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Simulador interactivo

Sellos mecánicos y empaquetadura

Un sello de bomba que gotea casi siempre es un mal ambiente, no un mal sello. Un sello mecánico corre sobre una película delgada entre dos caras lapeadas y vive de su enjuague — piérdalo y corre en seco y se cuartea por calor en segundos; un enjuague tapado nada más lo deja sin enfriar bien. La empaquetadura debe llorar tantito: apriétela de más y se quema en seco y raya la camisa; apriétela de menos y se inunda. Seis bombas, cuatro lecturas — fuga, enjuague, caras, presión — incluyendo los dos pares que se parecen y que solo se separan por el gasto del enjuague y la temperatura de las caras.

Por Francisco Padilla Interactiva Nivel técnico

Antes de empezar — resumen del trabajo

Una bomba está goteando en la flecha y a usted lo mandaron a diagnosticarla. La trampa es dar por hecho que un sello que gotea es un sello malo — la mayoría de las veces es un ambiente malo. Un sello mecánico corre sobre una película de líquido microscópicamente delgada entre dos caras lapeadas y vive o muere por su enjuague; la empaquetadura de compresión es otro animal y debe llorar tantito. Lea la fuga, el enjuague, las caras y la caja antes de condenar nada.

  • Un sello mecánico necesita su enjuague — piérdalo y corre en seco, se sobrecalienta y se cuartea por calor en segundos
  • Un enjuague tapado nada más deja sin enfriar al sello: corre caliente y gastado, no agrietado y ampollado
  • La empaquetadura debe llorar unas cuantas gotas — apriétela de más y se quema en seco y raya la camisa; apriétela de menos y se inunda
  • Lea cuatro cosas: el gasto de fuga, el enjuague y el enfriamiento, la condición y la temperatura de las caras, y la presión de la cámara del sello

Un sello que gotea casi siempre es un mal ambiente, no un mal sello

El error más caro en una bomba que gotea es condenar el sello. La mayoría de las veces el sello no hizo nada mal — su ambiente sí. Un sello mecánico son dos caras planas y lapeadas, una girando con la flecha y otra detenida en el prensaestopas, apretadas una contra otra por resortes y corriendo sobre una película de líquido de una fracción de milésima de pulgada de espesor. Esa película lubrica y enfría las caras al mismo tiempo. Manténgala alimentada con líquido limpio y frío y las caras se deslizan por años; déjela sin líquido, hiérvala, o corróala y el sello falla de maneras que parecen defecto del sello pero en realidad son problema del enjuague, de la caja, o de los materiales. Este simulador lo lleva por seis bombas: lea la fuga, el enjuague, las caras y la presión de la caja en cada una, y deje que las lecturas — no la fuga sola — le pongan nombre a la falla.

El sello mecánico vive de su enjuague

Lo más importante que usted le da a un sello mecánico es su enjuague — un chorro controlado de líquido limpio y frío entubado hasta la cámara del sello, normalmente conforme a un plan API como una línea de recirculación tomada de la descarga de la bomba a través de un orificio (Plan 11), o de una fuente externa (Plan 32). El enjuague se lleva el calor que generan las caras, mantiene inundada la caja para que la película no se vaporice de golpe, y arrastra los sólidos fuera de las caras. Pierda el enjuague por completo — una línea tapada, un plan cerrado con válvula, una succión perdida que vacía la caja — y la película hierve en segundos. Las caras corren en seco, la temperatura se dispara, y el carbón se cuartea por calor, se agrieta y se ampolla. Al mismo tiempo la caja falta de líquido pierde presión y el líquido que queda se vaporiza de golpe, lo que acaba con la poca película que quedaba. Eso es correr en seco, y es catastrófico y rápido.

Nota de campo — las dos fallas de calor y fuga que se ven iguales

Un sello caliente que llora tiene dos causas muy distintas, y nada más tres lecturas las separan. Si el enjuague se detuvo por completo — cero gasto — las caras están agrietadas y ampolladas, y la presión de la caja se cayó y está vaporizándose de golpe, el sello corrió en seco: quedó destruido y hay que cambiarlo, y usted tiene que restablecer el enjuague antes de que vuelva a pasar. Si en cambio el enjuague nada más está restringido — algo de gasto, nomás que no el suficiente — las caras están calientes y gastadas pero todavía enteras, y la presión de la caja está normal, el sello nada más está sin enfriar bien por un orificio o un filtro que se va tapando. Agarrado ahí, normalmente sobrevive con una buena limpiada del paso del enjuague. Cero enjuague, caras agrietadas y una caja vaporizando es correr en seco; enjuague reducido, caras enteras y una caja normal es un enjuague tapado. El mismo lloriqueo caliente, distinto sello, distinta reparación — siempre lea el gasto del enjuague y la condición de las caras antes de decidir.

La empaquetadura debe llorar — tantito

La empaquetadura de compresión es la forma más vieja de sellar una flecha: anillos de material trenzado metidos en la caja y apretados por un prensaestopas hasta que agarran la flecha. Aquí está la parte donde se cae la gente — la empaquetadura está diseñada para fugar. Tiene que llorar un goteo lento y parejo, unas cuantas gotas por minuto, porque esa fuga es lo que lubrica y enfría la empaquetadura contra la flecha que gira. Una bomba con empaquetadura que corre completamente seca no está bien sellada; se está sobrecalentando. Ese solo dato separa las dos fallas de empaquetadura. Alguien ve un goteo, le da al prensaestopas para pararlo, y ahora la empaquetadura está seca de a tiro y corriendo caliente — sin gasto de enfriamiento el calor de la fricción se acumula hasta que la empaquetadura se carboniza y hace ranuras en la camisa de la flecha. Eso es apretada de más, y la cura es aflojar el prensaestopas hasta que regrese el lloriqueo. La falla contraria no se le parece en nada: un prensaestopas apretado de menos o gastado chorrea y rocía, desperdiciando producto, pero corre frío porque todo ese gasto se lleva el calor. Ahí usted aprieta el prensaestopas poco a poco hasta que el chorro se asiente en un goteo controlado. Seco y caliente significa aflojar; chorreando y frío significa apretar — la temperatura y el gasto de fuga juntos le dicen cuál es, y equivocarse al revés arruina o la camisa o el día.

Ataque químico — el sello que se comió el fluido

No toda falla de sello es térmica. Cambie el fluido de proceso — o los químicos de limpieza, o la temperatura — y los materiales del sello de repente pueden ser los equivocados para el servicio. Un elastómero que andaba bien con el producto viejo se hincha, se ablanda o se endurece con el nuevo, y el camino de fuga se abre justo por un O-ring deformado. Las caras duras mismas se pueden grabar y picar por un fluido agresivo hasta que ya no pueden sostener la película. La seña es que el lado del enfriamiento está limpio de culpa: el enjuague está pasando, la presión de la caja está normal, y las caras no están especialmente calientes — y aun así el sello fuga, el O-ring se ve hinchado, y las caras están corroídas en lugar de cuarteadas por calor. La solución no es un sello mejor hecho de los mismos materiales; son los materiales correctos, escogidos contra una tabla de compatibilidad química para el fluido, la temperatura y la química que la bomba ve ahora.

La disciplina

Cuatro lecturas le ponen nombre a cada falla de este simulador. El gasto de fuga le dice que el sello anda molesto pero no por qué — seco, llorando, chorreando o fugando por un O-ring significan cada uno algo distinto. El gasto del enjuague y el enfriamiento separa un enjuague perdido (corrió en seco) de uno restringido (sin enfriar bien) — cero contra reducido. La condición y la temperatura de las caras lo confirman: agrietadas y muy calientes es correr en seco, calientes pero enteras es falta de enfriamiento, caliente y seco en empaquetadura es apriete de más, frío pero inundando es apriete de menos, y grabado pero frío es ataque químico. La presión de la caja agarra la caja vaporizándose de un sello falto de líquido. Lea las cuatro, compare cada una con lo que debe mostrar un sello sano, y la bomba le dice si tiene un mal sello o — mucho más seguido — un mal ambiente alrededor de un sello que estaba bien.