Per què hem de rentar els segells mecànics i quins són els mètodes de rentat?

Hi ha una altra tasca clau per mantenir la bomba en funcionament normalment: manteniment regular de la bomba i el seu sistema de suport de segell. La fiabilitat dels segells mecànics afecta directament la vida útil i l’eficiència dels equips. Com a mètode de manteniment clau per a segells mecànics, la solució de rentat ha de considerar de forma exhaustiva factors com les característiques mitjanes, els paràmetres de funcionament i les condicions de treball. Aquest article us ajudarà a comprendre les estratègies d’adaptació en diferents condicions laborals i a proporcionar referències pràctiques per optimitzar el rendiment de segellat i reduir els riscos de fuites.

• Per què necessitem arrossegar segells mecànics?

Els segells mecànics són components bàsics dels equips rotatius (com ara bombes i compressors), i el seu entorn de treball sovint s’acompanya d’alta temperatura, alta pressió i contaminació mitjana. El rentat és introduir líquids externs (com ara líquids nets o medis de procés) per forçar la circulació a la superfície de segellat, principalment en funció dels motius següents:

1. Demanda de dissipació de calor: La fricció de la superfície de segellat generarà una temperatura alta. Per exemple, en una bomba centrífuga amb una velocitat de 3000rpm, la temperatura de la superfície de segellat pot arribar a més de 150 graus (consulteu "estàndard API 682"). El líquid de rentat pot treure calor i evitar la deformació tèrmica o la carbonització de l’anell de segellat.

2. Control de la impuresa: les partícules del medi (com les partícules sòlides en bombes de purins) es rascaran la superfície de segellat. El rentat pot diluir o rentar les impureses i reduir el desgast. Per exemple, a les bombes químiques, el cabal de fluids de flux ha de ser superior o igual a 1,5 m/s per assegurar una neteja efectiva (segons "ISO 21049").

3. Estabilitat de la fase: alguns mitjans són fàcils de vaporitzar (com ara gas petroli liquat). El rentat pot mantenir la pressió de la cambra de segellat i evitar la fricció seca causada per la vaporització mitjana.

• Consells per seleccionar solucions de rentat per a condicions de treball crítiques

High temperature working conditions (>80 graus):
Solució preferida: utilitzeu l’auto-rovell amb un refrigerador (Pla21) o un refredament de circulació interna (Pla23). PLAN23 circula el refrigerant a través de l’anell d’infusió de la cambra del segell i només necessita refredar el líquid local, que és més eficient.

Note: When the medium temperature is >300 graus i no hi ha cap condició de rentat extern, es pot utilitzar el segell de manxa a alta temperatura + Plan21/23 en lloc de Pla32 per estalviar costos.

Mitjà d’alta pressió/alta viscositat:
Preferred solution: Self-flushing (PLAN11) requires the installation of an orifice plate to control the flow rate to avoid high pressure impact on the sealing end face. When the viscosity is >300cp, es recomana Plan21 per assegurar una circulació suau.

Mitjà que conté partícules sòlides:
Preferred solution: Use a hydrocyclone for external flushing (PLAN32), or use a self-flushing + filtration device. When the particle concentration is >El 5%, cal un rentat extern forçat.

Condicions extremes: per a bombes de polpa o bombes de purins, es pot utilitzar Plan31 (Cyclone + Self-Flush).

Fàcil de cristal·litzar/polimeritzar els suports:
Solució preferida: segells mecànics dobles (Pla53A/B) i un sistema de reforç líquid d’aïllament. La pressió del líquid d’aïllament ha de ser de 0,05 ~ 0,1MPa superior a la pressió de la cambra del segell.

Medis d'hidrocarburs lleugers fàcilment vaporitzats:
Solució preferida: Plain52 utilitza un dipòsit de sifó per circular el líquid d’aïllament per evitar la vaporització i la fuga del medi. Cal controlar el nivell de líquid d’aïllament i s’ha de definir una alarma de baix nivell de líquid.

• Estratègia per equilibrar l’economia i la fiabilitat

Sistema simplificat: quan el medi està net i la temperatura és moderada, s’autoesposa (Pla11/13) s’ha de prioritzar per reduir la complexitat de l’equip.
Disseny modular: per a condicions de contenció de partícules altes o de partícules, s’utilitzen mòduls de rentat normalitzats (com API Plan21/23) per facilitar el manteniment i la gestió de peces de recanvi.
Disseny redundant: per a grups de bomba de clau (com ara bombes d’aigua d’alimentació del reactor), s’utilitzen segells mecànics dobles + PLAN53. Tot i que el cost augmenta, es pot evitar temps d’inactivitat no previst.

La selecció de solucions mecàniques de segell per a bombes centrífugues en diverses etapes ha de considerar de forma exhaustiva les característiques mitjanes, els paràmetres de funcionament i els estàndards de la indústria. El nucli és estendre la vida del segell mitjançant mesures com la dissipació de calor, la neteja i el control de la pressió. En aplicacions pràctiques, es recomana seleccionar solucions madures en combinació amb la norma API682, tenint en compte tant la fiabilitat com l’economia.