teoria basica de sistemas de lubricación y enfriamiento (planes api) nuevo def

(PLANES API)(PLANES API)

TeorTeoríía Ba Báásica de sica de Sistemas de Sistemas de LubricaciLubricacióón y Enfriamienton y Enfriamiento

• La selección de un sello con materiales y características de diseño adecuados no garantiza su buen funcionamiento.

• Para la correcta operación de un sello mecánico, debe formarse entre las caras de contacto una película de lubricación.

• La función de la película de lubricación es lubricar y enfriar las caras

LubricaciLubricacióón en Carasn en Caras


• En funcionamiento, el fluido a Presión se introduce entre las caras.

• El fluido introducido, forma una película que las lubrica.

• La presión hidráulica a la vez cierra las caras.

Película de Lubricación Interfacial

• Para que la película se forme adecuadamente, es necesario instalar sistemas para extraer el calor que se genera en las caras de contacto por el deslizamiento de una contra la otra.


Película de Lubricación Interfacial

• Los sistemas de protección se utilizan para proveer al sello del ambiente apropiado facilitando la formación de la película de lubricación para reducir el roce entre las caras y extrayendo el calor que se genera en ellas.

ProtecciProteccióón a los Sellos Mecn a los Sellos Mecáánicosnicos

Sistemas de Protección


Inyección

Funciones de los Sistemas de ProtecciFunciones de los Sistemas de Proteccióón n

Disipar el calor generado en caras de contacto.EnfriamientoEnfriamiento

Evitar el roce en caras de contacto.LubricaciLubricacióónn

• El uso de los sistemas de protección a los sellos mecánicos va a depender del tipo y condición del fluido bombeado, variando según el arreglo de los sellos.

• La API (American Petroleum Institute), Conjuntamente con ASME (American Society of Mechanical Engineers) e ISO (International Standards Organization) creó, para la protección a los diferentes arreglos de sellos mecánicos, unos sistemas identificados con números a los que luego se le agregaron letras, conocidos como Planes API.


• De la aplicación adecuada, conocimiento, uso y mantenimiento de los Planes API depende la duración apropiada del sello mecánico.

• Los planes se desarrollaron inicialmente para la norma API 610, y se continuó el uso con la aparición de la norma API 682. Con la creación de la norma API 682 2da Edición, se han agregado nuevos números de planes API y otros han sido modificados.

• Actualmente los planes se rigen por la norma API 682 2da Edición y constan de lo siguiente:


Planes de Lubricación y enfriamiento para sellos húmedos.

Planes auxiliares para sellos húmedos.

Planes para aplicaciones de gas.

Planes de LubricaciPlanes de Lubricacióón y Enfriamienton y Enfriamiento

API ANSI ISO Descripción General 01 7301 01 Recirculación interna desde la descarga de la bomba.

02 7302 00 Cavidad cerrada, sin recirculación. Chaqueta de enfriamiento o calentamiento.

14 7314Circulación desde la descarga a la cavidad de sellado pasando por una placa orificio. Así mismo, circulación desde la caja de sellado a la succión.

11 7311 02Circulación de la descarga a la cavidad de sellado pasando por un orificio.

12 7312Circulación de la descarga a la cavidad de sellado pasando por un orificio y un filtro.

13 7313 07 Recirculación de la cavidad de sellado a la succión de la bomba.

API ANSI ISO Descripción General

21 7321 Circulación desde la descarga pasando por una placa orificio y un enfriador a la cavidad de sellado.

22 7322Circulación desde la descarga pasando por un filtro, placa orificio y enfriador a la cavidad de sellado. Similar al plan 21con la adición de un filtro.

41 7341 Circulación de la descarga a la cavidad de sellado pasando por separador ciclónico y un enfriador.

23 7323 06 Recirculación desde un anillo de bombeo al sello pasando por un enfriador.

31 7331 04 Circulación de la descarga a la cavidad de sellado pasando por un separador ciclónico.

32 7332 08 Inyección de fuente externa a la cavidad de sellado.

Planes de LubricaciPlanes de Lubricacióón y Enfriamienton y Enfriamiento


52 7352 10 Circulación forzada de líquido amortiguador, contenido reservorio no presurizado para sellos duales.

54 7354 09 Circulación forzada de fluido limpio y presurizado por una fuente externa.

62 7362 08b Fluido para sofoque o lavado (Quench) de fuente externa.

53A* 7353 11 Circulación forzada de líquido de barrera, contenido en un reservorio presurizado para sellos duales.

65 7365 Recolector de fugas líquidas en sellos sencillos.

53B*Circulación forzada de líquido de barrera, en un circuito cerrado presurizado por un acumulador de vejiga. Conocido como plan 53M (modificado).

53C* 12 Circulación forzada de líquido de barrera presurizado externamente en un reservorio tipo pistón.

61 7361 Conexiones lado atmosférico taponadas.

Planes Auxiliares Planes Auxiliares

* Planes renumerados como resultado del API 682 (2da Edición).


71* Conexiones taponadas. Usualmente para planes 72, 75 o 76.

76*Venteo para fugas no condensadas en sellos contenedores secundarios.

72* 7372 Gas amortiguador externo para sellos contenedores secundarios.

74* Gas de barrera presurizado para sellos duales de gas.

75* Drenaje para el condensado de las fugas en sello contenedores secundarios.

Planes para aplicaciones de Gas Planes para aplicaciones de Gas

* Nuevos planes API 682 (2da Edición)Los estándares ISO y ASME no están sincronizados con los estándares del nuevo API.

FLUIDO BOMBEADO ACCIÓN REQUERIDA PLANES API

1 Fluidos Limpios1 Circulación

(Lubricación)

2 Fluidos aTemperatura

2 Enfriamiento

3 Fluidos Abrasivos 3 Lubricación

4 Fluidos Abrasivosa temperatura

4 Enfriamientoy Lubricación

Sistemas para Sellos PrincipalesSistemas para Sellos Principales

PLAN 31 Recirculación con SeparadorPLAN 32 Inyección Fuente Externa

PLAN 41 Recirculación con Separador y Enfriador

PLAN 1 Circulación Integral

PLAN 14 Recirculación con Retorno

PLAN 11 Recirculación

PLAN 12 Recirculación con Filtro

PLAN 13 Recirculación Inversa

PLAN 2 Enfriamiento IntegralPLAN 21 Recirculación con EnfriadorPLAN 22 Recirculación con Enfriador y FiltroPLAN 23 Circuito Cerrado con Enfriador

FLUIDO BOMBEADO ACCIÓN REQUERIDA PLANES API

5 Fluidos Peligrosos- Ácidos y Cáusticos- Tóxicos y Cancerígenos- Explosivos e Inflamables

5 Seguridad

6 Fluidos en General 6 Manejo deEmisiones

7 Gases7 Barrera de

Gas

Sistemas para Sellos AuxiliaresSistemas para Sellos Auxiliares

PLAN 61 Venteo y DrenajePLAN 62 Lavado y DrenajePLAN 65 Venteo y Drenaje (Recolector de fuga)

PLAN 71 Barrera de Gas Opcional PLAN 72 Barrera de Gas No PresurizadaPLAN 74 Barrera de Gas PresurizadaPLAN 75 Drenaje de Fuga que condensaPLAN 76 Venteo de Fuga que no condensa

PLAN 54 Sello Dual Presurizado

PLAN 51 Sello Sencillo

PLAN 52 Sello Dual No-presurizado

PLAN 53 Sello Dual Presurizado

1 CIRCULACIONPLAN API 1 Circulación IntegralPLAN API 11 RecirculaciónPLAN API 12 Recirculación con FiltroPLAN API 13 Recirculación InversaPLAN API 14 Recirculación Con Retorno

11 Fluidos LimpiosFluidos Limpios

• Circulación Integral. El sello es lubricado y enfriado con el movimiento del bombeo


Plan API 1Plan API 1

Descripción Usos Elementos del Plan Verificaciones

Recirculación integral Bombas domesticas con cajas de sello abiertas o acampanadas. También se presenta con una perforación interna desde la descarga hasta la cavidad de sellado.

Su uso esta limitado a Bombas cuya cabeza total de descarga sea menor de 125 pies. No se recomienda en bombas verticales.

Ninguno Ninguna. La cantidad del flujo depende de la presión diferencial, cualquier modificación de la bomba afectaría el plan




Plan API 11Plan API 11• Recirculación desde la descarga de la bomba hasta las caras de sello,

pasando por una Placa Orificio

V F Q/D


Recirculación desde la descarga de la bomba hasta las caras de sello, pasando por una Placa Orificio.

Bombas horizontales.

Servicio General.

Placa Orificio. Verificar existencia de Placa Orificio de 1/8”mínimo si el diferencial de presión sobrepasa 50 psi.

Caudal recomendado 1 gpm por cada pulgada de sello.

Para aplicaciones de mas de 3600 rpm o presiones superiores a 500 psi debe calcularse el calor generado y el flujo de enfriamiento.



Cavidad de sellado a presión de descarga.

Los fluidos viscosos, termo sensitivos o lodos pueden bloquear las tuberías o agujeros pasantes de las conexiones.

Erosión.



•• LimitantesLimitantes


Plan API 12Plan API 12• Recirculación desde la descarga de la bomba hasta las caras de sello,

pasando por un filtro y una Placa Orificio

V F Q/D


Recirculación desde la descarga de la bomba hasta las caras de sello, pasando por un filtro y una Placa Orificio.


Líquidos limpios con eventuales partículas.

Servicio General.

Placa Orificio.

Filtro en “Y”.

Verificar exista la Placa Orificio según el diferencial de presión.

Verificar que el filtro no se encuentre obstruido.




El uso de filtros en sellos mecánicos debe restringirse o evitarse, debido a la posibilidad del bloqueo de la línea de recirculación.

Se prefiere el uso de separadores de abrasivos ciclónicos ante presencia de sólidos.

•• Uso de filtrosUso de filtrosPlan API 12Plan API 12


Plan API 13Plan API 13• Circulación desde la cavidad de sellado hasta la succión, pasando por

una Placa Orificio.

A la Succión

V F Q/D


Circulación desde la cavidad de sellado hasta la succión pasando por una Placa Orificio.

Bombas verticales.

Líquidos limpios.

Servicio General.

Placa Orificio. Verificar que exista la Placa Orificio de 1/8”mínimo.

Se recomienda un caudal de 1 gpm por cada pulgada de sello.

Verificar que el liquido llegue a las caras el sello.




Garantizar la circulaciónVentear la cavidad de sellado en bombas verticalesDisminuir la presión de la cavidad de sellado.No introduce abrasivos a las caras.

•• Funciones del Plan 13Funciones del Plan 13Plan API 13Plan API 13


Plan API 14Plan API 14• Circulación desde la descarga de la bomba hasta la cavidad de

sellado, pasando por una placa orificio, y desde la cavidad de sellado hasta la succión.

FI Q/DFO

A la Succión

De la Descarga


Circulación desde la descarga hasta la cavidad de sellado pasando por una placa orificio y desde la cavidad de sellado hasta la succión.

Bombas horizontales o verticales.

Líquidos limpios.

Servicio General.

Placa Orificio. Verificar que tenga instalada la Placa Orificio de 1/8” mínimo.

Se recomienda para fluidos viscosos en bombas verticales donde el buje restrinja el ingreso de fluido a la cavidad de sellado.



Sistemas de ControlSistemas de Control

El flujo en los planes API 11, 12, 13, y 14 es controlado generalmente por una placa orificio en la(s) líneas).

Los orificios no deben ser menor de 1/8 pulgada (3 milímetros) a menos que el producto esté muy limpio y se obtenga la aprobación del cliente.

Deben ser instaladas mas cerca de la conexión de descarga para evitar velocidad excesiva del producto al sello.

Se utilizan para diferenciales de presión superiores a 50 psi.

Cuando la presión diferencial es alta, una sola placa con un orificio de 1/8”permitiría más flujo que el deseado. Esto se puede tratar de dos maneras: Una opción es utilizar dos o más placas con orificios de 1/8” en serie. La cantidad dependerá de la presión diferencial. La segunda es utilizar un "tubo de estrangulación".

• Placa orificioPlaca orificio


2 ENFRIAMIENTO PLAN API 2 Enfriamiento IntegralPLAN API 21 Recirculación con enfriadorPLAN API 22 Recirculación con Enfriador y FiltroPLAN API 23 Circuito cerrado con Enfriador

22 Fluidos a TemperaturaFluidos a Temperatura

Plan API 2Plan API 2• Cámara de enfriamiento o calentamiento en la cámara de sellado o

brida del sello.


Q/DCI/CO


Uso de cámara de enfriamiento o calentamiento en la cámara de sellado o brida del sello.


Líquidos que solidifican al bajar la temperatura.

Líquidos a altas temperaturas.

cámara en la bomba o brida del sello.

No es un plan de recirculación.

No existe entrada ni salida directa de flujo en la cámara de sellado.

Verificar que el líquido que se inyecta a la cámara se encuentre a la temperatura adecuada y en condiciones convenientes.

No se recomienda en bombas verticales.




Las cámaras de enfriamiento/calentamiento deben estar limpias.

Verificar las temperaturas de cambio de estado del producto bombeado.

Verificar las condiciones de congelamiento.

El enfriamiento/calentamiento es limitado.

•• PrecaucionesPrecaucionesPlan API 2Plan API 2

Plan API 21Plan API 21• Circulación desde la descarga hasta la cavidad de sellado pasando

por una placa orificio y un intercambiador de calor.


VF Q/D


Circulación desde la descarga hasta la cavidad de sellado pasando por una placa orificio y un intercambiador de calor.


Líquidos limpios a altas temperaturas.

Se utiliza para evitar la vaporización del fluido en las caras del sello.

Placa Orificio.

Intercambiador de Calor.

Termómetro Bimetálico.

Verificar que tenga instalada la Placa Orificio de 1/8” mínimo.

Verificar que el intercambiador no se encuentre obstruido.

Se debe considerar el diferencial de temperatura para la selección del intercambiador.

Verificar que la temperatura del líquido que sale del intercambiador se encuentre 50°F mínimo por debajo de la temperatura de vaporización del producto.




Cavidad de sellado a presión de descarga.Los fluidos viscosos, termosensitivos o lodos pueden bloquear las tuberías o agujeros pasantes de las conexiones.Erosión.El diferencial de temperatura del producto no debe ser mayor que 300°F (150 °C) por choque térmico. El intercambiador de calor eventualmente perderá eficiencia por efecto de deposiciones de producto o sales en el agua sobre los tubos.

•• LimitacionesLimitacionesPlan API 21Plan API 21

Plan API 22Plan API 22• Circulación desde la descarga hasta la cavidad de sellado pasando

por una placa orificio, un filtro y un intercambiador de calor.


V F Q/D


Circulación desde la descarga hasta la cavidad de sellado pasando por una placa orificio, un filtro y un intercambiador de calor.


Líquidos limpios a altas temperaturas con eventuales partículas.

Placa Orificio.

Filtro en “Y”.



Verificar que tenga instalada la Placa Orificio de 1/8” mínimo.

Verificar la limpieza del filtro.





El uso de filtros en sellos mecánicos debe restringirse o evitarse, debido a la posibilidad del bloqueo de la línea de recirculación.

Se prefiere el uso de separadores de abrasivos ciclónicos ante presencia de sólidos.

•• Uso de filtrosUso de filtrosPlan API 22Plan API 22


Plan API 23Plan API 23• Circulación forzada por un anillo de bombeo, en un circuito cerrado

desde la caja de sellado, pasando por un intercambiador de calor.


Q/DFIFO

TI


Circulación forzada por un anillo de bombeo desde la caja de sellado pasando por un intercambiador de calor y retornando a la caja del sello.


Líquidos limpios a altas temperaturas.

Agua caliente, productos de alimentación de calderas . Aceites térmicos. Hidrocarburos a alta temperatura.

Anillo de Bombeo.



Verificar que la altura del intercambiador se encuentre de 18” a 24”por encima del eje de la bomba.



No se recomienda en fluidos altamente viscosos porque el anillo de bombeo no realizaría la circulación forzada.




Se recomienda opcionalmente la instalación de un buje de garganta de baja claridad sobre camisa o eje para aislar el proceso.Intercambiador de calor preferiblemente en posición vertical.Distancia vertical: de 18” a 24” sobre el centro del eje.Distancia horizontal: la menor posible.Reducir la cantidad de curvas y codos con ángulos agudos.Proveer el sistema con venteos.Instalar un intercambiador de calor por sello.

•• InstalaciInstalacióónnPlan API 23Plan API 23


•• InstalaciInstalacióónnPlan API 23Plan API 23


+ C+ Cáámara de Enfriamientomara de EnfriamientoPlan API 23Plan API 23

Indicador de flujo

Válvula de alivio

Venteo

Plan API 23Agua de enfriamiento hacia el intercambiador

Agua de enfriamiento hacia el drenaje

Agua de enfriamiento de la cámara de la bomba


Intercambiadores comIntercambiadores comúúnmente utilizados.nmente utilizados.

Enfriamiento por agua

Enfriamiento por aire

3 LUBRICACIÓN PLAN API 31 Separador CiclónicoPLAN API 32 Inyección de Fuente Externa

Por Efecto TérmicoPor Contacto AtmosféricoInherentesPor Sólidos en Suspensión

Fluidos AbrasivosFluidos Abrasivos

33 Fluidos AbrasivosFluidos Abrasivos

De la Descarga de la Bomba

A la Succión de la Bomba

Q/DFV


• Circulación desde la descarga de la bomba hasta la caja de sellado pasando por un separador ciclónico, el fluido con sólidos es devuelto a la succión.



Circulación desde la descarga de la bomba hasta la caja de sellado pasando por un separador ciclónico, el fluido con sólidos es devuelto a la succión.


Líquidos con sólidos en suspensión con gravedad especifica dos veces menor que la de los sólidos.

En bombas verticales debe incluirse un buje al fondo de la cajera.

Separador Ciclónico. Verificar que el separador ciclónico sea el adecuado para la concentración de sólidos y el tamaño de las partículas.

Verificar las condiciones operativas de presión para la selección correcta del separador de abrasivos.

Verificar la presión diferencial permitida para que el separador funcione. Diferencial de presión mínimo 15 psig, máxima 160-200 psig.



EntradaEntrada

Fluido con Fluido con abrasivosabrasivos

Fluido limpioFluido limpioSeparador CiclSeparador Ciclóóniconico

Desde la descarga Desde la descarga de la bombade la bomba

Al sello Al sello mecmecáániconico

A la succiA la succióón n de la bombade la bomba




• Inyección de fuente externa de líquido limpio, compatible con el producto bombeado, a una presión de 30 psi (2 bar) por encima de la presión en la cavidad de sellado.


De fuente Externa

V F Q/D

Por el suplidor

TI

PIPor el cliente


Inyección de fuente externa de liquido limpio compatible con el producto bombeado a una presión de 30 psi (2 bar) por encima de la presión en la cavidad de sellado. Se utiliza generalmente con buje de restricción en la caja para mantener la presión.


Líquidos abrasivos.

Se utiliza en aplicaciones donde pueda haber cristalización o formación de coque.

El líquido a inyectar debe ser compatible con el producto bombeado.

Válvula reguladora de presión.

Válvula check.

Filtro en “Y”.

Válvula de bloqueo.

Manómetro.

Flujómetro.

Verificar que la presión este regulada a 30 psi (2 bar) por encima de la presión en la cavidad de sellado.

Verificar que la válvula check y la válvula de bloqueo se encuentren operando correctamente.

Verificar que el manómetro y el flujométro tengan el rango y los materiales apropiados para el servicio.

NOTA: se debe dejar inyectado el líquido a la presión recomendada al parar el equipo para evitar contaminación del sello.



44 Fluidos Abrasivos a TemperaturaFluidos Abrasivos a Temperatura

4 LUBRICACIÓN Y ENFRIAMIENTOPLAN API 41 Separador Ciclónico e Intercambiador de calor

• Circulación desde la descarga de la bomba hasta la caja de sellado pasando por un separador ciclónico y un intercambiador de calor.



De descarga de Bomba

Q/DFV

A Succión de Bomba

TI

Descripción Usos Elementos del Plan

Verificaciones

Circulación desde la descarga de la bomba hasta la caja de sellado pasando por un separador ciclónico y un intercambiador de calor.

Bombas horizontales o verticales

Líquidos con contenido de sólidos abrasivos a altas temperaturas.

Separador Ciclónico

Intercambiador de Calor

Termómetro Bimetálico

Verificar que el separador ciclónico sea el adecuado para la concentración de sólidos y el tamaño de las partículas.

Verificar que el intercambiador no se encuentre obstruido

Verificar que la temperatura del líquido que sale del intercambiador se encuentre 50°F mínimo por debajo de la temperatura de vaporización del producto

Considerar las limitaciones de los planes 21 y 31



5 SEGURIDAD PLAN API 51 Sello Sencillo con BarreraPLAN API 52 Sello Dual No Presurizado (Tandem)PLAN API 53 Sello Dual Presurizado (Doble)PLAN API 54 Sello Dual Presurizado (Doble)

Acidos y CáusticosTóxicos y CancerígenosExplosivos e Inflamables

55 Fluidos PeligrososFluidos Peligrosos

Plan API 51Plan API 51• Columna estática de líquido a través de la conexión en la brida.


QI

QO(tapón)

Reservorio

Venteo

Venteo

Reservorio

Q/DFV


Columna estática de liquido no presurizado a través de la conexión de sofoque (quench) de la brida en arreglo de sello sencillo.

Bombas horizontales o verticales

Líquidos que cristalizan al contacto atmosférico.

Líquidos peligrosos de baja concentración.

Reservorio

Placa Orificio

Manómetro

Switch de Nivel

Switch de Presión

Nota: La brida del sello mecánico requiere un sistema auxiliar de sellado que pueden ser empaquetaduras o buje segmentado.

Verificar que el manómetro tenga el rango apropiado para el servicio.

Verificar que el switch de presión se encuentre calibrado para punto de disparo entre 10 y 20 psi subiendo.

Verificar que el switch de presión se active cuando no se observe nivel de líquido en la mirilla del reservorio.



Plan API 52Plan API 52• Circulación forzada de líquido amortiguador

contenido en un reservorio, por un anillo de bombeo o por efecto termosifónico, para arreglos de sellos duales no presurizados.




Dual No-presurizadoPr

esió

n

Proceso

BarreraAtmosf.

Fuga Fuga Mínima

Descripción Usos Elementos el Plan Verificaciones

Circulación forzada de líquido amortiguador contenido en un reservorio, a través de un anillo de bombeo o por efecto termosifonico, para arreglos de sellos duales no presurizados.


Arreglo de sellos duales no presurizados (Tandem)

Líquidos que cristalizan o vaporizan al contacto atmosférico.

Líquidos peligrosos de baja concentración.

Líquidos explosivos o inflamables

Reservorio

Placa Orificio

Manómetro

Switch de Nivel (Opcional)

Switch de Presión

Válvulas de bloqueo para Venteo y Drenaje


Verificar que el switch de presión se encuentre calibrado para punto de disparo entre 10 y 20 psi subiendo. El sistema no es presurizado y debe estar venteado. La válvula de venteo debe estar abierta. El sistema debe tener una placa orificio en la línea de venteo.

Verificar que el líquido circule correctamente. Entrada al sello por la parte inferior y salida por la parte superior. La tubería de salida debe estar mas caliente que la tubería de entrada



Según la Norma API 682 (2da Edición), se subdivide en:

PLAN API 53APLAN API 53BPLAN API 53C

Plan API 53Plan API 53• Circulación forzada de líquido de barrera presurizado para arreglos

de sellos duales.


Pres

ión

ProcesoBarrera

Atmosf.

Fuga Fuga Mínima


Plan API 53Plan API 53Dual Presurizado

Plan API 53APlan API 53A• Circulación forzada de líquido de barrera

contenido en un reservorio presurizado, por un anillo de bombeo o por efecto termosifónico, para arreglos de sellos duales.



Circulación forzada de líquido de barrera a través de un anillo de bombeo o por efecto termosifonico, contenido en un reservorio presurizado, para arreglos de sellos duales.


Arreglo de sellos duales presurizados (dobles)


Líquidos peligrosos de alta concentración.


Reservorio

Manómetro

Switch de Nivel

Switch de Presión


Sistema de presurización con Nitrógeno


Verificar que el switch de presión se encuentre calibrado bajando, para que se active 5 psi por encima de la presión en la cavidad de sellado. La presión del líquido de barrera debe estar 30 psi (2 bar) sobre la presión en la cavidad de sellado.

Verificar que el switch de nivel se active cuando no se observe líquido en la mirilla del reservorio.

Verificar que líquido circule correctamente. Entrada al sello por la parte inferior y salida por la parte superior. La tubería de salida debe estar mas caliente que la tubería de entrada

Plan API 53APlan API 53A


Ventajas:

• Menor costo que los planes API 53B/C.

• Las partículas abrasivas que son mas pesadas que el fluido de barrera caerán al fondo del reservorio.

• El volumen de fluido de barrera es dependiente del tamaño del reservorio. Caudales mayores del fluido de barrera, pueden ser alcanzados con reservorios de mayor tamaño.

Desventajas:

• El fluido de barrera podría llegar a mezclarse con el nitrógeno, perdiendo lubricidad a altas presiones (180 Psi G).

• La disipación de calor esta limitada a la capacidad del intercambiador de calor helicoidal del reservorio. Los planes API 53B/C tienen mayor capacidad de enfriamiento.

Plan API 53APlan API 53A


• Distancia horizontal entre 2’ y 3’ de separación con el eje de la bomba.

• Distancia vertical desde el fondo del reservorio de 12-30” hasta eje del equipo.

• Salida del reservorio (conexión más baja) a la conexión de entrada del sello por debajo de la cámara.

• Salida del sello por la parte superior de la bomba hacia la entrada del reservorio (conexión más alta).


Planes API 52 y 53APlanes API 52 y 53ACaracterCaracteríísticas de Instalacisticas de Instalacióónn

• Minimice pérdidas de fricción, usando mayor diámetro de tubería (1/2”mínimo) y amplios radios en las curvas.

• Las líneas de interconexión deben tener una inclinación mínima de ¼” por pie.

• Un drenaje debe ser instalado en el punto más bajo del circuito.

• Se debe instalar uno por cada sello.

CaracterCaracteríísticas de Instalacisticas de InstalacióónnPlanes API 52 y 53APlanes API 52 y 53A


Orifice Union (Placa Orificio)

Vent Valve (Válvula de Venteo)

Pressure Gauge (Manometro de Presión)

Pressure Switch (Switch de Presión)

Block & Bleed Valve (Válvula)

Level Switch (Switch de Nivel)

Weld Pad Level Gauge (Indicador de Nivel)

Drain Valve (Válvula de Drenaje)

Seal Connections (Conexiones al Sello)

Accesorios del ReservorioAccesorios del ReservorioPlanes API 52 y 53APlanes API 52 y 53A


CaracterCaracteríísticas del Reservoriosticas del ReservorioPlanes API 52 y 53APlanes API 52 y 53A


Efecto TermosifEfecto Termosifóónn

Plan API 53BPlan API 53B• Circulación forzada por un anillo de bombeo, de líquido de barrera

contenido en un circuito cerrado presurizado. Un acumulador de vejiga provee y mantiene la presión en el sistema de circulación. El calor es removido por un intercambiador, enfriado por aire o agua.



Circulación forzada por un anillo de bombeo, de líquido de barrera contenido en un circuito cerrado presurizado. Un acumulador de vejiga provee y mantiene la presión en el sistema de circulación. El calor es removido por un intercambiador de calor enfriado por aire o agua.


Arreglo de sellos duales presurizados (dobles) a presiones de barrera mayores a 150 psi




Vejiga

Manómetro

Enfriador por aire o agua

Switch de Presión


Sistema de presurización con Nitrógeno

Verificar el estado de la vejiga, no debe existir escape de Nitrógeno. Antes de suministrar presión al sistema, la vejiga debe tener una precarga de 25 psi.

Verificar que el sistema se encuentre correctamente venteado antes de suministrar presión al sistema.

La presión del líquido de barrera debe estar 30 psi (2 bar) por encima de la presión en la cavidad de sellado.

Verificar que líquido circule correctamente. Entrada al sello por la parte inferior y salida por la parte superior. La tubería de salida debe estar mas caliente que la tubería de entrada

Plan API 53BPlan API 53B


Plan API 53BPlan API 53B


Plan API 53BPlan API 53BTipos de acumuladorTipos de acumulador


Plan API 53CPlan API 53C


• Circulación forzada por un anillo de bombeo, de líquido de barrera contenido en un circuito cerrado presurizado. Un acumulador de pistón provee y ajusta la presión en el sistema, comparándola con la presión de la cavidad de sellado. El calor es removidopor un intercambiador, enfriado por aire o agua.


Circulación forzada por un anillo de bombeo, de líquido de barrera contenido en un circuito cerrado presurizado. Un acumulador de pistón provee y ajusta la presión en el sistema, comparándola con la presión de la cavidad de sellado. El calor es removido por un intercambiador, enfriado por aire o agua.


Arreglo de sellos duales presurizados (dobles) con presión de barrera variable mayor a 150 psi




Acumulador de Pistón

Manómetro

Intercambiador de calor enfriado por aire o agua

Switch de Presión


Verificar el estado de los empaques del pistón. No deben mezclarse el producto bombeado con el líquido de barrera.

La presión del líquido de barrera debe estar 30 psi (2 bar) por encima de la presión en la cavidad de sellado.

Verificar que el líquido circule correctamente. Entrada al sello por la parte inferior y salida por la parte superior. La tubería de salida debe estar mas caliente que la tubería de entrada

Plan API 53CPlan API 53C


• El cilindro con pistón elimina el uso del Nitrógeno como elemento de presurización del líquido de barrera.

• Puede ser usado en aplicaciones de alta presión.

• El pistón suministra presión constante al sello.

• Configuración incluye:Cilindro con pistónManómetroSwitch de presiónIntercambiador de presiónSwitch de nivel

Plan API 53CPlan API 53CAcumulador de pistAcumulador de pistóón n


Ventajas:

• La unidad de reposición y presurización de fluido de barrera, puede suplirlo estando el sistema presurizado o no.

• El fluido de barrera no se mezcla con el Nitrógeno ya que no existe la interfase gas-líquido.

• Para mejorar el caudal de fluido de barrera puede usarse una micro bomba de circulación.

Desventajas:

• El volumen del fluido de barrera en este sistema es limitado y por lo tanto es sometido a un ciclo térmico con mucha frecuencia, acortando su vida útil.

• La limitación en el volumen limitado del acumulador de fluido de barrera requiere que el sistema sea diseñado para trabajar a la presión entre llenados.

• El intercambiador de calor separado introduce otra restricción al flujo.

Planes API 53B y CPlanes API 53B y C


Plan API 54Plan API 54• Inyección de fluido de barrera, de fuente externa de líquido de barrera

presurizado.


BI

BO

BIBOF


Inyección de fuente externa de liquido de barrera presurizado.


Arreglo de sellos duales presurizados a alta presión (dobles)




Sistema de presurización externa.

Verificar que la presión del líquido de barrera se encuentre a 30 psi (2 bar) por encima de la presión en la cavidad de sellado.

Verificar que líquido circule correctamente. Entrada al sello por la parte inferior y salida por la parte superior.





Lubricador de PresiLubricador de Presióón n

Tanque de 45 Litros Acero Inox.

Motor Eléctrico Manómetro

Indicador de Nivel

Filtro

Conexión para Drenaje

Plan API 54Plan API 54Sistema de soporte del sello Sistema de soporte del sello


Plan API 54Plan API 54Diagrama Diagrama

Al sello

Del sello


Alarma de Nivel

Válvula de bloqueo 3



PSV1

Motor

Bomba

Filtro Reservorio

Manómetro


Alarma de baja presión

PSV2

Intercambiadorde Calor

Filtro

• Compatible con el producto bombeado.• Adecuado a la temperatura del proceso.• Adecuado a la presión del sistema (mezcla).• Viscosidad adecuada.• Baja volatilidad.• Baja toxicidad.

SelecciSeleccióón del fluido de barreran del fluido de barreraPlanes API Planes API 52, 53A, 53B, 53C y 52, 53A, 53B, 53C y 5454


66 Fluidos en GeneralFluidos en General

6 MANEJO DE EMISIONESPLAN API 61 Venteo y Drenaje (sello Sencillo)PLAN API 62 Enjuague y Drenaje (sello Sencillo)PLAN API 65 Venteo y Drenaje para fugas líquidas.


• Conexiones de venteo y drenaje taponadas para ser utilizadas cuando el cliente lo requiera.


F V/D


Conexiones para Venteo y Drenaje taponados para ser utilizadas cuando el cliente lo requiera.


Arreglo de sellos sencillos.

La Brida tiene conexiones para Venteo y Drenaje con un Buje de restricción de Bronce.

Ninguna.




• Conexiones de lavado y drenaje, para efectuar lavado con un fluido externo (vapor, agua, etc).


VF Q/D


Conexiones para Lavado y Drenaje para efectuar lavado con fluido externo (vapor, agua, etc.)



Fluidos que cristalizan al contacto atmosférico o produce depósitos sólidos que atasquen o peguen las caras del sello

Válvula Check.

Válvula de Bloqueo.

Manómetro.

Nota: La brida del sello mecánico puede usar un sistema de restricción como empaquetaduras, buje segmentado o buje fijo.

Verificar que la válvula Check opere correctamente.

Verificar que cuando el fluido a inyectar sea vapor este deber seco.

Verificar que se tenga instalado en el sistema un trampa de vapor.

La presión del vapor seco inyectado debe estar entre 3 y 5 psi.

Verificar que el Manómetro tenga un rango de presión adecuado (0 a 50 psi)



• Evitar daños a rodamientos o cojinetes, uso de protectores de rodamientos.

• No debe ser usado vapor húmedo.• El lavado debe abrirse antes de arrancar el equipo.• Las válvulas de aguja podrían bloquearse.• Presión máxima 7 Psi G (0.5 Bar G).


Plan API 62Plan API 62Precauciones a considerarPrecauciones a considerar


• Plan recolector de fugas en sellos sencillos, utilizado en aplicaciones donde la fuga del sello se encuentra en estado líquido.


VF Q/D

Q

D

LSH


Recolector de fugas para sellos sencillos en aplicaciones donde la fuga del sello se encuentra en estado líquido.



Sistemas donde se requiera un indicativo de fuga excesiva sin necesidad de inspección física.

Sistemas en los que es necesario parar automáticamente el equipo en caso de fuga masiva

Reservorio recolector de fugas

Switch de alto nivel

Placa orificio.

Manómetro.

Nota: Se recomienda el uso de buje segmentado o flotante como elemento de restricción en la brida

Verificar que el switch de alto nivel funcione correctamente al contacto con líquido.

Verificar que la válvula de drenaje se encuentre abierta y que las líneas del plan no estén obstruidas.




Plan API 65Plan API 65Colector de fugasColector de fugas

77 GasesGases

7 MANEJO DE EMISIONESPLAN API 71 Barrera de Gas Opcional PLAN API 72 Enjuague Barrera de Gas No Presurizada PLAN API 74 Barrera de Gas Presurizada PLAN API 75 Drenaje de Fuga que condensaPLAN API 76 Venteo de Fuga que no condensa

• Conexiones taponadas para implementarlas con gas amortiguador, por el usuario cuando lo requiera.


77 GasesGases


Conexiones taponadas en arreglo de sellos duales para implementarlas con gas por el usuario cuando lo requiera.


Arreglo de sellos duales con sello externo contenedor secundario.

La Brida tiene conexiones taponadas para instalar Venteo y Drenaje gas cuando el usuario lo requiera.

Ninguna.

77 GasesGases


• Inyección de gas de amortiguador a baja presión en el sello externo.Plan API 72Plan API 72

77 GasesGases


Inyección de gas amortiguador a baja presión en el sello externo.


Arreglo de sellos duales con sello externo contenedor secundario.

Sellos Contenedores de contacto con inyección de gas a baja presión

Se usan generalmente con los planes 75 y 76

Válvula de Bloqueo

Filtro Coalescente

Regulador de Presión

Manómetro

Flujómetro

Switch de Presión

Válvula Check

Verificar que la válvula de bloqueo este abierta.

Verificar que el filtro coalescente no permita el paso de gas húmedo

Verificar que la presión de inyección de gas esté regulada entre 5 y 10 psi.

Verificar que el Switch de Presión se active cuando la presión sea mayor a 15 psi.

77 GasesGases


• Sellos contenedores de emisiones. • Fuente externa de gas barrera para arreglo 2.(usualmente nitrógeno).• La barrera de gas para diluir la fuga del sello o para dirigir la fuga con

planes 75 o 76.• Presión de barrera de gas menor que la de proceso o presión de sello

interior. • John Crane suministra panel de control.


77 GasesGases

• Inyección de gas de barrera presurizado en arreglos de sellos duales.Plan API 74Plan API 74

77 GasesGases


Inyección de gas de barrera a presurizado en arreglo de sellos duales.


Arreglo de sellos duales de contacto o no contacto presurizados,

Sellos duales con inyección de gas a presión mayor que en la cavidad de sellado

Válvula de Bloqueo

Filtro Coalescente

Regulador de Presión

Manómetro

Flujómetro

Switch de Presión

Válvula Check


Verificar que el filtro coalescente no permita el paso de gas húmedo

Verificar que la presión de inyección de gas esté regulada entre 25 y 30 psi por encima de la presión en la cavidad de sellado.

Verificar que el Switch de Presión se active cuando la presión se encuentre a 10 psi bajando por encima de la presión en la cavidad de sellado.

77 GasesGases


• Barrera de gas inyectada para evitar fuga del proceso a la atmósfera.• Presión de gas de barrera mayor que presión de proceso o de sello

interior. • Ventear cámara de sellado antes del arranque y operación para evitar

acumulación de gases en bomba.• John Crane suministra panel de control.


77 GasesGases

CaracterCaracteríísticassticasArreglo 3, Sellos No-contacto (NC)Sellos Dual Presurizados (Doble)Barrera de Nitrógeno

• 25-30 PSI arriba de presión en caja.• Cero emisiones

Esencialmente T2800 panel

Ventajas:

• Menor costo de mantenimiento que los sistemas de barreras líquidas.

• La fuga o consumo del fluido de barrera hacia el producto es un gas inerte de fácil separación del producto bombeado.

• La fuga de fluido de barrera hacia el ambiente es un gas inerte.

Desventajas:

• El gas inyectado hacia el producto podría generar problemas en algunas unidades, especialmente en circuitos cerrados.

• El gas inyectado hacia el producto podría generar problemas en algunos equipos, especialmente en aplicaciones de bajo flujo o baja presión de succión.


77 GasesGases


77 GasesGases

• Plan recolector de fugas en sellos secos, utilizado en aplicaciones donde la fuga del sello se encuentra en estado líquido.


Recolector de fugas en arreglos de sellos duales con sello externo contenedor secundario a baja presión, en aplicaciones donde las fugas normales del sello interno se encuentran en estado líquido.


Arreglo de sellos duales de contacto

Sellos duales en donde las fugas normales del sello interno condensan

Válvula de Bloqueo

Reservorio Colector de Fugas

Indicador de Nivel y/o Switch de Alto Nivel

Manómetro

Switch de Presión

Placa Orificio


Verificar que las líneas al colector de fugas no estén obstruidas

Verificar que la válvula de Venteo a la placa orificio se encuentre abierta y la válvula de Drenaje cerrada

Verificar que el Switch de Presión se active cuando la presión alcance 15 psi subiendo

77 GasesGases


• Drenaje de la cámara del sello contenedor de fuga condensada en un arreglo 2.

• Usado cuando el fluido bombeado condensa a temperatura ambiente.• Liquido – gas separados• Las válvulas deben tener fácil acceso de operación.


77 GasesGases


77 GasesGases


77 GasesGases

• Venteo de la cámara del sello contenedor de fuga no condensada.


Venteo de fugas en arreglos de sellos duales con sello externo contenedor secundario a baja presión, en aplicaciones donde las fugas normales del sello interno son gaseosas


Arreglo de sellos duales de contacto

Sellos duales en donde las fugas normales del sello interno no condensan

Válvulas de Bloqueo

Manómetro

Switch de Presión

Placa Orificio

Verificar que la válvula de Venteo a la placa orificio se encuentre abierta y la válvula de Drenaje cerrada

Verificar que el Switch de Presión se active cuando la presión alcance 15 psi subiendo

77 GasesGases


• Venteo de la cámara del sello contenedor de fuga no condensada en un arreglo 2.

• Fugas que vaporizan completamente.• Al sistema colector de vapor.• Esencialmente 48SC/ECS/SBOP panel.


77 GasesGases

MaterialsMaterials1. Regulator / Regulador2. Check Valve / Válvula Check3. Press Gage / Manómetro4. Flow Meter (SCFH/L/Min) / Medidor de flujo5. Flow Meter (CFH/Ml/Min) / Medidor de flujo6. Ball Valve / Válvula de bola7. Bracket / Soporte8. Filter / Filtro9. Back Panel / Lámina del panel10. Pressure Switch / Switch de Presión11. Flow Switch / Switch de flujo12. Bracket Assembly / Ensamble de soporte

Panel de Control de GasPanel de Control de Gas

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teoria basica de sistemas de lubricación y enfriamiento (planes api) nuevo def

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