En muchas industrias se utilizan bombas con sellos mecánicos capaces de sellar ejes en rotación, desde aquellas bombas que se utilizan para calefacción de viviendas o en la industria alimenticia hasta las bombas que se utilizan en las plantas petroquímicas y nucleares. Como un sello mecánico es un dispositivo con partes que se desgastan, a menos que se lo someta a un servicio de mantenimiento periódico, llegaría un momento en que fallaría.
Una falla de un sello mecánico casi siempre significará pérdidas del fluido bombeado hacia fuera del sistema. Las consecuencias pueden variar considerablemente. En algunos casos no habría problema si una bomba pierde hasta que alguien lo note. Pero en otros casos esto representaría un peligro de incendio si por ejemplo la bomba está perdiendo gasolina. Como uno de nuestros clientes de una planta petroquímica suele decir, "¡Lo que estamos manejando aquí no es una fabrica de chocolate!" Queriendo recalcar que si algo malo sucediera, el fluido que saldría no sería chocolate sino hidrocarburos muy peligrosos.
Esta es la razón por la cual los sellos se utilizan con mucha frecuencia con los llamados sistemas de sellado, para alertar al personal sobre el problema, probablemente para detener el funcionamiento de la bomba hasta que sea reparada, y para evitar o minimizar las pérdidas hacia la atmósfera incluso cuando fallan los sellos. Pero, ¿cómo es posible?
Hay varias opciones de planes de lubricación, como se denominan en la norma API 682.
El sistema de sellado para el plan 65 para un sello mecánico simple (primera imagen desde arriba) colectará la pérdida en un pequeño tanque, el cual está conectado con un drenaje especialmente dedicado para tal fin. El tanque tendrá un orificio en el conducto de salida. Una pérdida pequeña aceptable pasará a través del orificio y llegará al drenaje. En cambio, si la pérdida fuese lo suficientemente importante, el orificio funcionaría como una obstrucción y el nivel del reservorio comenzaría a subir, enviando una señal de alarma al panel de control.
El sistema de sellado para el plan 52 para un sello mecánico en arreglo tándem (segunda imagen desde arriba) proporcionará un tanque más grande, con capacidad entre 2 y 5 galones, el cual contiene fluido búfer. Para fluido búfer generalmente se utiliza aceite mineral o solución de alcohol. Un sello en arreglo tándem tiene un par de caras de sellado externas "en espera" que soportarán la presión cuando el sello primario interno comience a tener pérdida. Pero antes de eso, se necesita un fluido búfer para lubricar el sello externo. El fluido búfer se repone hasta un determinado nivel y generalmente se mantiene a presión atmosférica. Si el sello primario falla el producto bombeado entrará en el ciclo de circulación del fluido búfer, elevando su nivel o presurizando el tanque que lo contiene. (Esto sucederá por supuesto, si la presión en la cámara de sellado es mayor que la presión atmosférica.) Un cambio en la presión o el nivel del tanque se detecta fácilmente ya sea en forma visual o mediante transmisores. Y lo importante es que, a menos que el sello externo también falle, el producto bombeado nunca saldrá hacia la atmósfera.
El sistema de sellado para el plan 53 para un sello mecánico en arreglo doble es similar al del plan 52, pero el sistema está presurizado a una presión superior a la presión de la cámara de sellado. De manera que en caso de falla del sello, el fluido barrera entrará a la bomba. El fluido barrera puede salir hacia la atmósfera si el sello externo también falla, pero este fluido se elige para que no cause ningún daño.
El plan 53 tiene varias formas, 53A, 53B (tercera imagen desde arriba), y 53C. El 53 A es el más simple. El 53 B se está volviéndose el más utilizado en la actualidad. Comparémoslos:
Plan 53B vs Plan 53A
El plan 53B se recomienda cuando la presión del fluido barrera es superior a 10 bares, para evitar el problema de la disolución de nitrógeno en el fluido barrera. En el plan 53B el fluido barrera y el nitrógeno están separados físicamente por una vejiga de elastómero.
Mientras un sistema para el plan 53A es mucho más económico y se utiliza muchísimo para aplicaciones de baja presión, el plan 53B es obligatorio para las aplicaciones de alta presión. Si al sistema para el plan 53B se le agrega una unidad de reposición automática, quedaría muy similar al sistema para el plan 54.
El sistema de sellado para el plan 54 para un sello mecánico en arreglo doble es funcionalmente similar al plan 53 pero el sello mecánico no tiene un impulsor. La bomba del sistema de sellado hace circular el fluido barrera. Un ejemplo típico de aplicación es una serie de mezcladores y agitadores con sellos dobles y sistema centralizado para plan 54. El eje de un mezclador puede rotar muy lentamente por lo que la circulación del fluido barrera depende de la bomba de circulación más que del impulsor del sello.
Existen además otros tipos de sistemas de sellado. Recomendamos elegir el sistema de sellado más simple que funcione para cada caso, ya que en la actualidad los sistemas de sellado tienden a ser demasiado complejos y sus costos superan los de los propios sellos mecánicos.
Véase también: Sistemas de sellado que ofrece TREM Engineering
