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SELLADO

Sellado eficaz de lodos para bombas y mezcladoras

 A la hora de seleccionar una tecnología de estanqueidad para una bomba o mezcladora que maneja lodos o fluidos con un alto porcentaje de sólidos, ¿cómo puedo hacer la mejor elección?
 
Debido a la gran variedad de lodos y equipos, no existe una solución general. Recomendamos utilizar un enfoque multifacético de análisis de todas las variables y un estudio a nivel de planta para obtener el máximo rendimiento de su inversión general.
 

Sellado de lodos: Indispensable

El lodo es la mezcla de una sustancia insoluble que consiste en sólidos suspendidos en una materia líquida que generalmente, pero no siempre, es agua. Los lodos varían en función de las propiedades de los sólidos. Pueden ser abrasivos y corrosivos, y crear una variación en la viscosidad del fluido.
 
La elección de la tecnología de estanqueidad adecuada para una bomba o mezclador tiene un impacto significativo en el coste operativo de la vida útil.  En el sellado de lodos, que puede suponer un enorme coste para los equipos, las consecuencias son aún más dramáticas. El sellado de lodos suele provocar posibles atascos, abrasión e importantes costes energéticos. Y en industrias como la minería, papeleras o gestión de residuos pueden tener poco inventario de reserva y expectativas operativas de 24 horas.
 

Pasos para mejorar el rendimiento del sellado de lodos

Esta información te guiará a través del proceso de selección del sellado de lodos para incluir:
 
  1. Justificación de la inversión en sellado: La selección de la tecnología de sellado adecuada debe considerarse como una inversión inicial que se compara con el coste total del ciclo de vida (LCC) del equipo.
  2. Mejores técnicas disponibles (MTD): Utilice este enfoque para determinar qué mejoras de estanqueidad serán más rentables.
  3. Tipos de lodos: Comprender qué tecnología es la más adecuada para el lodo que se manipula
  4. Gestión medioambiental: Las preocupaciones de su empresa pueden ser un factor importante en la selección del sellado.
  5. Características de estanqueidad: Conozca qué tipos de cierres mecánicos y empaquetaduras son los mejores para determinados lodos.
  6. API (controles ambientales): Descubra los enfoques ideales para aplicaciones específicas

Relevancia del precio de adquisición

El precio de compra inicial de una tecnología de sellado es, en realidad, sólo una fracción del coste total del ciclo de vida (LCC) del equipo y debe analizarse en ese contexto. Aunque los costes iniciales de un cierre mecánico pueden parecer significativos, ese gasto a menudo palidece en comparación con el coste de funcionamiento de la bomba a lo largo de su vida útil con una solución de sellado inferior.
 
Los factores de coste del ciclo de vida incluyen:
 
  • Precio de compra del equipo
  • Costes de funcionamiento
  • Reparación y mano de obra
  • Costes de inactividad (es decir, fiabilidad)
  • Costes de energía (que pueden ser el mayor gasto durante la vida útil de una bomba y cada día más)
  • Costes del agua
  • Eficiencia de la bomba
  • Coste medioambiental (multas/contaminación)
  • Costes de seguridad/mantenimiento: provocados por el exceso de fugas en las juntas
 
Conocer bien el LCC de cada pieza del equipo de sellado de lodos contribuye en gran medida a justificar las inversiones iniciales y a tomar la decisión más rentable a largo plazo.
 

Utilización del enfoque de las mejores técnicas disponibles (MTD)

Este enfoque formal implica el estudio de la población de activos, la identificación de los agentes nocivos, la definición de los objetivos que deben alcanzarse, la realización de un análisis de las causas de los fallos y de estudios de clasificación de los purines y, a continuación, la utilización de la información recopilada para aplicar una tecnología de sellado que cumpla los objetivos definidos.
 
El uso de este enfoque para la selección de juntas se centra en la optimización de la economía y tiene en cuenta:
 
  • El gasto inicial
  • Aumento de la fiabilidad
  • Reducción de los costes operativos
 

1. Identificar los «malos actores»: equipos con un alto coste de propiedad

El primer paso de la MTD consiste en identificar el pequeño porcentaje de equipos que no rinden lo suficiente en materia de estanqueidad y que suponen un gasto innecesario.
 
Para identificar las bombas prioritarias, recomendamos realizar un estudio formal. Esto puede incluir toda la población de bombas que participan en los procesos de lodos o un banco específico de bombas.
 
 
Mantenga una hoja de cálculo o base de datos continua que haga un seguimiento:
 
  • Tipo/marca de equipo
  • Tecnología/producto de sellado actual
  • Tipo de lodo (abordado en la siguiente sección)
  • Plan de tuberías utilizado
  • MTBM o MTBF y tiempo de inactividad asociado
  • Raíz del fallo: Guarde los sellos mecánicos y las empaquetaduras que hayan fallado para determinar por qué han fallado. Chesterton y muchos otros fabricantes de sellos ofrecen análisis de fallos.
 
Más allá de un estudio inmediato, querrá ampliar este seguimiento para incluir:
 
  • Preocupación por las fugas
  • Costes de mantenimiento
  • Costes anuales de agua
  • Costes energéticos anuales
 
A partir de este proceso, podrá determinar qué equipos merecen una inversión para un sellado de purines mejorado. No es raro descubrir que un 80% de los costes de mantenimiento están asociados a menos del 20% del equipo.
 
 
Identifique el 20% de los equipos que causan la mayor parte de las interrupciones del trabajo.
 

2. Identificar las clasificación de los fluidos

Como parte del proceso de las MTD, querrá identificar la clasificación específica de los lodos que maneja cada equipo. Esto le servirá para adaptarse a la solución de sellado más fiable y diseñada para reducir los costes de funcionamiento.
 
La dureza, el tamaño y la nitidez de las partículas ayudan a definir las propiedades de los lodos, que pueden agruparse en tres clasificaciones de lodos:
 

Lechadas de sedimentación

También denominadas lechadas newtonianas, este tipo de lechada contiene partículas de 0,003 pulgadas/75 μm o más grandes que permiten que el fluido fluya libremente. Las partículas que se encuentran en las lechadas de sedimentación pueden ser duras y afiladas, lo que hace que la lechada sea muy abrasiva (Figura 2). Normalmente, con este tipo de lodos, las partículas sólidas se asientan fuera del lodo. Un ejemplo de lechada que se asienta son los minerales en solución (piense en un cubo de arena y agua en la playa).
 
¿Cómo afecta esto a su elección de sellado? Un buen rendimiento de la junta «sin agua» se produce cuando los sólidos se asientan rápidamente y las caras de la junta permanecen lubricadas. Hay suficiente agua «libre» disponible.
 
 
                  Figura 2- Abrasión causada por el asentamiento de la lechada
 

Lechadas no asentadas

También conocidos como lodos no newtonianos, este tipo de lodos permite que las partículas permanezcan en suspensión. Si más del 50% de las partículas son más pequeñas que 0,003 pulgadas/75 μm, entonces la viscosidad de la lechada cambiará a medida que fluya. Los lodos no sedimentables pueden ser menos abrasivos. Sin embargo, tienen menos fluido libre (Figura 3) para lubricar las caras del sello. El almidón de maíz en solución es un ejemplo de lechada no sedimentable.
 
¿Cómo afecta esto a su elección de sellado? Es más difícil sellar «sin flujo» cuando los lodos absorben el líquido portador y no se asientan rápidamente las partículas pueden migrar a través de la cara del sello.
 
 
                                  Figura 3 – Daños causados por lodos no asentados

 

Lodos de deshidratación

Este tipo de lodos contiene partículas menos densas que el fluido y suelen ser fibrosas y abrasivas. Las partículas tienden a adherirse a las superficies alrededor de la junta y pueden absorber el fluido, privando a las caras de la junta de lubricación. Cuando esto ocurre, las caras de la junta aumentan su temperatura, lo que provoca una comprobación del calor (Figura 4). Un ejemplo de lodos de deshidratación es el papel fino o la pasta de papel.
 
¿Cómo afecta esto a su elección de sellado? Es difícil sellar «sin descarga» cuando los sólidos no se asientan o pueden adherirse a la pared. A menudo es necesario aumentar los volúmenes de lavado para saturar y arrastrar los medios fibrosos. Hay que tener cuidado de no añadir costes al proceso.
 
 
             Figura 4 – Comprobación del calor provocado por el desaguado de los lodos
 
 

3. Identificación de los problemas medioambientales

El último paso en la preparación para seleccionar la tecnología de sellado de lodos adecuada es examinar los objetivos y las preocupaciones medioambientales. Esto incluye los objetivos generales de sostenibilidad de su organización, así como los mandatos estatales/provinciales de consumo de agua y descarga de efluentes.
 
Debido a la naturaleza de los lodos, las fugas son a menudo una preocupación mayor y esto puede ser un factor principal para guiar su decisión de selección.
 
Las decisiones en este frente incluyen:
 
  • ¿Qué cantidad de fugas en el sello es aceptable?
  • ¿Las fugas suponen una pérdida de producto que puede resultar muy cara con el tiempo?
  • ¿Es el objetivo reducir los sellos de lechada sin enjuague?
  • ¿Controlar el medio ambiente para reducir el enjuague?
 
Estas decisiones pueden dar lugar a la elección de una alternativa de sellado de menor o mayor coste. Por ejemplo, si hay una cantidad aceptable de fugas para una aplicación específica, la empaquetadura proporcionará una solución de menor coste.

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