Planos de selagens API 682 3ª edição

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Revisão dos Planos de Lubrificação para 
Selos Mecânicos
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Requisitos para Selagem Mecânica
Líquidos de selagem
Fluído estável;
Boas propriedades de lubrificação;
Fluido que não sofra “fash” ou vaporize na caixa de selagem;
Livre de contaminação e sólidos; 
Viscosidade Moderada.
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Requisitos para Selagem Mecânica
Selo a gás
Gas ou vapor apropriado para selagem;
Forneciemnto constante de suprimento de gás de barreira;
Fluído de processo livre de contaminação sólida e líquida
Fluído de processo que não seja significativamente afetado por vazamento do gás de barreira. 
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Especificação do Plano de Lubrificação
Criar um ambiente favorável ao selo mecânico
Linha de “Flush” para remover o calor;
Redução da temperaura do fluído;
Alterar a pressão na caixa de selagem;
Limpeza do fluído de processo; 
Contrôle do lado atmosférico do selo.
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Especificação do Plano de Lubrificação
Fornece um meio de detecção e contrôle de vazamento do selo. 
Previne e suporta vazamento;
Detecta vazamento;
Direciona o vazamento para coletor apropriado ou sistema de descarte;
Fornece fluido diferente do de processo para o ambiente de selagem.
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Como alcançar os objetivos
Conduzir/distribuir o fluido de processo;
Introdução de fluídos externos;
Equipamento auxiliar;
Resfriador de Selo;
Separador de Ciclone;
Reservatório;
Instrumentação.
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Planos de Lubrifcação
Padronizados por:
API 610
API 682
ISO 21049
ASME B73
Designados por numeros
API - exemplo: 11, 32, or 53
ASME – exemplo: 7311, 7332, ou 7353
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Plano 01
O que é ?
Flush interno, direcionado para a caixa de selagem pela descarga da bomba. 
Opera similarmente ao Plano 11.
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Plano 01
Por quê ?
Remoção de calor da caixa de selagem; 
Escorva da caixa de selagem em bombas horizontais.
Redução de congelamento ou polimerização do fluído no plano API 11 que fica exposto.
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Plano 01
Onde ?
Caixa de selagem customizadas como nas bombas ASME/ANSI.
Fluído limpo e de temperaturas moderadas. 
Usado com selos simples, raramente ussdo em selos duplos.
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Plano 01
Manutenção Preventiva
O Flush normalmente não pode ser direcionado para as faces de selagem e a remoçã de calor é limitada
Calcule o fluxo de Flush baseado em perda de carga pelos dutos internos.
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Plano 02
O que é ?
Caixa de selagem sem Flush.
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Plano 02
Por quê ?
Simplicidade – sem contrôles ambientais. 
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Plano 02
Onde ?
Folgas grandes ou garganta da caixa de selagem aberta em serviços de temperatura moderada. 
Fluídos limpos.
Misturadores de topo ou agitadores com selagem a seco.
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Plano 02
Manutenção Preventiva
O processo deve ter margem adequada do ponto de ebulição para evitar vaporização.
O fluído de refrigeração na circunvizinhaça da caixa de selagem é necessário o tempo todo em serviços de alta teperatura
Sempre usado em combinação com quench de vapor, Plano 62.
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Plano 11
O quê é ?
Flush do selo saindo da descarga da bomba passando por uma placa de orifício. 
Plano de Flush padrão para selos.
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Plano 11
Por quê ?
Remoção de calor da caixa de selagem.
Escorva da caixa de selagem em bombas horizontais.
Incremento na pressão da caixa de selagem e na margem de vaporização do fluído.
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Plano 11
Onde ?
Aplicações gerais com fluídos limpos.
Fluídos não polimerizantes.
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Plano 11
Manutenção Preventiva
Utilizar um orifício com um mínimo de 0.125” (3 mm) de diâmetro.
Calcular a vazão para o tamanho do orifício para o fluxo adequado na caixa de selagem. 
Incremento da margem do ponto de ebulição com o o correto dimensionamento do orifício e bucha de garganta.
O Flush deve ser direcionado sobre as faces de selagem com a conexão na posição de 12 horas.
A falha mais comun é obstrução do orifício – verifique a temperatura nas pontas da linha de lubrificação.
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Plano 13
O quê é ?
Recirculação da caixa de selagem para a sucção da bomba passando por uma placa de orifício.
Plano de lubrificaçã de Flush padrão em bombas verticais.
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Plano 13
Por quê ?
Escorva contínua da caixa de selagem em bombas verticais.
Remoção de calor da caixa de selagem.
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Plano 13
Onde ?
Bombas verticais.
A pressão na caixa de selagem é maior que a pressão na sucção.
Temperatura moderada e fluído com poucos sólidos.
Fluídos não polimerizantes. 
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Plano 13
Manutenção Preventiva
Escovar a linha do plano antes de dar partida na bomba vertical.
Use uma placa de orificio com no mínimo de 0.125” (3 mm) de diâmetro.
Calcular a correta vazão de dimensionamento da placa de orifício para se ter uma boa circulação na caixa de selagem. 
Reduza a pressão na caixa de selagem com dimensionamento correto da placa de orifício e bucha de garganta.
A falha mais comun é obstrução do orifício – verifique a temperatura nas pontas da linha de lubrificação.
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Plano 14
O quê é ?
Linha de Flush saindo da linha de descaga e circulação paa a linha de sucção com placas de oifício.
Combinação dos Planos 11 e 13.
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Plano 14
Por quê ? 
Escorvamento contínuo da caixa de selagem em bombas verticais.
Remoção de calor da caixa de selagem.
Aumento da pressão na caixa de selagem e na margem de vaporização do fluído.
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Plano 14
Onde ?
Bombas verticais.
Fluído limpo, não polimerizável e com temperatura moderada.
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Plano 14
Manutenção Preventiva
Use uma placa de orifício com no mínimo 0.125” (3 mm) de diâmetro.
Calcule a vazão para o tamanho do orifício e a adequada vazão da caixa de selagem. 
Incremento da margem do ponto de ebulição com a correta placa de orifício e bucha de garganta dimensionada. 
O Flush deve ser direcionado sobre as faces de selagem.
Escorvar as linhas do plano de lubrificação antes de dar partida em bombas verticais.
 O modo tipico de falha é a obstrução da placa de orífico – verifique a temperatuda entre as linhas.
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Plano 21
O quê ?
Flush vindo da descarga da bomba passando por uma plca de orifício e um resfriador.
O resfriaodr no Flush do plano 11 aumenta a remoção de calor.
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Plano 21
Por quê ?
Resfriamento do selo.
Reduzir a temperatura do fluído para incrementar a margem de vaporização do fluido.
Redução da coqueificação.
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Plano 21
Onde ?
Serviços de alta temperatura, até 350 ºF (177 ºC).
Aguá quente até 180 ºF (80 ºC).
Fluído limpo e não polimerizável.
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Plano 21
Manutenção Preventiva
O trocador de calor e suas linhas precisam ser escorvadas no seu pontoi mais elevado – escorvar antes de dar a partida.
Quando estiver utilizando o trocador de calor para selo tipo API 682, use a vazão especificada pela série para maximizar a transferência de calor.
Use uma placa de orifício com um mínim,o de 0.125” (3 mm) de diâmetro.
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Plano 21
Manutenção Preventiva
(continuação)
Calcule a vazão adequada para especificar a placa de orifício para se ter a vazão correta da caixa de selagem.
Implemente a margem do ponto de ebulição com a placa de orifício e bucha de garganta correta. 
Monitore regularmente as linhas de entrada e saída quanto a temperatura para sinais de acumulo de sujeira e obstrução.
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Plano 23
O quê ?
Circulação do flush pelo disposotivo de bombeamento interno pelo trocador de calor.
Plano padrão de flush em serviços com água quente.
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Plano 23
Por quê ? 
Resfriamento eficiente do selo com pouco trabalho do trocador de calor.
Incremento da margem de vaporização.
Incrementar a capacidade de lubrificação da água.
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Plano 23
Onde ?
Serviço de alta temperatura, hidrocarbonetos de alta temperatrura.
Água de alimentação de caldeira e água quente acima de 180 ºF (80 ºC).
Fluído limpoe não polimerizante.
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Plano 23
Manutenção Preventiva
As linhas do trocador de calor devem ter extração de ar no ponto de maior elevação – escorvar antes de dar partida.
Quando utilizando um trocador de calor API 682, alimente com fluxo paralelo para minimizar perda de carga.
A caixa de selagem requer uma folga reduzida na bucha de garganta para isolar o fluído de processo.
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Plano 23
Manutenção Preventiva
(continuação)
As conexões tangenciais da sobreposta devem ter entrada por baixo e saida por cima.
Verificar regularmente a temperatura de entrada e saída do trocador de calor quanto a sinais de obstrução e ou sujeira.
Fluídos de processo com metais em suspensão devem passar antes em um separador magnético antes de entra no trocador. 
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Plano 31
O quê ?
Flush do selo saindo da descarga da bomba e passando por um separador de ciclone. 
Os sólidos centrifugados são enviados de volta para a sucção da bomba.
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Plano 31
Por quê ?
Remoção de calor da caixa de selagem. 
Remoção de sólidos do flush e da caixa de selagem.
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Plano 31
Onde ?
Fluídos sujos ou contaminados, água com áreia ou escória na tubulação.
Fluídos não polimerizantes.
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Plano 31
Manutenção Preventiva 
O separador de ciclone trabalha melhor com sólidos de densidade dusa vezes maior que a do fluído de processo. 
 A pressão na caixa de selagem deve ser aproximadamente igual a de sucção para se ter uma vazão adequada. 
As linhas do plano não devem ter placa de orifício e não é esperado que se extraia o ar da caixa de selagem. 
A falha tipica é o entupimento do separador ou das linhas – verifique a temperatura nas linhas. 
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Plano 32
O quê ?
Flush do selo fornecido por uma fonte externa de fluído limpo.
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Plano 32
Por quê ?
Remoção de calor na caixa de selagem.
Remoção de sólidos e fluído de processo da caixa de selagem. 
Incremento na pressã oda caixa de selagem e na margem de pressão de vapor do fluído. 
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Plano 32
Onde ?
Fluídos sujos ou contaminados, polpa e papel.
Serviços com alta temperatura. 
Fluídos pilimerizáveis e ou oxidantes.
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Plano 32
Manutenção Preventiva
Use bucha de garganta dimensionada para segurar a presasão ou manter a velocidade de vazão.
Para restringir a sujeira do fluído de processo, regule a vazão do fluído.
Para aumentar a margem de vaporização do fluído, regule a pressão de injeção.
O fluído de Injeção deve ser compatível com o fluído de processo.
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Plano 32
Manutenção Preventiva (continuação)
Monitore regularmente o sistema de contrôle quanto a válvulas fechadas ou sinal de obstrução. 
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Plano 41
O quê ?
O flush saindo da descarga da bomba passando por um separador de ciclone e um trocador de calor.
Combinação dos planos 21 e 31.
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Plano 41
Por quê ?
Resfriamento do selo.
Remoção de sólidos do flush e da caixa de selagem.
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Plano 41
Onde ?
Serviços de alta temperatura, tipicamenteaté 350 ºF (177 ºC).
Fluídos sujos ou contaminados, água com areia ou escória na tubulação. 
Fluído não polimerizável.
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Plano 41
Manutenção Preventiva
O trocador de calor deve ter sistema de extração de ar no ponto mais alto – escorvar antes de dar partida.
Quando utilizar trocadores de calor para selo tipo API 682, alimente com a vazão especificada para maximizar a troca de calor.
O separador de ciclone atua melhor com sólidos de densidade duas vezes maior que a do fluído de processo.
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Plano 41
Manutenção Preventiva
(continuação)
A pressão na caixa de selagem deve ser aproximadamente igual a da linha de sucção para se ter a vazão correta.
A falha típica deste modo é o emtupimento do separador de ciclone ou das linhas – verifique a temperatura nas linhas de circulação.
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Plano 52
O quê ?
Circulação do fluído de barreira despressurizado por um reservatório.
A circulação do fluído é feita por um anel de circulação montado no selo duplo. 
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Plano 52
Por quê ?
O selo externo age como um backup do selo primário.
Indices de vazamento nulo ou quase zero.
Não pode haver contaminação do fluído de processo pelo fluído de barreira.
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Plano 52
Onde ?
Usado em selos duplos e desbalanceados (“tandem”).
Fluídos com pressão de vapor elevado e hidrocarbonetos leves. 
Fluídos perigosos ou tóxicos.
Fluídos de transferência de calor.
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Plano 52
Manutenção Preventiva
A linha deve ser auto escorvante dos vapores gerados para linha de captação flare próximo a pressão atmosférica. 
A pressão de vapor do fluído de processo é geralmete maior que a pressão do reservatório. 
O fluído de barreira deve ser compatível com o fluído bombeado.
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Plano 52
Manutenção Preventiva
(continuação)
O vazamento do selo primário é indicado pelo aumento de pressão no vent.
O visor de nível no reservatório indica vazamento no selo externo e interno. 
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Plano 53A
O quê ?
Fluído de barreira pressurizado circulando por um reservatório.
O fluído é forçado a circular por um anel de bombeamento montado no selo duplo. 
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Plano 53A
Por quê ?
Isolar o fluído de processo.
Emissão zero no processo.
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Plano 53A
Onde ?
Usado em selos duplo pressurizado.
Fluídos com pressão de vapor alta, hidrocarbonetos leves. 
Fluídos perigosos ou tóxicos. 
Fluídos de transferência de calor.
Fluídos sujos, abrsivos ou polimerizantes.
Agitadores ou misturadores.
Serviço de vácuo.
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Plano 53A
Manutenção Preventiva
A linha do reservatório deve ter sua extração de ar no ponto mais elevado. 
Reservatórios pressurizados o tempo todo com carga de gás 150 - 200 psi (10 - 14 bar).
O fluído de barreira deve ser compatível com o proceso.
O indicador de nível do reservatório indica vazamento nos selos interno e externo. 
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Plano 53B
What
Fluído de barreira pressurizado circulando com um balão acumulador.
O fluído e circulado por um anel de bombeamento montado no selo duplo. 
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Plano 53B
Por quê ?
Isolar o fluído de processo.
Emissão nula do processo.
Pressão maior que no plano 53A.
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Plano 53B
Onde ?
Usado em selos duplos e balanceados.
Fluídos com pressão de vapor alta, hidrocarbonetos leves.
Fluídos perigosos ou tóxicos. 
Fluídos de transferência de calor.
Fluídos sujos, abrasivos ou polimerizantes.
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Plano 53B
Manutenção Preventiva
A linha deve ser escorvada antes da partida. 
O acumulador deve estar pressurizado sempre, usualmente por uma carga de gás. 
O fluído de barreira deve ser compatível com o processo.
Monitorar regularmente a pressão de barreira – complete o fluído de barreira manualmente quando a pressão cair. 
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Plano 53C
O quê ?
Circulação do fluído de barreira pressurizado com um acumulador de pistão. 
O fluído é circulado através de uma nale de bombeamento montado no selo duplo. 
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Plano 53C
Por quê ?
Isolar o fluído de processo. 
Emissão nula do processo. 
Pressões maiores que as do Plano 53A.
Acompanhamento dinâmico da pressão do sistema.
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Plano 53C
Onde ?
Usado em selos duplos e balanceados.
Fluídos com pressão de vapor alta, hidrocarbonetos leves.
Fluídos perigosos ou tóxicos. 
Fluídos de transferência de calor.
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Plano 53C
Manutenção Preventiva
As linhas do plano devem ser escorvadas totalmente antes da partida.
A linha de referência deve tolerar contaminação com o fluído de processo sem estar tamponada. 
O fluído de barreira deve ser compatível com o processo.
O indicador de nível do reservatório indica se há vazamento tanto no selo interno quanto no externo.
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Plano 54
O quê ?
Circulação do fluído de barreira feito por um sistema externo.
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Plano 54
Por quê ?
Isolar o fluído de processo.
Emissão zero no processo.
O selo não pode induzir a circulação. 
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Plano54
Onde ?
Usado em selos duplos balanceados. 
Flui´dos de alta pressão de vapor, hidrocarbonetos leves.
Fluído perigoso ou tóxico.
Fluído de transferência de calor.
Fluídos sujos, abrasivos ou polimerizantes. 
Agitadores ou misturadores.
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Plano 54
Manutenção Preventiva
As linhas do plano devem ser escorvadas totalmente antes da partida.
O sistema de circulação deve estar pressurizado e energizado sempre.
O fluído de barreira deve ser compatível com o processo.
O indicador de nível do reservatório indica se há vazamento tanto no selo interno quanto no externo.
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Plano 62
O quê ?
Quench externo no lado atmosférico do selo.
Fluídos típicos do quench: vapor, notrogênio ou água.
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Plano 62
Por quê ?
Previne o acumulo de sólidos no no lado atmosférico do selo.
Previne cristalização.
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Plano 62
Onde ?
Usado em selos simples.
Fluídos oxidantes ou fluídos que coqueificam.
Hidrocarbonetos com alta temperatura.
Fluídos cristalizantes ou fluidos que salinizam. 
Causticos.
Fluídos resfriados até 32 ºF (0 ºC).
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Plano 62
Manutenção Preventiva
A entrada do quench deve estar posicionada no topo da sobreposta e o dreno/saída na parte inferior. 
A pressão no quench deve ser limitada até 3 psi (0.2 bar) ou menos.
Use bucha de garganta no lado atmosférico do selo para direcionar a vazão do quench para o dreno do selo. 
Verificar regularmente quanto a válvulas fechadas, linhas bloqueadas e a condição do purgador.
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Plano 72
O quê ?
Sistema de contrôle de barreira de gás não pressurizado.
A contenção do selo é suportada tipicamente com barreira de gás com nitrogênio.
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Plano 72
Por quê ?
Emissão variando de zero a quase nada.
Backup de segurança para o selo primário.
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Plano 72
Onde ?
Usado em selos duplos não balancedados (“tandem”).
Fluídos de alta pressão de vapor, hidrocarbônetos leves.
Fluídos perigosos ou tóxicos.
Fluídos limpos, não polimerizantes e não oxidantes.
Usado em combinação com o plano 75 e/ou plano 76.
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Plano 72
Manutenção Preventiva
Um gás limpo, confiável, e de baixa pressão precisa ser fornecido ao selo o tempo todo. 
A garrafa de suprimento de gás não é recomendada exceto como parte de um sistema backup de emergência. 
Vazamento no selo primário é indicado por pressão na linha de vent.
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Plano 72
Manutenção Preventiva (continuação)
O vent ou dreno são usualmente conectados a sistemas de recuperação de baixa pressão de recuperação de vapor ou flare.
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Plano 74
O quê ?
Sistema pressurizado de contrôle de gás de barreira. 
O selo é suportado tipicamente com nitrogênio como gás de barreira.
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Plano 74
Por quê ?
Isolamento do fluído de processo. .
Emissão nula do produto em processo.
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Plano 74
Onde ?
Usado em selos a gás duplos e balanceados.
Fluídos de alta pressã ode vapor, hidrocarbonetos leves.
Fluídos perigosos ou tóxicos. 
Serviço que não suportem líquidos de barreira. 
Fluídos limpos e não polimerizantes.
Fluídos de temperatura moderada.
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Plano 74
Manutenção Preventiva
Um gás limpo, confiável, e de baixa pressão precisa ser fornecido ao selo o tempo todo. 
A barreira de gás é tipicamente pelo menos 25 psi (1.75 bar) acima da pressão na caixa de selagem.
O fluxômetro indica vazamento tanto interno quanto externo.
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Plano 74
Manutenção Preventiva (continuação)
A garrafa de suprimento de gás não é recomendada exceto se fizer parte de um sistema backup de emergência.
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Plano 75
O quê ?
Dreno a partir de uma cavidade do reservatório de líquido od selo para um coletor ou recuperador de vapor.
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Plano 75
Por quê ?
Coletor de vazamento de zero a muito pouco. 
Indicador de segurança para o selo primário.
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Plano 75
Onde ?
Deve ser usado sozinho ou com o plano 72 em selos de contenção.
Fluídos que condensam na temperautra ambiente. 
Fluídos de alta pressão, hidrocarbônetos leves.
Fluídos perigosos ou tóxicos.
Fluídos limpos, não polimerizantes e não oxidantes.
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Plano 75
Manutenção Preventiva
Reservatório coletor deve estar posicionado abaixo do dreno do selo e a linha iclinada par baixo.
Reservatório de coleta do vent continuamente ligado ao sistema de recuperaçã ode de vapor de baixa pressão ou flare.
Dreno do reservatório coletor para o sistema de recuperação caso seja necessário.
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Plano 75
Manutenção Preventiva
(continuação)
Vazamento no selo primarioé indicado através do aumento da pressão no vent.
Monitore regularmente o nível de liquido, posição das válvulas e a pressão baixa do vent.
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Plano 76
O quê ?
Vent da câmara da caixa de selagem para a linah de recuperação de vapor. 
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Plano 76
Por quê ?
Coleta de muito pouco a zero de indice de vazamento do processo.
Indicador de segurança do selo primário.
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Plano 76
Onde ?
Deve ser usado sozinho ou com o plano 72 em selos de contenção.
Fluídos que não condensam na temperatura ambiente.
Fluídos de alta pressão de vapor e hidrocarbonetos leves.
Fluídos perigosos ou tóxicos.
Fluídos limpos, não polimerizantes e não oxidantes.
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Plano 76
Manutenção Preventiva
Vent contínuo para a linha de recuperação de vapor de baixa ou flare. 
A linha de vent deve incluir um dreno de condensado.
Vazamento no selo primário é detectado no aumento da pressão no vent.
Verifique regularmente posicionamento das válvulas , linhas bloqueadas e baixa pressão do vent.
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Correta disposição das linhas
Minimiza perdas de carga.
Tubos de grande diâmetro
Linhas com inclinação ascendente
Curvas de raio longo
Ponto de vent alto
Equipamento
 vertical
Euqipamento vertical
18 - 24 in.
(0.45 - 0.6 m)
3 ft. (0.9 m) max
Dreno de ponto inferior
Exemplo Plano 23
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Correta disposição das linhas
Minimizar perdas de carga
Tubos de diâmetro maior
Linhas com inclinação ascendente
Curvas de raio longo
Equipamento
Vertical
Equipamento horizontal
18 - 24 in.
(0.45 - 0.6 m)
4 ft. (1.2 m) max
Dreno de ponto inferior
Exemplo Plano 53A
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Outros plano de lubrifcação
Plano 12 – Flush passando por um filtro. 
Plano 22 – Flush passando por um filtro e um trocador de calor.
Plano 61 – Conexão para o lado atmosférico fechado com plug para uso futuro.
Plano 65 – Coletor de líquido de vazamento atmosférico (nova ISO 21049 / 682 3a edição)
Plano 71 – Conexão para a cavidade de contenção do selo plugada par uso futuro. 
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Revisão
Servem para criar um ambiente mais favorável de funcionamento para o selo. 
Coleta e detecta vazamentos do selo e promome backup de segurança.
Documentado em várias normas API, ASME e ISO.
Pode requerer equipamentos auxiliares ou fontes externas de fluídos.
Necessário para implementar a confiabilidade do selo.
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Perguntas ?
O que são planos API ? porque eles são necessários ? Como selecionamos o plano correto? Como solucionamos seus problemas ?
Os planos de lubrificação são uma parte importante de qualquer aplicação de selagem. A seleção, instalação e operação do plan ode lubrificação é fator crítico para o sucesso e confiabilidade do selo. Durante os próximos instantes iremos tentar responder a maioria destas questões e fornecer a vocês algumsa dicas de aplicação dos planos de lubrifcação em selos mecânicos. 
Antes de podermos falar dos planos de lubrificação, precisamos entender o que é importante para a correta operação de um selo mecânico. Iremos dividir isto em duas seções – selos lubrificados por líquido ou gás.
Um selo com lubrificaçãoa por líquido é muito simples, um selo projetado para selar líquido. Na prática, o filme de fluído entre as faces de selagem é muito pequeno – alguma coisa na ordem de 20 millionésimos da polegada ou 0,5 micron.
Este filme defluído ajuda a separar a lubrificar as faces do selo. Quando consideramos as pressões, temperaturas e velocidades onde os selos podem rodar, isto é uma estratégia incrível de se realizar.Isto é possível apenas se tivermos um bom fluído de filme.
O que faz um bom filme ?O fluído tem que ser estável e não se quebrar em condições de operação.
O fluído precisa ser relativamente um bom lubrificante. O fluído precisa ser mantido no estado líquido e não flashear ou vaporizar na caixa de selagem. O fluído precisa ser rasolavelmente limpo e livre de contaminação ou sólidos. 
E por ultimo deve ter uma viscosidade moderada.
Muitos destes termos são intensionalment vagos neste ponto. É claro que muitas aplicações não estão de acordo com este requisitos. Nós somos constantemente solicitados quantoa fluídos de selagem que não são ideais para aplicações de selagem.
Os selos a gás são projetados para funcionar com um filme de gás separando as duas faces de selagem. Estes selos tem alguns benefícios por não terem contato e geram muito pouco calor. Eles podem ter tambem suporte de selagem simples. Eles tem seus próprios requerimentos de ajuste e geralmente são menos tolerante a condições de falta de ajuste.
A primeira necessidade é simples: O gás deve ser apropriado para selagem. Ele deve fornecer ambos aspectos de funcionalidade assim como de segurança e meio ambiente . O suprimento de gás deve ser constante e de confiabilidade. Deve tambem estar livre de contaminação de líquidos e sólidos. Por último o fluído de processo deve ser compatível com a barreira de gás. Isto inclui vazamento do gás de barreira para a caixa de selagem e para a bomba.
Assim como para selagem por líquidos de barreira, o ambiente ao redor do selo a gás é ponto crítico para se obter uma boa confiabilidade. E como na selagem por líquido, constantemente somos requisitados a instalar selos em aplicações que não tem o ambiente mais adequado. É aí que entram os plano de lubriofcação API. Os planos de lubrifcação são projetados para modificar o ambiente ao redor dos selos. Somando-se a isso os planos de lubrificação podem fornecer dados importantes das condições do selo assim como fornece backup de segurança para o sistema de selagem.
A função de um plano de lubrificação é criar um ambiente mais favorável par ao selo mecânico. É isto pode ser dividido em um número específico de efeitos:
Flush par remoção de calor:Os selo que usam líquido de selagem geram calor que deve ser controlado. Isto é feito se fornecendo um líquido de flush na caixa de selagem para remover o calor e contrôlar a elevação da temperatura.
Reduzindo a temperatura do fluído: Em alguns casos, A temperatura do fluído é muito alta para uma boa performance de selagem. Nestes casos a temperatura precisa ser reduzida para melhorar as propriedades do fluído.
Altering the seal chamber pressure. In some cases it may be necessary to either increase or decrease the seal chamber pressure to improve performance. This may be done to suppress vaporization or to reduce the heat load on the seal.
Cleaning the process fluids. If the process fluid contains unsuitable solids or contamination, it may be necessary to clean the fluid in the seal chamber. In extreme cases, it may even be necessary to provide a clean fluid from outside the seal system.
Control the atmospheric side of the seal. As process fluids come into contact with the atmosphere, they may dry out, crystallize, or coke. It is important to prevent any interaction with the atmosphere from adversely affecting seal performance.
Piping plans also provide a means of detecting and controlling seal leakage.
Capture and/or prevent leakage. Piping plans can provide a means of preventing leakage from reaching the atmosphere. They can also provide a safety backup for a primary seal. This may give the user the opportunity to run with a failed seal for short time and allow for a more orderly shutdown of the equipment.
Detect leakage. Piping plans can be selected so that it is possible to measure amounts of seal leakage and monitor seal performance.
Route leakage to appropriate collection or disposal systems. Piping plans allow users many options for collecting or disposing of seal related leakage.
Provide fluid other than process fluid for the seal environment. Fluids can be provided continuously from another process or can be a stand-alone system which recycles a small amount of barrier/buffer fluid.
It is clear that piping plans allow the seal to operate more reliably and provide other benefits to user. How do we do this? What exactly is a piping plan?
Piping plans in their simplest sense are a design of piping or routing of the pump process fluid. As this fluid is circulating, it may be removing heat or altering the pressure acting on the seal. As it circulates, it may also be conditioned by cooling or cleaning. At a minimum, a piping plan normally consists of piping or tubing connecting the pump, seal, and other auxiliary equipment.
Piping plans may also introduce external fluids. These may be injection liquids or barrier and buffer fluids. These external fluids help create the sealing environment for the system.
Auxiliary equipment can be any other device added to the seal and pump. This may include seal coolers, cyclone separators, reservoirs, bushing, orifices, etc.
Lastly, the piping plan may include instrumentation to monitor the pressure, temperature, and flow rate of fluids in the piping plan.
Since there are many different applications for seals, there are many different requirements for the sealing system. There are also a great many permutations of routing the fluid flow and applying the auxiliary equipment. Fortunately, the most popular and useful arrangements have been identified and standardized.
API 610 was one of the first standards to identify piping plans for mechanical seals. These became almost universally referred to as API piping plans. These have now been removed from API 610 9th edition.
API 682 has become the location for all API mechanical seal piping plans. The first edition simply duplicated the older API 610 piping plans. The second edition has expanded on this adding piping plans for gas seals and containment seals.
ISO 21049 is international version of API 682.
ASME (formerly designated as “ANSI”) B73.1 and B73.2 also contains piping plans which where suited for the chemical industry. These are duplicates of the API plans preceded by the number “73”.
Whichever standard we use, piping plans have been defined that will cover almost any requirements in modern sealing applications. We will review the most common piping plans discussing “What” is the plan, “Why” it is used, “Where” is it typically applied, and what “Preventative Maintenance” is normally required for the plan.
There are a few other standard piping plans that we have not covered in this presentation.
Plan 12 consists of a seal flush through a strainer. Plan 22 consists of a flush through a strainer and a seal cooler. While these have been used successfully in some cases, there are many instances where the strainer gets plugged resulting in a seal failure. These are generally not used for new applications.
A Plan 61 is porting to the atmospheric side of a seal that is plugged and may be used in the future.
A Plan 65 describes the collection of atmospheric liquid phase leakage into a collection reservoir. This is used to monitor seal performance and alarm for a seal failure. This plan is new to ISO 21049 and API 682 3rd edition.
A Plan 71 is porting to the containment seal cavity that is plugged and may be used in the future.
In review, piping plans are intended to create a more favorable environment for the mechanical seal. They can also be used to collect and detect seal leakage and provide safety backup for sealing systems.
Many standard piping plans have been developed and are documented in several API, ASME and ISO standards.Piping plans consist of some combination of piping and/or tubing and may require auxiliary equipment or external sources of fluids.
Most importantly, piping plans should not be an afterthought to a sealing application. Rather they are a critical part of the sealing system and are necessary to improve seal reliability.