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Vazamentos de selos mecânicos


24/06/2021 Vazamentos de selos mecânicos

O tema vazamento em selos mecânicos é bem complexo e, por muitas vezes, controverso. Neste artigo abordaremos sobre vazamentos em selos mecânicos do tipo contato. 

Estes selos mecânicos são os mais utilizados, devido à sua relativa simplicidade operacional e ao seu baixo custo, quando comparados com os selos do tipo não contato. 

Os selos mecânicos do tipo contato, como o nome já nos sugere, dependem do contato físico entre suas faces de vedação para operação satisfatória.

O contato entre as faces de vedação (duas faces para selos simples e quatro faces para selos duplos) propicia a formação de um filme de lubrificação que, por capilaridade, penetra entre as partes e passa a lubrificar o contato mecânico diretamente. 

Em um selo mecânico simples, uma das faces sempre gira com o movimento de rotação do eixo do equipamento e, a outra, permanece parada, estabelecendo entre elas um movimento relativo. As faces dependem da formação do filme de lubrificação para que não colapsem pelo efeito do calor gerado neste atrito.

O filme de lubrificação, depende de vários fatores para poder permanecer estável e este, na verdade, é o verdadeiro selo que contém o vazamento de todo o líquido contido na caixa de selagem do equipamento. 

Por características de projeto, é fácil entender que, o filme de lubrificação, ao percorrer toda extensão da face, terá como ponto de fuga o final da área de contato estabelecida entre as mesmas. Haverá, portanto, sempre uma vazão mássica através das faces de um selo mecânico.

Considerando que, enquanto filme, o líquido (normalmente o próprio produto bombeado no caso de selos simples) recebe grande quantidade de calor e sofre despressurização, este acabará por vaporizar quando encontrar pressão atmosférica ao final da área de contato das faces. Podemos dizer que todo selo mecânico “vaza” na fase vapor de seu filme de lubrificação.

Este seria um cenário ideal, porém, algumas vezes, o filme atravessa toda área de contato das faces e acaba por não vaporizar, “vazando” na fase líquida. 

Podemos de imediato concluir que qualquer selo mecânico do tipo contato, poderá permitir um certo nível de gotejamento, que passaremos a chamar de “vazamento esperado” e que não deve ser confundido com o “vazamento admissível”. 

A intensidade de “vazamento esperado” dependerá de fatores de projeto como, rugosidade das faces, rotação, diâmetro médio da área de contato, temperatura, pressão, balanceamento hidráulico das faces, densidade do líquido (filme) entre outros. 

Segundo a norma NBR16676:2018 o vazamento admissível deve ser inferior a 5,6 g/h (em torno de 2 gotas/min).

Bem, como dito anteriormente, o vazamento esperado (teórico) de um selo mecânico, pode ser aumentado em função de condições operacionais adversas, como vibração excessiva, por exemplo, que pode ser causada tanto por fatores mecânicos como hidráulicos.

Podemos dizer com grande chance de acerto, que selos mecânicos não falham por conta própria, mas sim, acabam vazando por conta de uma somatória de causas operacionais e/ou desgaste natural das faces de vedação. 

Na indústria moderna existem selos mecânicos operando em diversos tipos de aplicação por períodos superiores a três anos. Selos mecânicos mal especificados e/ou com problemas de qualidade, acabaram vazando nas primeiras horas de operação.

Concluindo, o vazamento prematuro de um selo mecânico pode, na grande maioria das vezes, ser um indicador de que algo está errado com o equipamento onde está instalado. Análise sempre de forma criteriosa os seguintes fatores:

  • Balanceamento do rotor
  • Alinhamento entre motor e equipamento
  • Condição dos mancais
  • Ponto de operação do equipamento (BEP)
  • Desalinhamento da tubulação
  • Pé manco
  • Cavitação
  • Válvulas mal operadas
  • Excitação externa de vibração (Frequência Natural de Vibração)

Lembre-se, recupere sempre seus selos mecânicos com o fabricante original, para garantir um desempenho com excelência e sem riscos.

Escrito por: Hélio Campos Mello Guida - Presidente da CSVED

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