OS SELOS MECÂNICOS

SELOS MECÂNICOS

André Luiz das Neves Silva(1) ([e-mail]), Jorge N. Brito (1) ([e-mail]).

(1)Univ. Federal de São João del Rei (UFSJ), Praça Frei Orlando, 170, CEP 36307-352, SJDR, MG, Brasil.

RESUMO:O objetivo deste trabalho é mostrar o que são selos mecânicos, como surgiram, sua fabricação, seus diversos tipos, como eles funcionam, suas aplicações, além de suas vantagens e desvantagens. Através deste trabalhoserá possível entender o porquê dos selos mecânicos serem tão importantes e amplamente empregados em diferentes atividades que envolvem vedação mecânica de fluidos, alem de seguros e econômicos. Será mostrada a especificação de um selo mecânico com ênfase na importância da correta escolha para cada tipo de projeto visando sua máxima eficiência.

PALAVRAS-CHAVE:Selos mecânicos, Bombas, Fluidos industriais, Vedação

MECHANICAL SEALS

ABSTRACT:The objective of this work is to show what they are mechanical seals, as appeared, its manufacture, its various types, how they work, their applications, as well as its advantages and disadvantages. Through this work you can understand why the mechanical seals are so important and widely employed in different activities that involve sealing fluid mechanics, in addition to safe and economical. It will show the specification of a mechanical seal with an emphasis on the importance of correct choice for each type of project to its maximum efficiency.

KEYWORDS:Mechanical seals, Pumps, Industrial fluids, Gasket

1. INTRODUÇÃO

        O sistema de vedação por selo mecânico surgiu no intuito de substituir a vedação por gaxetas. Isso se deve ao fato das gaxetas terem uma menor vida útil, tendo como conseqüência uma maior quantidade de paradas na máquina para realizar manutenção e também um alto custo com substituição de peças e mão-de-obra especializada. Pode-se também considerar o fato das gaxetasapresentarem gotejamento constante pelo sistemade selagem a fim de lubrificar e resfriar a área de contato da gaxeta com o eixo e para evitar que oeixo superaqueça, o que consome muito fluido de trabalho.As gaxetas também não suportam regimes de trabalho mais severos, como líquidos corrosivos, altas temperaturas, alta pressão e velocidades elevadas.

        O selo mecânico é um dispositivo mecânico, de forma cilíndrica, composto por uma parte fixa e um conjunto rotativo, de alta performance, que elimina vazamentos de fluídos, líquidos ou gases, sob pressão na caixa de selagem ou câmara do selo, de máquinas onde o eixo rotativo atravessa seu corpo.

        O selo mecânico pode ser utilizado em equipamentos rotativos, como bombas centrífugas, compressores, misturadores e ventiladores industriais. O selo mecânico é usado em equipamentos de grande importância como bombas de transporte em refinarias de petróleo, tratamentos de água e esgoto, bombas de submersão em construções, bombas de fábricas de bebidas, em usinas termoelétricas e nucleares. Cerca de 90% de sua aplicação é feita em bombas centrífugas.

Alguns selos mecânicos são desenhados para trabalharem em condições extremas, onde são sujeitos a grande desgaste, como tuneladoras, máquinas de perfuração, ou plataformas petrolíferas. Estes selos degradam-se e necessitam de substituição mais frequente.

Há também selos desenhados para terem uma duração maior, quase sem manutenção. São usados em sistemas menores, e que trabalham em condições menos severas. É o caso, por exemplo, de uma bomba de água de uma máquina de lavar roupa. Em condições normais, irá durar muitos anos sem necessitar de reparação.

Estes dispositivos vêm sendo utilizados atualmente, onde vazamentos causariam grandes problemas, tanto financeiramente quanto ecologicamente.Os selos mecânicos são elementos de elevada precisão, fabricados em condições muito precisas e com especificações muito rigorosas. Exigem-se alguns cuidados e até conhecimentos na hora de manusear estes selos, nomeadamente em operações de substituição ou de inspeção do seu estado.

2. FABRICAÇÃO

A  vida útil de qualquer selo mecânico depende da segurança dos materiais utilizados em sua fabricação. Os projetos são feitos baseados nos testes rigorosos realizados em laboratório e em serviço, mas sem manter constância na qualidade dos materiais, todos os projetos complexos não serão efetivos. É por isso que o constante controle de qualidade é indispensável.Na Tabela 1 têm-se os componentes de um selo mecânico e seus respectivos materiais usados em sua fabricação.

Tabela 1 - Componentes de um selo mecânico.

Componentes	Materiais usados em sua fabricação
Face rotativa	Grafite injetado / carvão usinado.
Fole / luva	Elastômeros (borracha) Nitrílica, VITON ®, EPDM.
Estojo	Aço Inox 304/316, carbono, nylon.
Acionador	Aço Inox 304/316, carbono, nylon.
Mola	Aço Inox 304/316, carbono.
Encosto de mola	Aço Inox 304/316, carbono, nylon.
Sede estacionária	Cerâmica técnica, C. silício, FoFo, bronze
Anel copo/ A. reto	Elastômeros (borracha) Nitrílica, VITON ®, EPDM

Vedadores primários:

- Carvão-Grafite: Usado como opção para um dos vedadores primários do selo mecânico em mais de 90% dos líquidos industriais. O carvão tem baixa condutividade térmica, apresenta boa qualidade lubrificante e é adequado para temperaturas até 450ºC.

- Stellite: Liga de Cobalto, Cromo e Tungstênio com alta dureza e excelente resistência química, baixa condutividade térmica. É usado para serviços com óleos, hidrocarbonetos, ácidos orgânicos e cáusticos. Não deve ser usado em serviços com água e soluções aquosas.

- Carbeto de Tungstênio: Material mais versátil utilizado em vedadores primários, devido à excelente qualidade de dureza, propriedades de antifricção e inerte a maioria dos produtos químicos industriais.

- Carbureto de silício: Extremamente duro, resistente ao desgaste, opera com produtos abrasivos e corrosivos.