Os equipamentos auxiliares ao selo mecânico estão diretamente associados aos planos de selagem adotados em cada aplicação.

Os planos de selagem estabelecem como o fluido será monitorado ou controlado no entorno do selo mecânico. A partir dessa definição, são especificados os dispositivos responsáveis por controle térmico, separação de sólidos, pressurização de fluido de barreira ou monitoramento de vazamentos.

A especificação dos equipamentos auxiliares decorre diretamente do plano de selagem adotado e das condições operacionais do sistema.

Planos 21 e 23 – Controle térmico do fluido

Os Planos 21 e 23 são aplicados quando o controle térmico do fluido próximo às faces de vedação é determinante para o desempenho do selo mecânico.

Plano 21

No Plano 21, o fluido é recirculado a partir da linha de descarga da bomba, passando por um orifício de controle de fluxo e por um trocador de calor, em seguida, por dentro da caixa de selagem.

Esse plano fornece um flush resfriado ao selo mecânico, sendo utilizado para:

• Impedir formação de vapor
• Reduzir coqueamento ou polimerização
• Manter condições térmicas que preservem a lubricidade do fluido
  

A configuração exige atenção ao dimensionamento do trocador de calor, à possibilidade de obstrução e ao comportamento do fluido sob diferentes viscosidades.

Em serviços com tendência à cristalização, recomenda-se a utilização de Quench em função do micro vazamento das faces. Quando essa condição não estiver presente, a conexão de injeção pode permanecer bloqueada, mantendo o dreno livre para atendimento a requisitos ambientais, considerando o anel flutuante como ponto de segurança.

Plano 23

No Plano 23, o fluido recircula a partir de um dispositivo de circulação interno localizado na caixa de selagem, passando por um resfriador e retornando à própria caixa de selagem.

Diferentemente do Plano 21, o fluido resfriado não retorna ao processo, resultando em maior eficiência térmica e menor ciclo de trabalho do trocador de calor.

O Plano 23 é aplicado em:

• Serviços com água quente 
• Serviços com hidrocarbonetos
• Aplicações que exigem margem adequada entre pressão de vapor e pressão da caixa de selagem
  

A seleção entre Plano 21 e Plano 23 depende da eficiência térmica requerida e da estratégia de recirculação adotada no sistema.

Plano 31 – Proteção em fluidos com sólidos

O Plano 31 é especificado para serviços que contêm sólidos com densidade relativa significativa.

Nesse plano, o fluido é retirado da linha de descarga da bomba e direcionado ao separador de sólidos tipo ciclone. As partículas são centrifugadas e retornam à sucção da bomba, enquanto o fluido limpo é conduzido à caixa de selagem.

O separador de sólidos tipo ciclone integra o Plano 31 e não deve ser especificado de forma isolada.

Esse plano não é recomendado para fluidos lamacentos ou com presença significativa de gases. O desgaste abrasivo interno do ciclone compromete o desempenho quando aplicado fora dos critérios adequados de seleção.

Para melhor desempenho do separador, recomenda-se diferencial mínimo de 1,5 kgf/cm² entre descarga e sucção.

Planos 53A e 53B – Sistemas pressurizados com fluido de barreira

Os Planos 53A e 53B são aplicados em sistemas de selagem dupla, nos quais um fluido de barreira pressurizado é mantido entre os selos.

Plano 53A

O Plano 53A utiliza reservatório externo pressurizado que mantém o líquido de barreira em pressão superior à da caixa de selagem.

Características relevantes:

• Lubrificação das faces pelo líquido de barreira
• Possibilidade de pequena contaminação do processo
• Necessidade de manter pressão do reservatório no mínimo 0,14 MPa acima da pressão da caixa de selagem
  

Caso a pressão do reservatório seja inferior, o sistema passa a operar como Plano 52, com possibilidade de contaminação do fluido de barreira.

Plano 53B

No Plano 53B, a pressurização ocorre por meio de acumulador tipo bexiga, evitando contato entre gás de pressurização e líquido de barreira.

Essa configuração permite:

• Operação em pressões mais elevadas
• Monitoramento por variação de pressão
• Redução de absorção de gás no líquido de barreira

Plano 65A – Monitoramento e drenagem de vazamentos

O Plano 65A é utilizado para detecção e coleta de vazamentos em selos mecânicos simples, especialmente quando o fluido bombeado se condensa à temperatura ambiente.

O sistema opera com:

• Reservatório coletor
• Orifício calibrado
• Transmissor de nível
• Possibilidade de transmissor de pressão diferencial
  

O reservatório deve ser instalado abaixo da sobreposta do selo mecânico para permitir drenagem adequada por gravidade.

Durante a operação normal, a válvula permanece aberta para assegurar a drenagem adequada.

Integração entre plano de selagem e equipamentos auxiliares

A especificação dos equipamentos auxiliares decorre diretamente do plano de selagem adotado.

Separadores, trocadores de calor, reservatórios, acumuladores e dispositivos de instrumentação e controle constituem elementos estruturais do plano selecionado e não dispositivos independentes.

Essa integração assegura:

• Controle térmico
• Proteção contra abrasividade
• Isolamento do processo
• Monitoramento de vazamentos
  

A correta definição do plano de selagem e de seus equipamentos associados contribui para maior previsibilidade operacional do sistema de vedação.

A definição adequada do plano de selagem estabelece os dispositivos térmicos, hidráulicos e de monitoramento necessários à estabilidade operacional do sistema.

A análise do fluido, da temperatura, da presença de sólidos e do regime de pressão orienta a escolha do plano e, consequentemente, dos dispositivos associados.

Para avaliar o plano de selagem mais adequado à sua aplicação e compreender a integração técnica dos equipamentos auxiliares, entre em contato com a Malavazi.