Cómo dependen de la lubricación los cierres mecánicos
El correcto funcionamiento de los cierres mecánicos depende en gran medida de la presencia de una fina película de fluido entre las caras del cierre. Esta película de fluido, normalmente el propio medio bombeado o un fluido de barrera, sirve como lubricante para reducir la fricción y la generación de calor entre las caras estacionaria y giratoria del cierre. Sin una lubricación adecuada, los cierres mecánicos pueden sobrecalentarse rápidamente y fallar, lo que provoca costosos tiempos de inactividad y reparaciones.
Riesgos del funcionamiento en seco de las juntas mecánicas
Calor y fricción excesivos por falta de lubricación
Cuando un cierre mecánico funciona en seco, la ausencia de una película de fluido lubricante provoca un contacto directo entre las caras del cierre. Este contacto entre metales genera una fricción y un calor considerables, que pueden alcanzar rápidamente niveles destructivos. El calor excesivo no sólo daña las caras del cierre, sino que también puede causar distorsión térmica, alterando las propiedades geométricas de los componentes del cierre y comprometiendo su capacidad para mantener un cierre adecuado.
Desgaste rápido y daños en las caras de la junta (grietas, estrías, picaduras)
La combinación de alta fricción y calor resultante del funcionamiento en seco acelera el desgaste de las caras de los cierres mecánicos. Sin lubricación, las caras del cierre están sometidas a fuertes tensiones que provocan grietas, estrías y picaduras en la superficie. Estas imperfecciones de la superficie alteran aún más la capacidad de estanquidad de las caras, permitiendo que se produzcan fugas. La degradación de las superficies de estanquidad suele ser irreversible, por lo que es necesario sustituir la junta, lo que resulta muy costoso.
Fugas y fallo prematuro del cierre
A medida que las caras de la junta se deterioran debido al funcionamiento en seco, la probabilidad de que se produzcan fugas de fluido aumenta considerablemente. Las caras de sellado dañadas dejan de proporcionar una barrera de sellado eficaz, lo que permite que el fluido del proceso escape del sistema. Las fugas no sólo provocan la pérdida de productos valiosos o la contaminación del medio ambiente, sino que también suponen riesgos para la seguridad, especialmente cuando se trata de fluidos peligrosos o inflamables. El fallo prematuro del sellado debido al funcionamiento en seco puede provocar tiempos de inactividad no programados, mayores costes de mantenimiento y posibles consecuencias para el medio ambiente y la seguridad.
¿Pueden los cierres mecánicos funcionar en seco?
Aunque la mayoría de los cierres mecánicos están diseñados para funcionar con una película de fluido lubricante, algunos cierres especializados están diseñados para soportar breves periodos de funcionamiento en seco. Estos cierres suelen incorporar materiales avanzados, como carburo de silicio o revestimientos de carbono tipo diamante, que tienen coeficientes de fricción más bajos y una mayor resistencia al calor en comparación con los materiales tradicionales de la cara del cierre. Sin embargo, incluso estas juntas especializadas tienen limitaciones y no están pensadas para un funcionamiento en seco prolongado.
Causas comunes de la marcha en seco
- Arranque incorrecto de la bomba: Arrancar una bomba sin asegurarse de que está correctamente cebada y llena de líquido puede provocar un funcionamiento en seco.
- Suministro inadecuado de fluidos: Si el suministro de fluido bombeado se interrumpe o es insuficiente, el cierre mecánico puede funcionar en seco.
- Cavitación: Se produce cuando la presión del fluido cae por debajo de su presión de vapor, formando burbujas de vapor que colapsan cerca de las caras de la junta, causando erosión y provocando el funcionamiento en seco.
- Instalación incorrecta de la junta: La desalineación o la instalación incorrecta de la junta mecánica de estanqueidad pueden impedir la formación de una película de fluido adecuada, provocando un funcionamiento en seco.
- Fallo del enfriador de juntas o del sistema de lavado: Si el sistema de refrigeración o lavado del cierre no funciona correctamente, es posible que el cierre mecánico no reciba la lubricación adecuada.
Evitar que los cierres mecánicos se sequen
- Asegurar el cebado de la bomba: Asegúrese siempre de que la bomba está correctamente cebada y llena de líquido antes de ponerla en marcha. Esto puede hacerse utilizando un sistema de cebado o llenando manualmente la carcasa de la bomba con fluido.
- Instalar sensores de protección: Implemente sensores, como caudalímetros o presostatos, para ayudar a detectar niveles bajos de fluido o interrupciones en el suministro de fluido. Estos sensores pueden conectarse al sistema de control para apagar automáticamente la bomba en caso de funcionamiento en seco.
- Utilizar planos Seal Flush: Emplee planes de lavado de cierres, como el Plan API 11, 13 o 32, para proporcionar un flujo continuo de fluido limpio y frío a las caras de los cierres mecánicos. Estos planes de lavado ayudan a mantener la lubricación y reducen el riesgo de funcionamiento en seco.
- Gestión adecuada de las juntas: Asegurarse de que los cierres mecánicos se instalan correctamente, con la alineación y el par de apriete adecuados. Realice un mantenimiento regular, incluyendo inspecciones de los cierres y sustituciones cuando sea necesario. Siga las directrices del fabricante para el funcionamiento del cierre, incluidos los procedimientos de arranque y parada, para minimizar el riesgo de funcionamiento en seco.
Preguntas frecuentes
Cuánto tiempo puede funcionar en seco un cierre mecánico
El funcionamiento en seco puede causar daños graves en cuestión de segundos. La mayoría de los cierres mecánicos fallan en menos de 30 segundos sin la lubricación adecuada.
