Selección de materiales para las juntas mecánicas de las bombas sumergibles

La mayoría de los sellos mecánicos BTS Engineering para bombas Flygt, WILO Emu, Dreno, Zenit, Hydro-Vacuum FZ, GRUNDFOS S (así como para otras bombas sumergibles) están disponibles en muchas variantes de diseño. Intentemos analizar los tipos de materiales más comunes para los sellos de bombas de drenaje.

Carburo cementado resistente a la corrosión (WCCR)

• Densidad (g/cm3) 14;
• Dureza (HV3) 1300;
• Módulo de elasticidad (GPa) 600;
• Resistencia a la flexión (MPa) 2600;
• Coeficiente de conductividad térmica (W/mK) 100;
• Rango de pH (pH) 3–14.

La aleación WCCR combina las propiedades antifricción del carburo de tungsteno unido con cobalto (WCCo) con la resistencia a la corrosión de WCCR.

Ventajas:

• alta resistencia, rigidez y tenacidad (excelentes propiedades antifricción que garantizan el rendimiento bajo altas cargas en la cara del sello).
• buena conductividad térmica (elimina el exceso de calor de los pares de fricción y evita la evaporación de la película lubricante en la superficie del sello).

Desventajas: WCCR es el mejor material para la mayoría de los medios, excepto para ácidos concentrados y medios con alto contenido de cloruros. Dependiendo del material de las piezas circundantes, cuando se utiliza en agua de mar WCCR puede verse afectado por la corrosión galvánica.

Carburo de silicio (RBSiC)

• Densidad (g/cm3) 3.1;
• Dureza (HV3) 2700;
• Módulo de elasticidad (GPa) 420;
• Resistencia a la flexión (MPa) 390;
• Coeficiente de conductividad térmica (W/mK) 100;
• Rango de pH (pH) 0–10;

El carburo de silicio para sellos mecánicos se utiliza en tres tipos: sinterizado, transformado y unido por reacción (RBSIC). BTS Engineering suele utilizar carburo de silicio unido por reacción en los sellos mecánicos, ya que sus propiedades de deslizamiento, resistencia al desgaste y estabilidad dimensional son superiores.

Ventajas:

• alta conductividad térmica y capacidad de autolubricación;
• resistencia al desgaste abrasivo;
• buena resistencia a líquidos ácidos y con contenido de cloruros.

Desventajas: baja resistencia mecánica y mala resistencia a líquidos alcalinos.

Principalmente debido a su fragilidad y propiedades de deslizamiento, el carburo de silicio sigue siendo la segunda opción después del carburo cementado y se utiliza principalmente cuando las propiedades corrosivas del líquido lo requieren.

Óxido de aluminio (Al203, CER)

• Densidad (g/cm3) 3.8;
• Dureza (HV3) 1500;
• Módulo de elasticidad (GPa) 360;
• Resistencia a la flexión (MPa) 300;
• Coeficiente de conductividad térmica (W/mK) 25;
• Rango de pH (pH) 0–14.

El óxido de aluminio es duro, químicamente inerte y relativamente económico. Estas cualidades lo han convertido en un material popular para las superficies de sellos mecánicos.

Desventajas: propiedades antifricción inferiores en comparación con el carburo cementado y el carburo de silicio, lo que requiere funcionamiento a velocidades y presiones más bajas.

Grafito (CAR)

• Densidad (g/cm3) 2.5;
• Dureza (HV3) 100;
• Módulo de elasticidad (GPa) 20;
• Resistencia a la flexión (MPa) 80;
• Coeficiente de conductividad térmica (W/mK) 20.

El grafito es un material relativamente blando, lo que hace imposible su uso como sello externo. Sin embargo, para sellos internos el grafito es un material bastante adecuado. Su ventaja son sus excelentes propiedades de deslizamiento y autolubricación, que permiten soportar funcionamiento en seco a bajas velocidades.

Desventajas:

• baja capacidad para soportar funcionamiento continuo durante largos períodos de tiempo;
• con grandes diámetros, los anillos de sellado tienden a hincharse en la superficie después de varios miles de horas de funcionamiento, por lo que el carbono generalmente se utiliza en sellos pequeños.

0 = Sin efecto; 1 = Efecto leve o moderado; 2 = Efecto fuerte. ¡No recomendado!