Em geral um selo mecânico é uma peça de equipamento que permite conectar sistemas e mecanismos sem que ocorram vazamentos, em uma estrutura que contém pressão.
No negócio de tratamento de fluidos (mais frequentemente lido bombas), o significado é muito mais estreito. Por selo mecânico queremos dizer um dispositivo que é usado para selar eixos de bombas, misturadores ou agitadores.
A tecnologia mais antiga é a vedação mecânica. O problema com esta tecnologia é que a vedação mecânica requer um pouco de vazamento para evitar o superaquecimento e a queima. A vedação mecânica ainda é usada com muita frequência com fluidos não perigosos. As bombas de água de refrigeração são um bom exemplo, onde a vedação ainda é usada porque um pequeno vazamento controlado de água fria não representa perigo. Além da perda de fluido existem outros problemas associados com a vedação mecânica em bombas:
Devido a essas razões, a vedação mecânica frequentemente é substituída por selos mecânicos, mesmo em aplicações não perigosas. Mas, quando se consideram indústrias perigosas, o uso de vedações mecânicas é proibido, pois mesmo uma quantidade pequena e controlada de vazamento de uma bomba não é aceitável, por razões de segurança ambiental ou de incêndios. A resposta é usar um selo mecânico, é claro.
Nos selos mecânicos a fricção principal ocorre na direção axial, entre as faces (anéis do selo) polidas com alta precisão. O desgaste é compensado na direção axial por molas ou foles.
A tecnologia dos selos mecânicos não é novidade. Já é aceita em muitas indústrias há décadas. Na maioria dos casos comprovou sua eficácia e confiabilidade. A gama de designs e materiais vai desde bombas de circulação de calor domésticas até bombas de hidrocarbonetos quentes a 380C em refinarias de petróleo, ou bombas de transferência de petróleo cru a 100 bars, custando de 10 dólares a 20.000 dólares, ou mais, dependendo da indústria e do país.
Os selos de cada tipo de indústria têm certos elementos comuns condicionados pela experiência em campo. Algumas indústrias podem até aceitar um padrão que especifique requisitos mínimos para o design, teste e documentação dos selos. O padrão API 682 de fabricação de selos para a indústria de petróleo é um bom exemplo. Os usuários finais que incluem tais padrões em seus requisitos de compra se beneficiam muito disso, uma vez que estão protegidos da baixa qualidade ou design ruim. Em muitas indústrias existem as chamadas listas de fornecedores. Um fornecedor deve ser aprovado por uma empresa, para que possa vender seus produtos a essa empresa.
Particularmente, o padrão API 682 para selos mecânicos, oferece automaticamente ao usuário muitas características boas. Eles possuem, pelo menos, capacidade de pressão moderada, vida longa e não desgastam o eixo de forma alguma. A pressão de contato, e assim a força de fricção, é mantida em um mínimo por um design balanceado (um selo balanceado consome muito menos energia e tem uma chance menor de superaquecer, ou de ter fluido atravessando ou fervendo entre as faces).
Os selos mecânicos vazam em operação normal? Sim, eles vazam. Embora bons selos não tenham vazamentos visíveis até 50 bars, e acima. Em pressões menores, quando um selo mecânico vaza (vazamento observado visualmente), isso significa que o selo requer reparos. Em pressões altas (em 50 bars ou acima) todos os selos perfeitamente normais vazam. Os usuários precisam coletar o vazamento de forma segura.
Precisamos mencionar que selos duplos, em tandem, são frequentemente usados na indústria de petróleo e gás. Tais selos requerem um sistema de selagem para suprir fluido ou gás entre as faces internas e externas. Se a pressão do fluido fornecido for menor do que a pressão na câmara do selo, ele é chamado de fluido, ou gás, de proteção e o selo é chamado de selo mecânico em tandem. Se a pressão do fluido fornecido for maior do que a pressão na câmara do selo, ele é chamado de fluido, ou gás, de barreira e o selo é chamado de selo mecânico duplo. Em um selo mecânico duplo o fluido bombeado não pode vazar para fora. Em alta pressão, o fluido de barreira irá vazar um pouco para fora do selo (tal vazamento é sempre coletado). Um pouco do fluido de barreira irá entrar na tubulação.
Em resumo, nossa recomendação para o usuário é que identifique um fabricante de selos competente na indústria em questão. É uma boa ideia verificar se o serviço pós-venda será necessário e qual será o preço do mesmo e/ou das peças de reposição. Algumas vezes o usuário descobre que o custo das peças de reposição é maior do que o do selo original.
