¿Por qué las bombas de agua siguen dañando los sellos mecánicos?

La falla del sello mecánico es una de las quejas más comunes en aplicaciones de bombas centrífugas.

Muchos usuarios simplemente reemplazan el sello una y otra vez, asumiendo que es unapieza de desgaste.En realidad,el desgaste repetido del sello es un síntoma, no la causa raíz.Este artículo explicapor qué los sellos de la bomba siguen dañándose, incluyendo desequilibrio hidráulico, empuje axial, problemas de instalación y desajustes en las condiciones de operación — y cómo solucionarlos de forma permanente.

1. ¿Qué hace realmente un sello mecánico?

Un sello mecánico evita que el fluido se fugue a lo largo del eje de la bomba mientras permite la rotación.Se basa en:

· Dos caras de sello extremadamente planas

· Una carga axial estable

· Una fina película de fluido lubricante entre las carasUna vez que este equilibrio se altera,el desgaste rápido es inevitable.

2. Empuje axial excesivo — Una de las causas más pasadas por alto

Por qué importa el empuje axial

En las bombas centrífugas, la presión en la parte delantera y trasera del impulsor no es igual.
Esta diferencia de presión creaempuje axial, empujando el impulsor y el eje en una dirección. Si el empuje axial es demasiado alto:

· El eje se mueve axialmente.

· Las caras del sello pierden contacto adecuado.

· Un lado del sello se sobrecalienta y se desgasta rápidamente.

Razones típicas del empuje axial excesivo

· No hay agujeros de equilibrio en el impulsor

· Agujeros de equilibrio obstruidos o de tamaño insuficiente

· Operación a alta carga sin compensación de empuje

· Diseño de impulsor de simple succiónResultado:
Las caras del sello se sobrecargan, lo que lleva a una falla prematura.

3. Rozamiento del Impulsor Causado por Desequilibrio de Presión

Cuando el empuje axial no se controla adecuadamente:

· El impulsor puede desplazarse hacia la carcasa o la tapa posterior.

· Se produce microcontacto entre las superficies metálicas.

· Aumentan la vibración y la deflexión del ejeEsta inestabilidad mecánica se transmite directamente al sello, acelerando el desgaste.

4. Bomba Operando Lejos de Su Punto de Diseño (BEP)

Operar lejos delPunto de Máxima Eficiencia (BEP)es un gran destructor de sellos.

Escenarios comunes:

· Bomba de gran tamaño funcionando con baja carga → caudal excesivo

· Descarga estrangulada causando recirculación interna

· Operación frecuente de arranque-parada

Consecuencias:

· Aumento de la vibración

· Deflexión del eje

· Fuerzas hidráulicas inestables en las caras del selloIncluso un sello de alta calidad no puede sobrevivir mucho tiempo en condiciones de operación inestables.

5. Partículas sólidas y mala calidad del fluido

Los sellos mecánicos están diseñados para funcionar confluidos limpios o ligeramente contaminados.Los problemas ocurren cuando:

· Arena, limo o residuos entran en la cámara del sello.

· Partículas abrasivas rayan las caras del sello

· Las partículas interrumpen la película lubricante.Aplicaciones típicas en riesgo:

· Desagüe en construcción

· Minería

· Manejo de aguas residuales y lodosSin un lavado adecuado o una selección correcta del sello,el desgaste abrasivo se vuelve inevitable.

6. Funcionamiento en seco y enfriamiento insuficiente

Los sellos mecánicos dependen del fluido para:

· Lubricación

· Enfriamiento

El daño al sello ocurre cuando:

· La bomba funciona en seco durante el cebado.

· La succión está bloqueada

· Entra aire al sistema.· El flujo de enfriamiento hacia la cámara del sello es insuficiente.Incluso

unos pocos segundos de funcionamiento en seco

pueden dañar permanentemente las caras del sello.

7. Desalineación y errores de instalación

La falla del sello no siempre es un problema hidráulico.

Las causas comunes relacionadas con la instalación incluyen:

· Desalineación de la bomba y el motor

· Eje doblado

· Estrés excesivo en la tubería que jala la carcasa de la bomba.

· Instalación incorrecta del sello o precarga inadecuada

Estas condiciones provocan:

No todos los sellos son adecuados para todas las condiciones. Errores frecuentes:

· Usar sellos estándar para fluidos de alta temperatura.

· Materiales del sello incompatibles con el medio bombeado.

· Se usan sellos simples donde se requieren sellos dobles. Un sello correcto debe coincidir con:

· Tipo de fluido.

· Temperatura.

· Presión.

· Presencia de sólidos. 9. ¿Por qué los orificios de equilibrio ayudan a proteger los sellos mecánicos? Los orificios de equilibrio en el impulsor:

· Reducen la presión detrás del impulsor.

· Disminuyen el empuje axial.

· Estabilizan la posición del eje. Aunque provocan una pequeña pérdida de eficiencia (típicamente del 2 al 5%):

· Reducen significativamente la carga sobre el sello.

· Mejoran la fiabilidad a largo plazo.

· Extienden la vida útil del sello y de los cojinetes. Esto es un

compromiso de ingeniería deliberado

, no un defecto de diseño. 10. Cómo diagnosticar la causa real del desgaste del sello En lugar de simplemente reemplazar el sello, pregunte:deliberate engineering trade-off, not a design flaw. 

10. How to Diagnose the Real Cause of Seal Wear

Instead of just replacing the seal, ask:

· ¿La bomba está operando cerca de su Punto de Máxima Eficiencia (BEP)?

· ¿Está controlado correctamente el empuje axial?

· ¿Están obstruidos los orificios de equilibrio?

· ¿Está la vibración dentro de los límites aceptables?

· ¿Es el fluido adecuado para el tipo de sello? Los patrones de desgaste del sello a menudo revelan el verdadero problema.

Conclusión

Los sellos mecánicos no fallan aleatoriamente.
Fracasan porquelas condiciones hidráulicas, mecánicas u operativas superan sus límites.Conclusiones clave:

· El daño repetido del sello es un problema del sistema, no del sello.

· El empuje axial y la desviación del punto de operación son causas ocultas importantes.

· Pequeños detalles de diseño, como los orificios de equilibrio, juegan un papel crítico.

· La selección y operación correcta de la bomba son la mejor protección para el sello.Comprender estos factores puede reducir drásticamente los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad no planificado.