Selos mecânicos: minimizando vazamentos, maximizando a eficiência

As certificações são colocadas de outra forma e é improvável que selos mecânicos falhem e fiquem obsoletos ao garantir que não apenas a excelência operacional esteja entrincheirada, mas também os padrões de preservação ambiental que você manteve. Selos mecânicos são usados para evitar o escape de fluidos de máquinas, bombas, compressores e reatores em indústrias como petróleo e gás, farmacêutica e processamento químico. Expandindo isso, na realidade, uma condição de vazamento zero é inatingível para a maioria das aplicações, dado o estado atual da tecnologia disponível e da ciência dos materiais — considerando também o papel dos selos na integridade do sistema. Portanto, algum vazamento é inevitável e até permitido sob condições específicas, o que é uma coisa terrivelmente desagradável.

- Não.

Este artigo tenta lançar luz sobre a teoria por trás das taxas de vazamento permitidas, explicando o compromisso entre a melhor vedação e o desempenho real. Além disso, ele discute os vários padrões industriais e algumas das diretivas que estão por trás dessa restrição para que as vedações operem com segurança dentro dos limites ambientais e operacionais. O artigo discute várias vedações disponíveis comercialmente a esse respeito com relação às taxas de vazamento associadas aos respectivos projetos de vedações e sua aplicação. Finalmente, ele fornece um resumo da longevidade sustentada e das perspectivas de desenvolvimento que as tecnologias de vedação mecânica oferecem ao permitir projetos de vedação cada vez mais vigorosos e também mais ecológicos.

- Não.

Taxa de vazamento permitida: justificativas

- Não.

Isso é bem o oposto do que um selo mecânico deveria ser em primeiro lugar, já que todo mecânico tenta sujar as mãos com vazamento zero. Por outro lado, diferentes aspectos da realidade na engenharia mecânica, ou seja, questões práticas e econômicas, juntamente com considerações de segurança, precisam de um tratamento mais refinado: enquanto algum tipo de vedação perfeita é um alvo óbvio que certamente pode ser realizado sem vazamento real, desde que isso não coloque em risco o funcionamento de seu sistemaA segurança dos veículos e da sua fiabilidade modal (perigo nãot servir) em determinadas circunstâncias pode ocorrer alguma fuga∞Palavras-chave para a abordagem de engenharia de coração aberto de baixo para cima

- Não.

Por um lado, não é razoável sequer afirmar que vedações estanques podem ser realizadas por si só. Isso vem do fato de que, apesar dos limites do material e do processo de fabricação, temos níveis limitados de precisão atingíveis na prática [9]. Ao mesmo tempo, as vedações mecânicas enfrentam uma tarefa assustadora para manter sua vida útil — em uma ampla faixa de temperaturas, pressões e faixas de corrosividade química. Ambas são notórias por alterar a integridade do material e da estrutura da vedação. Em segundo lugar, pelo menos defeitos superficiais microscópicos sempre estarão presentes nas faces de vedação e podem criar vazamentos leves em um nível aceitável. Eles podem ser muito finos — geralmente na faixa micrométrica — mas, no geral, exercem um impacto considerável no desempenho da vedação.

- Não.

A economia que controla a fabricação do selo deve ser outro parâmetro importante que afeta quantos limites permitidos durante o projeto do selo mecânico. Esse é um início caro desse projeto e substância, mas poderia criar um selo que provavelmente não permitiria nenhuma infiltração. Mas na maioria das aplicações industriais, o custo extra provavelmente não é necessário, desde que um pequeno vazamento não afete a operação da máquina e não crie nenhum risco à segurança. Ao embarcar no desenvolvimento de um selo prático viável que acabará sendo comercialmente bem-sucedido, portanto, requer alguma forma de compromisso no projeto porque a perfeição da vedação simplesmente não é econômica, os selos são, portanto, compromissos econômicos entre função e custo.

- Não.

Além disso, as tecnologias para detecção e medição de vazamentos são bem desenvolvidas para medir taxas muito baixas de vazamentos. Isso obviamente conterá qualquer vazamento (se algo engraçado acontecer) para os níveis ambientalmente inofensivos e seguros limítrofes, de modo a proteger tanto a turbina quanto o meio ambiente. Essas tecnologias de monitoramento formam a base não apenas da manutenção dos limites operacionais, mas também da conformidade com as regulamentações ambientais que essencialmente prescrevem pontos de ajuste de taxa de vazamentos que podem ser tolerados com base no tipo de fluido e na aplicação.

- Não.

Não apenas uma tolerância a vazamentos, mas essa aceitação controlada de vazamentos faz mais algumas coisas no departamento de segurança também. Da mesma forma, é o diagnóstico necessário que é chamado sempre que cuidamos de nossa máquina industrial. Por exemplo, um aumento inesperado na taxa de vazamento pode alertar o engenheiro sobre o desgaste lento da vedação ou possivelmente uma falha de vedação iminente. Este é um alarme precoce incrivelmente útil que permite a manutenção preventiva antes que uma falha mais rigorosa aconteça, talvez com consequências terríveis. Isso evitará a extensão da vida útil da máquina e, ao mesmo tempo, acidentes e danos ambientais, que podem causar vazamento de moscas, mas tudo de uma vez.

- Não.

Entre outras coisas, controlar as taxas de vazamento mantém as pressões que, de outra forma, se acumulariam para causar falhas mecânicas catastróficas liberadas lentamente. Isso pode ser crucial para a segurança em ambientes extremamente dinâmicos, como refinarias de petróleo ou plantas de processamento químico, para evitar que problemas maiores ocorram.

- Não.

Em resumo, as taxas de vazamento permitidas podem ser um dos compromissos feitos, mas são, no entanto, características realistas e visíveis de selos mecânicos (específicos de projeto ou serviço). Este é o tipo de abordagem pragmática que equilibra restrições operacionais, econômicas e de segurança. Para garantir o funcionamento correto de um determinado selo mecânico dentro desses parâmetros efetivamente visados, se ele mantiver a integridade do sistema enquanto protege a saúde humana e ambiental - e tudo isso baseado no desempenho dos selos estarem estritamente alinhados com as taxas de vazamento para sua indústria (conforme definido pela fabricação e operacional com padrões), então pode-se dizer que o sucesso foi alcançado.

- Não.

Práticas e protocolos comuns

- Não.

Em contraste, o processo que define as taxas máximas de vazamento permitidas para selos mecânicos é altamente regulamentado, com vários padrões e estruturas regulatórias orientando-o. Em vez disso, esses são padrões básicos de equipes de tecnologia humana associadas a organizações de defesa globais que buscam proteger a segurança global, a eficiência e o desempenho ambiental da indústria. Entre eles, os principais são da API-American Petroleum Institute, ASME-American Society of Mechanical Engineers e ISO-International Organization for Standardization. Isso significa que cada uma dessas organizações faz parte do processo utilizado para desenvolver diretrizes referenciadas que definem exatamente como os selos mecânicos devem funcionar quando desafiados com diferentes sintomas operacionais.

- Não.

Por exemplo, o Padrão API 682 é uma referência de padrão da indústria para bombas nas indústrias de petróleo, gás natural e petroquímica. O padrão é amplamente baseado no design e na classe funcional de selos mecânicos, incluindo recomendações específicas para taxas de vazamento permitidas por tipo. Isso dependerá do fluido que está sendo selado, dos riscos ambientais e de segurança associados a vazamentos não intencionais e do ambiente de serviço dentro do qual o selo deve funcionar.

- Não.

Da mesma forma, a ASME e a ISO emitiram diretrizes para os empreendimentos downstream — montagem, preparação e idade de energia. Os selos mecânicos são testados quanto à segurança e função em relação a altos padrões precisos. Seja qual for o nível de serviço que realizam, todos os selos mecânicos serão testados em altos padrões específicos de segurança e função. Isso é essencial nas indústrias que estão gerenciando líquidos nocivos ou podem causar grandes danos à Mãe Natureza quando liberados acidentalmente.

- Não.

No final, a razão por trás desses tipos de padrões são operações seguras — não conformidade regulatória. Desnecessário dizer que empresas que implementam muitas dessas recomendações podem acabar não apenas muito melhor posicionadas para reduzir o risco de poluição ambiental e vazamentos em primeiro lugar, mas possivelmente também algumas implicações legais e financeiras adversas muito sérias como resultado. Melhor conformidade leva a melhor confiabilidade e velocidade do maquinário, o que significa menos tempo de inatividade junto com custos de manutenção reduzidos ao longo do tempo.

- Não.

São forças de milhares, até milhões, engenheiros e cientistas se acumulando para fazer tais padrões junto com os colegas stakeholders industriais ambientais. Agora, esse tipo de trabalho colaborativo garante que os padrões desenvolvidos sejam amplos o suficiente para abordar todos os cenários imagináveis que se pode pensar em termos de desempenho ou segurança de vedação. Além disso, a padronização é uma atividade contínua, a revisão periódica desses padrões os atualiza com os recentes avanços tecnológicos e questões ambientais, garantindo assim a relevância e potência de tais padrões no cenário em constante mudança das indústrias.

- Não.

Ela também estabelece padrões de taxas de vazamento, bem como práticas de instalação, métodos de manutenção e requisitos de inspeção. Tal abordagem garante que tudo associado à utilização de selos mecânicos esteja na imagem — desde a instalação até sua operação e manutenção — maximiza a vida útil do selo enquanto simultaneamente relacionado a qualquer mau funcionamento devido a arranjos impróprios ou mesmo seleções de materiais, aumentando assim o ciclo de vida do selo mecânico.

- Não.

Estas são as ciências sobre as quais, até ao momento, pouco se disse sobre o quão crítica é a sua importância para um mundo que pode ter necessidades imediatas de sustentabilidade e segurança ambiental. Estas normas devem ser consideradas critérios de fuga específicos da indústria porque muitas indústrias utilizam estas normas para minimizar a sua pegada ambiental e melhorar a segurança. Esta certeza de que eles são gerados é um mínimo de qualidade e segurança para que todas as empresas possam se basear na confiança das partes grávidas e dos reguladores.

- Não.

Assim, as taxas de vazamento aceitáveis para selos mecânicos foram realmente derivadas de padrões criados por organizações reconhecidas (API, ASME e ISO) usando um procedimento de teste rigoroso padronizado. Eles são projetados para interagir de forma segura e eficaz com uma aplicação, mesmo uma que use material perigoso. Embora exista diversidade entre as empresas, as organizações profissionais compartilham princípios fundamentais que visam garantir a consistência das operações e a prevenção de riscos ambientais ou ferimentos acidentalmente infligidos a seres humanos que realizam tal operação ou que vivem perto da indústria, o que ressalta boas estruturas regulatórias no campo.

- Não.

Existem vários tipos diferentes de vedações, cada uma projetada para diferentes aplicações e cada uma com taxas de vazamento exclusivas.

- Não.

Selos mecânicos estão disponíveis em muitos designs para acomodar diferentes condições operacionais e aplicações. Eles variam de selos regulares, como selos de cartucho, selos de fole e selos divididos. Selos de componentes, como selos de cartucho, são compactos e fáceis de encaixar, portanto, têm uma ampla aplicação onde minutos de tempo de inatividade para manutenção significam um acúmulo de pedidos pendentes. Opções sem mola, como selos de fole, que são baseados em uma estrutura de fole flexível e oferecem desempenho extremamente bom com aplicações de alta temperatura e líquidos cáusticos. Esses selos são divididos para que possam ser facilmente encaixados em máquinas maiores, onde a desmontagem completa seria impossível ou cara.

- Não.

Em taxas de vazamento gerais, cada aplicação tem um tipo de taxa de vazamento "normal" que pode diferir bastante dependendo do projeto específico do selo, materiais de construção e detalhes da aplicação. Por essa lógica, um selo de pressão em uma bomba de água poderia, sem dúvida, permitir uma taxa de vazamento ordens de magnitude maior do que para o mesmo tipo de planta de processamento de fluidos na qual usaríamos um selo de cartucho duplo, já que manter o fluido selado intacto é tudo material diferente.

- Não.

Conclusão

- Não.

Na realidade, o design e a execução são inseparáveis e devem ser direcionados para reduzir as taxas de vazamento e aumentar a eficiência do selo mecânico. Embora a ausência de vazamento possa ser a condição ideal, os ambientes operacionais na indústria têm consenso em torno de um valor aceitável de vazamento, delineando um compromisso pragmático entre custo e confiabilidade. O aumento contínuo da tecnologia significaria que a precisão tanto na produção de selos quanto nas técnicas de identificação de vazamentos deve se tornar melhor, levando a limites ainda mais rígidos nas taxas de vazamento e a uma melhoria na confiabilidade do sistema.

- Não.

No futuro, os selos mecânicos seriam mais associados ao avanço de materiais e design que permitem a conformidade com níveis mais altos de regulamentação ambiental e critérios operacionais. Também estamos confiantes de que a P&D contínua criará selos de desempenho mais alto que entregam o que pode ser alcançado hoje, mas vão além para entregar um sistema de vazamento quase zero em muitas aplicações de missão crítica. Então, sim, isso significará um mundo muito mais seguro, mais sustentável e também mais eficiente de potenciais operações industriais gerais por aí, em um grau maior.