La guia completa per a la instal·lació i el desmuntatge de segells mecànics

Resum

Els segells mecànics són components crítics en les maquinàries rotatives, ja que serveixen com a barrera principal per evitar fuites de fluids entre les peces estacionàries i les giratòries. Una instal·lació i un desmuntatge adequats determinen directament el rendiment del segell, la seva vida útil i la fiabilitat general de l'equip. Aquesta guia proporciona una visió general detallada i pas a pas de tot el procés, des de la preparació prèvia a l'operació i la selecció d'eines fins a les proves posteriors a la instal·lació i la inspecció posterior al desmuntatge. Aborda els reptes comuns, els protocols de seguretat i les millors pràctiques per garantir una funcionalitat òptima del segell, reduir els costos de manteniment i minimitzar el temps d'inactivitat. Amb un enfocament en la precisió tècnica i la practicitat, aquest document està dirigit a enginyers de manteniment, tècnics i professionals que treballen en indústries com el petroli i el gas, el processament químic, el tractament d'aigua i la generació d'energia.

1. Introducció

Segells mecànicshan substituït els segells de premsat tradicionals en la majoria d'equips rotatius moderns (per exemple, bombes, compressors, mescladors) a causa del seu control de fuites superior, menor fricció i vida útil més llarga. A diferència dels segells de premsat, que es basen en un material trenat comprimit per crear un segellat, els segells mecànics utilitzen dues cares planes rectificades amb precisió, una estacionària (fixada a la carcassa de l'equip) i una altra giratòria (unida a l'eix), que llisquen l'una contra l'altra per evitar que el fluid s'escapi. Tanmateix, el rendiment d'un segell mecànic depèn en gran mesura d'una instal·lació correcta i un desmuntatge acurat. Fins i tot errors menors, com ara la desalineació de les cares del segellat o l'aplicació incorrecta del parell d'apriete, poden provocar fallades prematures, fuites costoses i riscos ambientals.

 

Aquesta guia està estructurada per cobrir totes les etapes del cicle de vida dels segells mecànics, amb un enfocament en la instal·lació i el desmuntatge. Comença amb la preparació prèvia a la instal·lació, incloent-hi la inspecció de l'equip, la verificació del material i la configuració de les eines. Les seccions següents detallen els procediments d'instal·lació pas a pas per a diferents tipus de segells mecànics (per exemple, segells d'una sola molla, de diverses molles, de cartutx), seguits de proves i validació posteriors a la instal·lació. La secció de desmuntatge descriu les tècniques d'extracció segura, la inspecció dels components per detectar desgast o danys i les directrius per al muntatge o la substitució. A més, la guia aborda consideracions de seguretat, la resolució de problemes comuns i les millors pràctiques de manteniment per allargar la vida útil dels segells.

2. Preparació prèvia a la instal·lació

 

La preparació prèvia a la instal·lació és la base d'un bon rendiment del segell mecànic. Precipitar aquesta etapa o passar per alt les comprovacions crítiques sovint provoca errors evitables i fallades del segell. Els passos següents descriuen les activitats clau que cal completar abans de començar el procés d'instal·lació.

2.1 Verificació d'equips i components

 

Abans de començar qualsevol treball, és essencial verificar que tots els equips i components compleixin les especificacions requerides i estiguin en bon estat. Això inclou:

 

  • Comprovació de compatibilitat del segell: confirmeu que el segell mecànic és compatible amb el fluid que es manipula (per exemple, temperatura, pressió, composició química), el model de l'equip i la mida de l'eix. Consulteu la fitxa tècnica o el manual tècnic del fabricant per assegurar-vos que el disseny del segell (per exemple, material elastòmer, material de la cara) coincideix amb els requisits de l'aplicació. Per exemple, un segell destinat al servei d'aigua pot no suportar les altes temperatures i la corrosió química d'un fluid a base de petroli.
  • Inspecció de components: Examineu tots els components del segellat (cara estacionària, cara giratòria, molles, elastòmers, juntes tòriques, juntes i components) per detectar signes de danys, desgast o defectes. Comproveu si hi ha esquerdes, estelles o ratllades a les cares del segellat; fins i tot petites imperfeccions poden causar fuites. Inspeccioneu els elastòmers (per exemple, nitril, Viton, EPDM) per determinar la duresa, la flexibilitat i els signes d'envelliment (per exemple, fragilitat, inflor), ja que els elastòmers degradats no poden formar un segellat eficaç. Assegureu-vos que les molles no presentin oxidació, deformació o fatiga, ja que mantenen la pressió de contacte necessària entre les cares del segellat.
  • Inspecció de l'eix i la carcassa: Inspeccioneu l'eix (o el màniga) i la carcassa de l'equip per detectar danys que puguin afectar l'alineació o l'assentament del segellat. Comproveu si l'eix presenta excentricitat, ovalitat o defectes superficials (per exemple, ratllades, ranures) a la zona on es muntarà el component del segellat giratori. La superfície de l'eix ha de tenir un acabat llis (normalment Ra 0,2–0,8 μm) per evitar danys a l'elastòmer i garantir un segellat adequat. Inspeccioneu el forat de la carcassa per detectar desgast, desalineació o restes, i verifiqueu que el seient del segellat estacionari (si està integrat a la carcassa) sigui pla i no presenti danys.
  • Verificació dimensional: utilitzeu eines de mesura de precisió (per exemple, calibres, micròmetres, indicadors de diàmetre) per confirmar les dimensions clau. Mesureu el diàmetre de l'eix per assegurar-vos que coincideix amb el diàmetre interior del segell i comproveu el diàmetre del forat de la carcassa amb el diàmetre exterior del segell. Verifiqueu la distància entre l'espatlla de l'eix i la cara de la carcassa per assegurar-vos que el segell s'instal·larà a la profunditat correcta.

2.2 Preparació de l'eina

 

L'ús de les eines correctes és fonamental per evitar danys als components durant la instal·lació. Normalment es necessiten les eines següents per a la instal·lació del segell mecànic:

 

  • Eines de mesura de precisió: calibres (digitals o vernier), micròmetres, comparadors de dial (per a comprovacions d'alineació) i calibres de profunditat per verificar les dimensions i l'alineació.
  • Eines de torsió: Claus de torsió (manuals o digitals) calibrades segons les especificacions del fabricant per aplicar el parell correcte als cargols i elements de fixació. Un parell excessiu pot danyar els elastòmers o deformar els components del segell, mentre que un parell insuficient pot provocar connexions soltes i fuites.
  • Eines d'instal·lació: segellar mànigues d'instal·lació (per protegir els elastòmers i les cares de segellat durant el muntatge), revestiments d'eix (per evitar ratllades a l'eix) i martells de cara tova (per exemple, de goma o llautó) per enganxar els components al seu lloc sense causar danys.
  • Eines de neteja: Draps sense borrissol, raspalls no abrasius i dissolvents de neteja compatibles (per exemple, alcohol isopropílic, aiguarràs mineral) per netejar els components i la superfície de l'equip. Eviteu utilitzar dissolvents agressius que puguin degradar els elastòmers.
  • Equip de seguretat: ulleres de seguretat, guants (resistents a productes químics si es manipulen fluids perillosos), protecció auditiva (si es treballa amb equips sorollosos) i pantalla facial (per a aplicacions d'alta pressió).

2.3 Preparació de la zona de treball

 

Una zona de treball neta i organitzada minimitza el risc de contaminació, que és una de les principals causes de fallada del segellat. Seguiu aquests passos per preparar la zona de treball:

 

  • Netegeu l'entorn: Traieu les restes, la pols i altres contaminants de la zona de treball. Cobriu els equips propers per evitar danys o contaminació.
  • Configuració d'una taula de treball: utilitzeu una taula de treball neta i plana per muntar els components del segell. Col·loqueu un drap sense borrissol o una estora de goma a la taula de treball per protegir les cares del segell de les ratllades.
  • Etiquetatge dels components: Si el segell està desmuntat (per exemple, per a una inspecció), etiqueteu cada component per garantir un muntatge correcte. Utilitzeu recipients o bosses petites per emmagatzemar peces petites (per exemple, molles, juntes tòriques) i evitar pèrdues.
  • Reviseu la documentació: tingueu a mà el manual d'instal·lació del fabricant, els dibuixos de l'equip i les fitxes de dades de seguretat (SDS). Familiaritzeu-vos amb els passos específics per al model de segell que s'instal·la, ja que els procediments poden variar entre fabricants.

3. Instal·lació pas a pas de segells mecànics

 

El procés d'instal·lació varia lleugerament segons el tipus de segell mecànic (per exemple, d'una sola molla, de diverses molles, segell de cartutx). Tanmateix, els principis bàsics (alineació, neteja i aplicació correcta del parell d'apretament) es mantenen constants. Aquesta secció descriu el procediment general d'instal·lació, amb notes específiques per a diferents tipus de segell.

3.1 Procediment general d'instal·lació (segells sense cartutx)

 

Els segells que no són de cartutx consten de components separats (cara giratòria, cara estacionària, molles, elastòmers) que s'han d'instal·lar individualment. Seguiu aquests passos per a la instal·lació:

3.1.1 Preparació de l'eix i la carcassa

 

  1. Netegeu l'eix i la carcassa: utilitzeu un drap sense borrissol i un dissolvent compatible per netejar l'eix (o el màniga) i l'orifici de la carcassa. Elimineu qualsevol residu de segellat vell, òxid o restes. Per a residus persistents, utilitzeu un raspall no abrasiu; eviteu utilitzar paper de vidre o raspalls de filferro, ja que poden ratllar la superfície de l'eix.
  2. Inspecció per detectar danys: Torneu a comprovar l'eix i la carcassa per detectar defectes que s'hagin passat per alt durant la preinstal·lació. Si l'eix té ratllades menors, utilitzeu un paper de vidre de gra fi (gra 400-600) per polir la superfície, treballant en la direcció de rotació de l'eix. Per a ratllades o excentricitats més profundes, substituïu l'eix o instal·leu un màniguet d'eix.
  3. Aplicar lubricant (si cal): Apliqueu una capa fina de lubricant compatible (per exemple, oli mineral, greix de silicona) a la superfície de l'eix i al forat interior del component del segell giratori. Això redueix la fricció durant la instal·lació i evita danys als elastòmers. Assegureu-vos que el lubricant sigui compatible amb el fluid que es manipula; per exemple, eviteu utilitzar lubricants a base d'oli amb fluids solubles en aigua.

3.1.2 Instal·lació del component de segellat estacionari

 

El component de segellat estacionari (cara estacionària + seient estacionari) normalment es munta a la carcassa de l'equip. Seguiu aquests passos:

 

  1. Prepareu el seient estacionari: Inspeccioneu el seient estacionari per detectar danys i netegeu-lo amb un drap sense borrissol. Si el seient té una junta tòrica o una junta, apliqueu una capa fina de lubricant a la junta tòrica per facilitar la instal·lació.
  2. Insereix elSeient estacionaria la carcassa: Inseriu amb cura el seient estacionari a l'orifici de la carcassa, assegurant-vos que estigui correctament alineat. Feu servir un martell de cara tova per colpejar el seient fins que quedi completament assentat contra l'espatlla de la carcassa. No apliqueu una força excessiva, ja que això pot esquerdar la cara estacionària.
  3. Fixeu el seient estacionari (si cal): Alguns seients estacionaris es mantenen al seu lloc mitjançant un anell de retenció, cargols o una placa de premsaestopes. Si utilitzeu cargols, apliqueu el parell d'apracció correcte (segons les especificacions del fabricant) en un patró creuat per garantir una pressió uniforme. No apliqueu massa parell d'apracció, ja que això pot deformar el seient o danyar la junta tòrica.

3.1.3 Instal·lació del component de segellat giratori

 

El component de segellat giratori (cara giratòria + màniga de l'eix + molles) està muntat a l'eix de l'equip. Seguiu aquests passos:

 

  1. Muntar el component giratori: Si el component giratori no està premuntat, fixeu la cara giratòria al màniga de l'eix amb els elements de fixació proporcionats (per exemple, cargols de fixació, femelles de seguretat). Assegureu-vos que la cara giratòria estigui alineada plana contra el màniga i ben ajustada. Instal·leu les molles (d'una o diverses molles) al màniga, assegurant-vos que estiguin col·locades correctament (segons el diagrama del fabricant) per mantenir una pressió uniforme a la cara giratòria.
  2. Instal·leu el component giratori a l'eix: Feu lliscar el component giratori a l'eix, assegurant-vos que la cara giratòria estigui paral·lela a la cara estacionària. Utilitzeu un màniguet d'instal·lació de segellat per protegir els elastòmers (per exemple, juntes tòriques al màniguet) i la cara giratòria de ratllades durant la instal·lació. Si l'eix té una ranura de chaveta, alineeu la ranura de chaveta del màniguet amb la clau de l'eix per garantir una rotació correcta.
  3. Fixeu el component giratori: Un cop el component giratori estigui a la posició correcta (normalment contra una espatlla de l'eix o un anell de retenció), fixeu-lo amb cargols de fixació o una femella de seguretat. Estrenyeu els cargols de fixació en un patró creuat, aplicant el parell d'apriete especificat pel fabricant. Eviteu apretar massa, ja que això pot deformar el màniga o danyar la cara giratòria.

3.1.4 Instal·lació de la placa de passacables i comprovacions finals

 

  1. Prepareu la placa del passacables: Inspeccioneu la placa del passacables per detectar danys i netegeu-la a fons. Si la placa del passacables té juntes tòriques o juntes, substituïu-les per unes de noves (segons les recomanacions del fabricant) i apliqueu una capa fina de lubricant per garantir un segellat adequat.
  2. Muntar la placa del premsaestopes: Col·locar la placa del premsaestopes sobre els components del segell, assegurant-se que estigui alineada amb els cargols de la carcassa. Introduir els cargols i apretar-los a mà per mantenir la placa del premsaestopes al seu lloc.
  3. Alineeu la placa del premsaestopes: utilitzeu un indicador de esfera per comprovar l'alineació de la placa del premsaestopes amb l'eix. L'excentricitat ha de ser inferior a 0,05 mm (0,002 polzades) al forat de la placa del premsaestopes. Ajusteu els cargols segons calgui per corregir la desalineació.
  4. Estrenyeu els cargols de la placa de premsaestopes: Amb una clau dinamomètrica, estrenyeu els cargols de la placa de premsaestopes en un patró encreuat al parell especificat pel fabricant. Això garanteix una pressió uniforme a les cares del segell i evita la desalineació. Torneu a comprovar la sortida després d'estrenyer per confirmar l'alineació.
  5. Inspecció final: Inspeccioneu visualment tots els components per assegurar-vos que estiguin instal·lats correctament. Comproveu si hi ha espais entre la placa del premsaestopes i la carcassa i verifiqueu que el component giratori es mogui lliurement amb l'eix (sense bloqueig ni fricció).

3.2 Instal·lació de segells de cartutx

 

Els segells de cartutx són unitats premuntades que inclouen la cara giratòria, la cara estacionària, les molles, els elastòmers i la placa de la premsaestopes. Estan dissenyats per simplificar la instal·lació i reduir el risc d'error humà. El procediment d'instal·lació dels segells de cartutx és el següent:

3.2.1 Comprovació prèvia a la instal·lació deSegell de cartutx

 

  1. Inspeccioneu la unitat de cartutx: Traieu el segell del cartutx del seu embalatge i inspeccioneu-lo per si hi ha danys durant l'enviament. Comproveu si les cares del segell presenten ratllades o estelles i verifiqueu que tots els components (molles, juntes tòriques) estiguin intactes i correctament col·locats.
  2. Verificar la compatibilitat: Confirmeu que el segell del cartutx sigui compatible amb la mida de l'eix de l'equip, el diàmetre de la carcassa i els paràmetres de l'aplicació (temperatura, pressió, tipus de fluid) comparant el número de peça del fabricant amb les especificacions de l'equip.
  3. Netegeu el segell del cartutx: Netegeu el segell del cartutx amb un drap sense borrissol per eliminar la pols o les restes. No desmunteu la unitat del cartutx llevat que ho especifiqui el fabricant; el desmuntatge pot alterar l'alineació preestablerta de les cares del segell.

3.2.2 Preparació de l'eix i la carcassa

 

  1. Neteja i inspecció de l'eix: Seguiu els mateixos passos que a la secció 3.1.1 per netejar l'eix i inspeccionar-lo per detectar danys. Assegureu-vos que la superfície de l'eix estigui llisa i sense ratllades ni òxid.
  2. Instal·leu el màniga de l'eix (si cal): Alguns segells de cartutx requereixen un màniga d'eix independent. Si escau, feu lliscar el màniga sobre l'eix, alineeu-lo amb la ranura de la chaveta (si n'hi ha) i fixeu-lo amb cargols de fixació o una femella de seguretat. Estrenyeu els components segons les especificacions de parell d'apracció del fabricant.
  3. Netegeu l'orifici de la carcassa: Netegeu l'orifici de la carcassa per eliminar qualsevol residu o brutícia de segellat antic. Inspeccioneu l'orifici per detectar desgast o desalineació; si l'orifici està danyat, repareu o substituïu la carcassa abans de continuar.

3.2.3 Instal·lació del segell del cartutx

 

  1. Col·loqueu el segell del cartutx: Alineeu el segell del cartutx amb el forat i l'eix de la carcassa. Assegureu-vos que la brida de muntatge del cartutx estigui alineada amb els forats dels cargols de la carcassa.
  2. Feu lliscar el segell del cartutx al seu lloc: Feu lliscar amb cura el segell del cartutx dins l'orifici de la carcassa, assegurant-vos que el component giratori (unit a l'eix) es mogui lliurement. Si el cartutx té un dispositiu de centratge (per exemple, un passador guia o un casquet), assegureu-vos que encaixi amb la carcassa per mantenir l'alineació.
  3. Fixeu la brida del cartutx: Introduïu els cargols de muntatge a través de la brida del cartutx i a la carcassa. Estrenyeu els cargols a mà per mantenir el cartutx al seu lloc.
  4. Alineeu el segell del cartutx: utilitzeu un indicador de esfera per comprovar l'alineació del segell del cartutx amb l'eix. Mesureu la desviació al component giratori; la desviació ha de ser inferior a 0,05 mm (0,002 polzades). Ajusteu els cargols de muntatge si cal per corregir la desalineació.
  5. Estrenyeu els cargols de muntatge: Estrenyeu els cargols de muntatge en creu al parell d'apracció especificat pel fabricant. Això fixa el cartutx al seu lloc i garanteix que les cares del segellat estiguin correctament alineades.
  6. Treure els ajuts d'instal·lació: Molts segells de cartutx inclouen ajuts d'instal·lació temporals (per exemple, passadors de bloqueig, cobertes protectores) per mantenir les cares del segell al seu lloc durant l'enviament i la instal·lació. Treure aquests ajuts només després que el cartutx estigui completament fixat a la carcassa; si els treu massa aviat, es poden desalinear les cares del segell.

3.3 Proves i validació posteriors a la instal·lació

 

Després d'instal·lar el segell mecànic, és fonamental provar-lo per assegurar-se que funciona correctament i que no té fuites. Cal realitzar les proves següents abans de posar l'equip en ple funcionament:

3.3.1 Prova de fuites estàtiques

 

La prova de fuites estàtica comprova si hi ha fuites quan l'equip no està en funcionament (l'eix està parat). Segueix aquests passos:

 

  1. Pressuritza l'equip: Ompliu l'equip amb el fluid de procés (o un fluid de prova compatible, com ara aigua) i pressuritzeu-lo a la pressió de funcionament normal. Si feu servir un fluid de prova, assegureu-vos que sigui compatible amb els materials del segellat.
  2. Monitorització de fuites: Inspeccioneu visualment la zona del segellat per detectar fuites. Comproveu la interfície entre la placa de la premsaestopes i la carcassa, l'eix i el component giratori, i les cares del segellat. Utilitzeu un tros de paper absorbent per comprovar si hi ha petites fuites que poden no ser visibles a simple vista.
  3. Avaluar la taxa de fuita: La taxa de fuita acceptable depèn de l'aplicació i dels estàndards de la indústria. Per a la majoria d'aplicacions industrials, s'accepta una taxa de fuita inferior a 5 gotes per minut. Si la taxa de fuita supera el límit acceptable, apagueu l'equip, despressuritzeu-lo i inspeccioneu el segell per detectar desalineació, components danyats o instal·lació incorrecta.

3.3.2 Prova dinàmica de fuites

 

La prova dinàmica de fuites comprova si hi ha fuites quan l'equip està en funcionament (l'eix gira). Segueix aquests passos:

 

  1. Inicieu l'equip: Inicieu l'equip i deixeu-lo assolir la velocitat i la temperatura de funcionament normals. Superviseu l'equip per detectar sorolls o vibracions inusuals, que poden indicar una desalineació o un enganxament del segell.
  2. Monitorització de fuites: Inspeccioneu visualment la zona del segellat per detectar fuites mentre l'equip està en funcionament. Comproveu si les cares del segellat tenen un excés de calor; un sobreescalfament pot indicar una lubricació insuficient o una desalineació de les cares del segellat.
  3. Comprovació de la pressió i la temperatura: Superviseu la pressió i la temperatura del procés per assegurar-vos que es mantenen dins dels límits de funcionament del segell. Si la pressió o la temperatura superen el rang especificat, apagueu l'equip i ajusteu els paràmetres del procés abans de continuar la prova.
  4. Feu funcionar l'equip durant un període de prova: Feu funcionar l'equip durant un període de prova (normalment de 30 minuts a 2 hores) per assegurar-vos que el segell s'estabilitza. Durant aquest període, comproveu periòdicament si hi ha fuites, soroll i temperatura. Si no es detecten fuites i l'equip funciona correctament, la instal·lació del segell s'ha realitzat correctament.

3.3.3 Ajustaments finals (si cal)

 

Si es detecten fuites durant les proves, seguiu aquests passos per resoldre problemes:

 

  • Comprovació del parell d'apretament: Verifiqueu que tots els cargols (placa de premsaestopes, component giratori, seient estacionari) estiguin ajustats segons les especificacions del fabricant. Els cargols solts poden causar desalineació i fuites.
  • Inspeccioneu l'alineació: Torneu a comprovar l'alineació de les cares del segell i la placa de la premsaestopes amb un indicador de esfera. Corregiu qualsevol desalineació ajustant els cargols.
  • Comprovació de les cares del segell: Si les fuites persisteixen, apagueu l'equip, despressuritzeu-lo i retireu el segell per inspeccionar les cares. Si les cares estan danyades (ratllades, estellades), substituïu-les per unes de noves.
  • Inspeccionar els elastòmers: Comprovar si les juntes tòriques i les juntes estan danyats o desalineades.

Data de publicació: 12 de setembre de 2025