selos mecanico

PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 1

SELOS MECÂNICOSSELOS MECÂNICOS

Curso de Formaçãode Técnicos de Operação Jr

do Abastecimento

Revisado e Atualizado por:VANDERLEI CARDOSO UN REPLAN

REPLAN/MI

Fundamentos de SelagemParte 1

Fluido de Processo

Vazamento

Meio Ambiente Carcaça

O Problema Básico de Selagem:Prevenir Vazamentos

Fluido de Processo

Vazamento

Meio Ambiente

Carcaça

Gaxeta

Fluido de processo

Vazamento

Meio Ambiente

Carcaça

O conceito da face de selagem de um Selo Mecânico

Gaxeta vs. Selos Mecânicos• Requer vazamento como

lubrificante.

• Danifica luvas e eixos.

• Consumo de potência devido a fricção.

• Perda de Produto.

• Grande desperdício de água .

• Requer manutenção e tempo para instalação e ajuste das gaxetas.

• Causa danos e destruição do equipamento em função do vazamento.

• Selo tem vazamentos invisíveis.

• Existem selo em operação por mais de 8 anos sem falhas.

• Redução de custo através da eliminação das perdas de produto, água e economia de energia.

• Requer pouca manutenção após a instalação inicial.

• Selo é mais seguro na selagem de fluidos perigosos e corrosivos.

Características desejadas para um Selo Mecânico

• Vida Longa• Fácil manutenção• Custo baixo

O-Ring

Anel Primário

Anel trava

Anel anti-extrusãoO-Ring

DiscoMolas

EstojoParafusos

Um exemplo de Selo Completo

Selo Mecânico

• O selo consistede duas superfíciesextremamente lisase planas (faces) quetrabalham juntas para evitar que o fluído escape.

Selo Mecânico

• Em um selo...

uma face deve girarcom o eixo e é normalmentechamada de Rotativa.

Selo Mecânico

• A outra face do selo…

que é fixada nasobreposta é chamada de Estacionária.

Selo Mecânico

Selos Mecânicos são usados em váriostipos de equipamentos como…..

• Bombas• Compressores• Misturadores• Agitadores• Reatores

Partes do Selo Mecânico & Função

• Selos Mecânicostem as seguintespartes:

• Face Estacionaria• Face Rotativa• Mecanismo de Mola• Mecanismo de trava• Vedacao do eixo• Sobreposta• Junta

Selo Mecânico

• A Face Estacionária…

é a face que nãogira com o eixo.

Selo Mecânico

• A face rotativa…é a face que giracom o eixo e trabalha em contatocom a face estacionária.

Selo Mecânico

• O Mecanismo de Mola…

proporciona a forçarequerida paramanter as faces estacionaria e rotativa juntas.

Selo Mecânico

• O Mecanismo de Trava…conecta o selo aoeixo paraproporcionar a rotação do selo.

Selo Mecânico

• A Vedação do Eixo…é o ponto de vedação entre o selo e o eixo paraevitar o vazamento.

Selo Mecânico

• A Sobreposta…e a parte quesuporta a Face Estacionária e é montada na caixade selagem.

Selo Mecânico

• A Junta…

funciona para evitaro vazamento entre a Sobreposta e a face da Caixa de Selagem.

Selo Mecânico

• O Selo Mecânicoatinge sua vida útilquando o nariz daface se desgasta.

Como funciona um selomecânico?

• Um selo mecânicoconsiste de váriaspeças quetrabalham juntas para evitar que o fluído escape.

LíquidoBombeado

Zona de vedação primáriaALTA TEMPERATURA

(Risco de vaporização)

SELO ROTATIVO

SEDEESTÁTICA

EM OPERAÇÃO

VAZAMENTO NECESSÁRIO PARADISSIPAR O CALOR E ELIMINAR O ATRITO

Características de Projeto

• Conjunto de Compensação– Molas Únicas

– Molas Múltiplas

– Foles Metálicos

– Foles Elastoméricos

• Conjunto de Compensação (Molas ou Foles)– Promove o fechamento inicial das faces

– São muito importantes a baixas pressões

• Molas ou Foles – Corrosão

– Características do produto

– Uniformidade da carga

– Histórico

Vedações Secundárias• Elemento secundário de selagem

– Estático– Dinâmico

O-ring move-se axialmente

• Vedação Secundária– Selos Molas Múltiplas

O-ring estático

• Vedação Secundária– Selos Fole Metálico

Foles em Terflon

Foles elastoméricos

Foles Metálicos

Anéis em “V” Cunha Anéis

EncapsuladoO Ring

Elemento Secundário de Selagem

A região de trabalho da vedação secundária deve ser perfeitamente polida para permitir o deslocamento da face de selagem.

O fole é que acomoda o deslocamento da face de selagem

Molas Múltiplas. x Fole

-400°F

-200°F

400°F

600°F

200°F

Buna-N EPDM VitonTM

-54°C / -65°F

149°C / 300°F121°C /

250°F

-240°C

-129°C

-18°C

204°C

316°C

AflasTM

204°C / 400°F

-45°C / -50°F-29°C / -20°F

TeflonTM

287°C / 550°F

-212°C / -350°F

-29°C / -20°F

KalrezTM

287°C / 550°F

-40°C / -40°F

Vedação Secundária Limites de Temperatura

• Mecanismos de Acionamento– Deve transmitir o torque– Deve permitir o movimento axial

Entalhe

Slot and Ear

Parafuso Allen

Anel trava

Mecanismo Elastomérico

Chaveta

Tipos de Mecanismos de Acionamento

Arranjos de Selagem

• Simples– Montado Internamente– Montado Externamente

• Múltiplos– Pressurizados– Não Pressurizados

Arranjo• Simples

– Selo Interno

Arranjo• Simples

– Selo Externo

Arranjos de Selos Simples

Selo Interno

Sede Atmosfera

Sobreposta

Pump Housing

Anel PrimárioFluido de Processo

Selo Externo Pump Housing

Atmosfera

Sobreposta

Arranjos

• Múltiplos– Não pressurizado– Pressurizado

“Tandem”

Selo do processo

Selo de Backup

Selagem do fluido de barreira

“Duplos”

Arranjos de Selos Múltiplos

Selo do processo

Processo Líquido de Barreira

Atmosfera

Não Pressurizado (Tandem)

AtmosferaProcesso Líquido

Barreira

• Não Pressurizado

Processo

AtmosferaPres

Pressurizado (Duplo)

Líquido de Barreira

AtmosferaProcesso

Líquido Barreira

• Pressurizado

•Geração de Calor nas Faces de Selagem

• Flushing

•Planos de Selagem

Ação do Fluido de Selagem entre as Faces de Selagem

SobrepostaCaixa de Selagem

Fluido de Processo

Vazamento Invisível: Evaporação do fluido em contato com a atmosfera

Anel primário Sede

LubrificanteSeparação

Superfície A

Superfície B

Interface de Selagem• Objetivos da Lubrificação:

– Separar as Faces– Evitar contato entre os pontos altos– Reduzir a fricção e geração de calor

SobrepostaCaixa de Selagem

Sem fluido/Operação a seco

Anel primário Sede

Sem Lubrificação, Faces trabalhando secas com

geração de Calor

Sede Estacionária Sede Rotativa

Geração de Calor• Diminuição da Viscosidade• Evaporação da Película Lubrificante• Desgaste

Transferência de Calor

• Condução• Convecção

Injeção

Flushing

• Remover o calor• Alimentação constate de fluido frio e limpo

Plan 2 – Sem injeção de fluido

Entrada Fluido Resfriamento

Saida Fluido ResfriamentoDescarga

Sucção

Medidor de Fluxo(Opcional)

Plan 11 – Recirculação da Descarga

Sucção

Descarga

Plan 12 – Recirculação da Descarga com FiltroDescarga da Bomba

Filtro

Sucção daBomba

Plan 13 – Recirculação para SucçãoDescarga da Bomba

Sucção daBomba

Plan 21 – Recirculação da Descarga com ResfriamentoSaída de

Entrada deágua

Descarga da BombaSaída doProduto

Entrada doProduto

Sucção daBomba

Plan 23 – Recirculação da Câmara de Selagem com Resfriamento

Saída de água

Entrada deágua

Descarga da Bomba

Sucção daBomba

Plan 31 – Recirculação da Descarga com Separador

Ciclone(Separador)

AbrasivosConcentradospara Sucção

da Bomba

Produto comAbrasivos

FluídoLimpo

Descarga da Bomba

Sucção daBomba

Plan 32 - Flushing

Bucha de Garganta

Entrada de FluídoExterno

Descarga da Bomba

Sucção daBomba

Plan 41 – Recirculação da Descarga com Separador e Trocador de Temperatura

Saída de água

Entrada deágua

Entrada doProduto

Frio e Limpo

CicloneSeparador

ProdutoLimpo

Produto comAbrasivosDescarga da Bomba

Sucção daBomba

Plan 52 – Recirculação com Tanque de Fluído Externo (Buffer)

Entrada eSaída de

Descarga da Bomba

Sucção daBomba

Plan 53 – Circulação com Fluido de Barreira Pressurizado

Entrada e SaidaFluido de Resfriamento

Descarga

Sucção

PressurizaçãoExterna

Plan 54 – Circulação com Fluído de Barreira Externo

Entrada de Fluídode Barreira Limpo

Saída de Fluídode Barreira

Alarme de Nível

Descarga da Bomba

Sucção daBomba

Plan 62 - QuenchDescarga da Bomba

Sucção daBomba

Entrada de QuenchExterno Limpo

Dreno do Quench

BuchaRestrição

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