Download - Selos mecanico
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 1
SELOS MECÂNICOSSELOS MECÂNICOS
Curso de Formaçãode Técnicos de Operação Jr
do Abastecimento
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 2
SELOS MECÂNCOS© 2008 Petrobras – Petróleo Brasileiro S.A.
Todos os direitos reservadosPetróleo Brasileiro S.A. - PETROBRASAvenida Chile, 65 – 20º andar – Ala Norte SALA 2001CEP: 20031-912 – Rio de Janeiro – RJ
Revisado e Atualizado por:VANDERLEI CARDOSO UN REPLAN
REPLAN/MI
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Fundamentos de SelagemParte 1
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 4
Eixo
Fluido de Processo
Vazamento
Meio Ambiente Carcaça
O Problema Básico de Selagem:Prevenir Vazamentos
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 5
Eixo
Fluido de Processo
Vazamento
Meio Ambiente
Carcaça
Gaxeta
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 6
Shaft
Fluido de processo
Vazamento
Meio Ambiente
Carcaça
O conceito da face de selagem de um Selo Mecânico
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 7
Gaxeta vs. Selos Mecânicos• Requer vazamento como
lubrificante.
• Danifica luvas e eixos.
• Consumo de potência devido a fricção.
• Perda de Produto.
• Grande desperdício de água .
• Requer manutenção e tempo para instalação e ajuste das gaxetas.
• Causa danos e destruição do equipamento em função do vazamento.
• Selo tem vazamentos invisíveis.
• Existem selo em operação por mais de 8 anos sem falhas.
• Redução de custo através da eliminação das perdas de produto, água e economia de energia.
• Requer pouca manutenção após a instalação inicial.
• Selo é mais seguro na selagem de fluidos perigosos e corrosivos.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 8
Características desejadas para um Selo Mecânico
• Vida Longa• Fácil manutenção• Custo baixo
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 9
O-Ring
Eixo
Sede
Anel Primário
Anel trava
Anel anti-extrusãoO-Ring
DiscoMolas
EstojoParafusos
Trava
Um exemplo de Selo Completo
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 10
Selo Mecânico
• O selo consistede duas superfíciesextremamente lisase planas (faces) quetrabalham juntas para evitar que o fluído escape.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 11
Selo Mecânico
• Em um selo...
uma face deve girarcom o eixo e é normalmentechamada de Rotativa.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 12
Selo Mecânico
• A outra face do selo…
que é fixada nasobreposta é chamada de Estacionária.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 13
Selo Mecânico
Selos Mecânicos são usados em váriostipos de equipamentos como…..
• Bombas• Compressores• Misturadores• Agitadores• Reatores
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 14
Partes do Selo Mecânico & Função
• Selos Mecânicostem as seguintespartes:
• Face Estacionaria• Face Rotativa• Mecanismo de Mola• Mecanismo de trava• Vedacao do eixo• Sobreposta• Junta
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 15
Selo Mecânico
• A Face Estacionária…
é a face que nãogira com o eixo.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 16
Selo Mecânico
• A face rotativa…é a face que giracom o eixo e trabalha em contatocom a face estacionária.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 17
Selo Mecânico
• O Mecanismo de Mola…
proporciona a forçarequerida paramanter as faces estacionaria e rotativa juntas.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 18
Selo Mecânico
• O Mecanismo de Trava…conecta o selo aoeixo paraproporcionar a rotação do selo.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 19
Selo Mecânico
• A Vedação do Eixo…é o ponto de vedação entre o selo e o eixo paraevitar o vazamento.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 20
Selo Mecânico
• A Sobreposta…e a parte quesuporta a Face Estacionária e é montada na caixade selagem.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 21
Selo Mecânico
• A Junta…
funciona para evitaro vazamento entre a Sobreposta e a face da Caixa de Selagem.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 22
Selo Mecânico
• O Selo Mecânicoatinge sua vida útilquando o nariz daface se desgasta.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 23
Como funciona um selomecânico?
• Um selo mecânicoconsiste de váriaspeças quetrabalham juntas para evitar que o fluído escape.
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 24
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 25
LíquidoBombeado
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 26
Zona de vedação primáriaALTA TEMPERATURA
(Risco de vaporização)
SELO ROTATIVO
SEDEESTÁTICA
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 27
EM OPERAÇÃO
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 28
VAZAMENTO NECESSÁRIO PARADISSIPAR O CALOR E ELIMINAR O ATRITO
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 29
Características de Projeto
• Conjunto de Compensação– Molas Únicas
– Molas Múltiplas
– Foles Metálicos
– Foles Elastoméricos
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 30
Características de Projeto
• Conjunto de Compensação (Molas ou Foles)– Promove o fechamento inicial das faces
– São muito importantes a baixas pressões
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 31
Características de Projeto
• Molas ou Foles – Corrosão
– Características do produto
– Uniformidade da carga
– Histórico
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 32
Vedações Secundárias• Elemento secundário de selagem
– Estático– Dinâmico
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 33
O-ring move-se axialmente
Características de Projeto
• Vedação Secundária– Selos Molas Múltiplas
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 34
O-ring estático
Características de Projeto
• Vedação Secundária– Selos Fole Metálico
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 35
Foles em Terflon
Foles elastoméricos
Foles Metálicos
Anéis em “V” Cunha Anéis
EncapsuladoO Ring
Elemento Secundário de Selagem
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 36
A região de trabalho da vedação secundária deve ser perfeitamente polida para permitir o deslocamento da face de selagem.
O fole é que acomoda o deslocamento da face de selagem
Molas Múltiplas. x Fole
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 37
-400°F
-200°F
0
400°F
600°F
200°F
Buna-N EPDM VitonTM
-54°C / -65°F
149°C / 300°F121°C /
250°F
-240°C
-129°C
-18°C
204°C
316°C
93°C
AflasTM
204°C / 400°F
204°C / 400°F
-45°C / -50°F-29°C / -20°F
TeflonTM
287°C / 550°F
-212°C / -350°F
-29°C / -20°F
KalrezTM
287°C / 550°F
-40°C / -40°F
Vedação Secundária Limites de Temperatura
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 38
Características de Projeto
• Mecanismos de Acionamento– Deve transmitir o torque– Deve permitir o movimento axial
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 39
Pino
Entalhe
Slot and Ear
Molas
Parafuso Allen
Anel trava
Mecanismo Elastomérico
Chaveta
Tipos de Mecanismos de Acionamento
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 40
Arranjos de Selagem
• Simples– Montado Internamente– Montado Externamente
• Múltiplos– Pressurizados– Não Pressurizados
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 41
Arranjo• Simples
– Selo Interno
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 42
Arranjo• Simples
– Selo Externo
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 43
Arranjos de Selos Simples
Selo Interno
Sede Atmosfera
Eixo
Sobreposta
Pump Housing
Anel PrimárioFluido de Processo
Anel PrimárioFluido de Processo
Selo Externo Pump Housing
Atmosfera
Sobreposta
Eixo
Sede
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 44
Arranjos
• Múltiplos– Não pressurizado– Pressurizado
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 45
“Tandem”
Selo do processo
Selo de Backup
Selagem do fluido de barreira
“Duplos”
Arranjos de Selos Múltiplos
Selo do processo
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 46
Processo Líquido de Barreira
Atmosfera
Pres
sões
Não Pressurizado (Tandem)
Arranjos de Selos Múltiplos
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 47
AtmosferaProcesso Líquido
Barreira
Pres
sões
• Não Pressurizado
Arranjos de Selos Múltiplos
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 48
Processo
AtmosferaPres
sões
Pressurizado (Duplo)
Líquido de Barreira
Arranjos de Selos Múltiplos
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 49
AtmosferaProcesso
Líquido Barreira
Pres
sões
• Pressurizado
Arranjos de Selos Múltiplos
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 50
•Geração de Calor nas Faces de Selagem
• Flushing
•Planos de Selagem
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 51
Ação do Fluido de Selagem entre as Faces de Selagem
SobrepostaCaixa de Selagem
Fluido de Processo
Vazamento Invisível: Evaporação do fluido em contato com a atmosfera
Anel primário Sede
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 52
LubrificanteSeparação
Superfície A
Superfície B
Calor
Interface de Selagem• Objetivos da Lubrificação:
– Separar as Faces– Evitar contato entre os pontos altos– Reduzir a fricção e geração de calor
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 53
SobrepostaCaixa de Selagem
Sem fluido/Operação a seco
Anel primário Sede
Sem Lubrificação, Faces trabalhando secas com
geração de Calor
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 54
Sede Estacionária Sede Rotativa
Geração de Calor• Diminuição da Viscosidade• Evaporação da Película Lubrificante• Desgaste
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 55
Transferência de Calor
• Condução• Convecção
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 56
Injeção
Flushing
• Remover o calor• Alimentação constate de fluido frio e limpo
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 57
Plan 2 – Sem injeção de fluido
Entrada Fluido Resfriamento
Saida Fluido ResfriamentoDescarga
Sucção
Medidor de Fluxo(Opcional)
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 58
Plan 11 – Recirculação da Descarga
Sucção
Descarga
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 59
Plan 12 – Recirculação da Descarga com FiltroDescarga da Bomba
Filtro
Sucção daBomba
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 60
Plan 13 – Recirculação para SucçãoDescarga da Bomba
Sucção daBomba
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 61
Plan 21 – Recirculação da Descarga com ResfriamentoSaída de
água
Entrada deágua
Descarga da BombaSaída doProduto
Entrada doProduto
Sucção daBomba
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 62
Plan 23 – Recirculação da Câmara de Selagem com Resfriamento
Saída de água
Entrada deágua
Descarga da Bomba
Sucção daBomba
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 63
Plan 31 – Recirculação da Descarga com Separador
Ciclone(Separador)
AbrasivosConcentradospara Sucção
da Bomba
Produto comAbrasivos
FluídoLimpo
Descarga da Bomba
Sucção daBomba
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 64
Plan 32 - Flushing
Bucha de Garganta
Entrada de FluídoExterno
Descarga da Bomba
Sucção daBomba
![Page 65: Selos mecanico](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081419/55cf9bb1550346d033a70516/html5/thumbnails/65.jpg)
PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 65
Plan 41 – Recirculação da Descarga com Separador e Trocador de Temperatura
Saída de água
Entrada deágua
Entrada doProduto
Frio e Limpo
CicloneSeparador
ProdutoLimpo
Produto comAbrasivosDescarga da Bomba
Sucção daBomba
![Page 66: Selos mecanico](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081419/55cf9bb1550346d033a70516/html5/thumbnails/66.jpg)
PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 66
Plan 52 – Recirculação com Tanque de Fluído Externo (Buffer)
Vent
Entrada eSaída de
Água
Descarga da Bomba
Sucção daBomba
![Page 67: Selos mecanico](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081419/55cf9bb1550346d033a70516/html5/thumbnails/67.jpg)
PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 67
Plan 53 – Circulação com Fluido de Barreira Pressurizado
Entrada e SaidaFluido de Resfriamento
Descarga
Sucção
PressurizaçãoExterna
Gás
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PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 68
Plan 54 – Circulação com Fluído de Barreira Externo
Entrada de Fluídode Barreira Limpo
Saída de Fluídode Barreira
Alarme de Nível
Descarga da Bomba
Sucção daBomba
![Page 69: Selos mecanico](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022081419/55cf9bb1550346d033a70516/html5/thumbnails/69.jpg)
PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast 69
Plan 62 - QuenchDescarga da Bomba
Sucção daBomba
Entrada de QuenchExterno Limpo
Dreno do Quench
BuchaRestrição