Subestimar la importancia del sello crítico en un sistema puede llevar a tragedias como la explosión de 1986 del transbordador espacial Challenger. Contrate a un especialista, como Spira Internacional, antes de apostar todo en un pequeño trozo de goma y metal.
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EspañolSellado en Aplicaciones de Manejo de Fluidos Difíciles de Sellar
Con demasiada frecuencia, el factor limitante en el rendimiento de un sistema de manipulación mecánica o fluida son los sellos. Podemos diseñar equipos para manejar los extremos de presión, temperatura, químicos corrosivos u otros ambientes severos, sólo para descubrir que no podemos sellarlos a esos extremos. Observen dos de los mayores contratiempos tecnológicos del siglo 20, la explosión del transbordador espacial Columbia y el accidente de la planta nuclear de la isla Three Mile. Ambos de estos accidentes fueron causados por fallas del sello. El diseño de un moderno, sello adecuado podría haber evitado ambos de estos accidentes de ocurrir.
Los ingenieros de diseño rara vez piensan en ese pequeño anillo barato cuando diseñan sus sistemas de conducción de fluidos, pero ese insignificante sello, a menudo indicado en el dibujo por una X, puede hacer o romper su diseño. Los pozos de petróleo de hoy son más profundos, los aviones y misiles más rápidos y los sobres permitidos más pequeños, así como temperaturas, presiones, velocidades, y otros parámetros operativos incrementan, ya no puede el O-Ring de goma mantenerse al día con la creciente demanda de equipos modernos.
En la década de1940, los primeros sistemas hidráulicos de un avión destacaban una asistencia hidráulica en los controles, siendo la puesta solamente por del piloto, un O-Ring* podría manejar fácilmente las necesidades de contención de líquidos. En los diseños de hoy, la computadora maneja los controles con hasta cuatro movimientos separados por segundo, y las presiones son 8000 psi. Esta gran cantidad de presión sube la temperatura a hasta más de 300 F también. Un sello de goma simplemente no vivirá en este ambiente.
Las dos principales ventajas de usar goma son que se adaptan fácilmente a las irregularidades de la superficie incluyendo de la que se selle en contra, por lo que una presión de contacto relativamente bajo se necesita para lograr un sellado fiable. La segunda ventaja de la goma es que la compresión de el sello en sí sirve como un resorte para compensar el desgaste de los sellos y deformación. Esto significa que una pieza, un sello de material puede hacer el trabajo muy bien en aplicaciones que no sobrecarguen el material.
En presiones más altas, temperaturas o velocidades de operación, un polímero no elastómero debe ser utilizado. El más común es el PTFE (Teflón), aunque se utiliza raramente en su forma sin relleno. Por lo general, es llenado de diferentes rellenos inertes, tales como el carbono, vidrio o minerales a medida de sus características de presión y desgaste. A veces, otros polímeros se añaden a la PFTE para crear aleaciones de polímeros, para mejorar el rendimiento aún más.
Ya que no son de elastómero, alguna especie de medio mecánico debe utilizarse para mantener los anillos selladores de polímeros en contacto con la superficie con la presión suficiente para evitar fugas. En aplicaciones de trabajo moderada, tal como Tipo II, sistemas hidráulicos Clase 2 de aviones (3500 psi, 275F máx.) O-Rings de goma o de otras formas se pueden utilizar para energizar los anillos de sello de polímero. Si la aplicación es más severa, como en 5000 psi, válvulas de campos petroleros 400F, la goma es incapaz de mantener sus características, por lo que un resorte metálico generalmente se se utiliza. Esto puede tomar muchas formas dependiendo de las necesidades de la aplicación, pero por lo regular es de acero inoxidable o si se anticipan ambientes altamente corrosivos, una de las súper aleaciones modernas de níquel como Hastelloy, Elgilloy, Inconel o algo similar.
Diseño apropiado de sello usando presión de contacto, desgaste de sellos y cálculos de capacidad de presión de carga es una ciencia compleja, pero puede convertir un diseño fallido en uno de gran éxito. Esta pieza vital de la tecnología debe ser incorporada en cada nueva pieza de equipo utilizando el poder de fluidos o control de fluidos para ayudar a prevenir futuros accidentes como el transbordador espacial Challenger y Three Mile Island.