dude en ponerse en contacto con nuestros expertos. Pregunte a un Experto.