planes api
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Planes API para selllos mecánicosTRANSCRIPT
(PLANES API)
Teoría Básica de Sistemas de
Lubricación y Enfriamiento
• La selección de un sello con materiales y características de diseño
adecuados no garantiza su buen funcionamiento.
• Para la correcta operación de un sello mecánico, debe formarse
entre las caras de contacto una película de lubricación.
• La función de la película de lubricación es lubricar y enfriar las
caras
Lubricación en Caras
Lubricación en Caras
• En funcionamiento, el fluido a Presión se introduce entre las caras.
• El fluido introducido, forma una película que las lubrica.
• La presión hidráulica a la vez cierra las caras.
Película de Lubricación Interfacial
• Para que la película se forme adecuadamente, es necesario
instalar sistemas para extraer el calor que se genera en las caras
de contacto por el deslizamiento de una contra la otra.
Lubricación en Caras
Película de Lubricación Interfacial
• Los sistemas de protección se utilizan para proveer al sello del
ambiente apropiado facilitando la formación de la película de
lubricación para reducir el roce entre las caras y extrayendo el
calor que se genera en ellas.
Protección a los Sellos Mecánicos
Sistemas de Protección
Protección a los Sellos Mecánicos
Inyección
Funciones de los Sistemas de Protección
Disipar el calor generado en caras de contacto.
Enfriamiento
Evitar el roce en caras de contacto.
Lubricación
• El uso de los sistemas de protección a los sellos mecánicos va a
depender del tipo y condición del fluido bombeado, variando
según el arreglo de los sellos.
• La API (American Petroleum Institute), Conjuntamente con ASME
(American Society of Mechanical Engineers) e ISO (International
Standards Organization) creó, para la protección a los diferentes
arreglos de sellos mecánicos, unos sistemas identificados con
números a los que luego se le agregaron letras, conocidos como
Planes API.
Protección a los Sellos Mecánicos
• De la aplicación adecuada, conocimiento, uso y
mantenimiento de los Planes API depende la
duración apropiada del sello mecánico.
• Los planes se desarrollaron inicialmente para la norma API 610, y
se continuó el uso con la aparición de la norma API 682. Con la
creación de la norma API 682 2da Edición, se han agregado
nuevos números de planes API y otros han sido modificados.
• Actualmente los planes se rigen por la norma API 682 2da Edición
y constan de lo siguiente:
Protección a los Sellos Mecánicos
Planes de Lubricación y enfriamiento para sellos húmedos.
Planes auxiliares para sellos húmedos.
Planes para aplicaciones de gas.
Planes de Lubricación y Enfriamiento
API ANSI ISO Descripción General
01 7301 01 Recirculación interna desde la descarga de la bomba.
02 7302 00Cavidad cerrada, sin recirculación. Chaqueta de
enfriamiento o calentamiento.
11 7311 02Circulación de la descarga a la cavidad de sellado
pasando por un orificio.
12 7312Circulación de la descarga a la cavidad de sellado
pasando por un orificio y un filtro.
13 7313 07Recirculación de la cavidad de sellado a la succión
de la bomba.
14 7314Circulación desde la descarga a la cavidad de selladopasando por una placa orificio. Así mismo, quecirculación desde la caja de sellado a la succión.
API ANSI ISO Descripción General
21 7321Circulación desde la descarga pasando por un orificio
y un enfriador a la cavidad de sellado.
22 7322
Circulación desde la descarga pasando por un filtro,
orificio y enfriador a la cavidad de sellado. Similar al
plan 21con la adición de un filtro.
23 7323 06Recirculación desde un anillo de bombeo al sello
pasando por un enfriador.
31 7331 04Circulación de la descarga a la cavidad de sellado
pasando por un separador ciclónico.
32 7332 08 Inyección de fuente externa a la cavidad de sellado.
41 7341Circulación de la descarga a la cavidad de sellado
pasando por separador ciclónico y un enfriador.
Planes de Lubricación y Enfriamiento
API ANSI ISO Descripción General
52 7352 10Circulación forzada en un reservorio no presurizado
externamente.
53A* 7353 11Circulación forzada en un reservorio presurizado
externamente.
53B*Circulación forzada presurizada externamente en un
reservorio tipo acumulador de vejiga. Conocido como
plan 53 modificado.
53C* 12Circulación forzada presurizada externamente en un
reservorio tipo pistón.
54 7354 09 Circulación de fluido limpio de fuente externa.
61 7361 Conexiones lado atmosférico taponadas.
62 7362 08bFluido para sofoque o lavado (Quench) de fuente
externa.
65 7365 recolector de fugas en sellos sencillos.
Planes Auxiliares
* Planes renumerados como resultado del API 682 (2da Edición).
API ANSI ISO Descripción General
71*Conexiones taponadas. Usualmente para planes 72,
75, 76.
72* 7372Gas amortiguador externo para sellos contenedores secundarios.
74*Gas de barrera presurizado para sellos duales de
gas.
75*Drenaje para el condensado de las fugas en sello contenedores secundarios.
76*Venteo para fugas no condensadas en sellos contenedores secundarios.
Planes para aplicaciones de Gas
* Nuevos planes API 682 (2da Edición)
Los estándares ISO y ASME no están sincronizados con los estándares del nuevo API.
FLUIDO BOMBEADOACCIÓN
REQUERIDAPLANES API
1 Fluidos Limpios1 Circulación
(Lubricación)
2 Fluidos a
Temperatura2 Enfriamiento
3 Fluidos
Abrasivos3 Lubricación
4 Fluidos Abrasivos
a temperatura4 Enfriamiento
y Lubricación
Sistemas para Sellos Principales
PLAN 31 Recirculación con Separador
PLAN 32 Inyección Fuente Externa
PLAN 41 Recirculación con Separador y
Enfriador
PLAN 1 Circulación Integral
PLAN 14 Recirculación con Retorno
PLAN 11 Recirculación
PLAN 12 Recirculación con Filtro
PLAN 13 Recirculación Inversa
PLAN 2 Enfriamiento Integral
PLAN 21 Recirculación con Enfriador
PLAN 22 Recirculación con Enfriador y Filtro
PLAN 23 Circuito Cerrado con Enfriador
FLUIDO BOMBEADOACCIÓN
REQUERIDAPLANES API
5 Fluidos Peligrosos
- Ácidos y Cáusticos
- Tóxicos y Cancerígenos
- Explosivos e Inflamables
5 Seguridad
6 Fluidos en General6 Manejo de
Emisiones
7 Gases7 Barrera de
Gas
Sistemas para Sellos Auxiliares
PLAN 61 Venteo y Drenaje
PLAN 62 Lavado y Drenaje
PLAN 65 Venteo y Drenaje (Recolector de fuga)
PLAN 71 Barrera de Gas Opcional
PLAN 72 Barrera de Gas No Presurizada
PLAN 74 Barrera de Gas Presurizada
PLAN 75 Drenaje de Fuga que condensa
PLAN 76 Venteo de Fuga que no condensa
PLAN 54 Sello Dual Presurizado
PLAN 51 Sello Sencillo
PLAN 52 Sello Dual No-presurizado
PLAN 53 Sello Dual Presurizado
1 CIRCULACION
PLAN API 1 Circulación Integral
PLAN API 11 Recirculación
PLAN API 12 Recirculación con Filtro
PLAN API 13 Recirculación Inversa
PLAN API 14 Recirculación Con Retorno
1 Fluidos Limpios
• Circulación Integral. El sello es lubricado y enfriado con el movimiento
del bombeo
1 Fluidos Limpios
Plan API 1
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Recirculación integral Bombas domesticas con
cajas de sello abiertas o
acampanadas. También se
presenta con una perforación
interna desde la descarga
hasta la cavidad de sellado.
Su uso esta limitado a
Bombas cuya cabeza total de
descarga sea menor de 125
pies. No se recomienda en
bombas verticales.
Ninguno Ninguna. La cantidad
del flujo depende de la
presión diferencial,
cualquier modificación
de la bomba afectaría
el plan
1 Fluidos Limpios
Plan API 1
1 Fluidos Limpios
Plan API 11
• Recirculación desde la descarga de la bomba hasta las caras de sello,
pasando por una Placa Orificio
V F Q/D
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Recirculación desde la
descarga de la bomba
hasta las caras de sello,
pasando por una Placa
Orificio.
Bombas horizontales.
Servicio General.
Placa Orificio. Verificar existencia de
Placa Orificio de 1/8”
mínimo si el diferencial de
presión sobrepasa 50 psi.
Caudal recomendado 1
gpm por cada pulgada de
sello.
Para aplicaciones de mas
de 3600 rpm o presiones
superiores a 500 psi debe
calcularse el calor
generado y el flujo de
enfriamiento.
1 Fluidos Limpios
Plan API 11
Cavidad de sellado a presión de descarga.
Los fluidos viscosos, termo sensitivos o lodos
pueden bloquear las tuberías o agujeros pasantes de
las conexiones.
Erosión.
1 Fluidos Limpios
• Limitantes
Plan API 11
1 Fluidos Limpios
Plan API 12
• Recirculación desde la descarga de la bomba hasta las caras de sello,
pasando por un filtro y una Placa Orificio
V F Q/D
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Recirculación desde la
descarga de la bomba
hasta las caras de sello,
pasando por un filtro y una
Placa Orificio.
Bombas horizontales.
Líquidos limpios con eventuales
partículas.
Servicio General.
Placa Orificio.
Filtro en “Y”.
Verificar exista la Placa
Orificio según el diferencial
de presión.
Verificar que el filtro no se
encuentre obstruido.
1 Fluidos Limpios
Plan API 12
1 Fluidos Limpios
El uso de filtros en sellos mecánicos debe restringirse o evitarse,
debido a la posibilidad del bloqueo de la línea de recirculación.
Se prefiere el uso de separadores de abrasivos ciclónicos ante
presencia de sólidos.
• Uso de filtros
Plan API 12
1 Fluidos Limpios
Plan API 13
• Circulación desde la cavidad de sellado hasta la succión, pasando por
una Placa Orificio.
A la Succión
V F Q/D
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Circulación desde la
cavidad de sellado hasta la
succión pasando por una
Placa Orificio.
Bombas verticales.
Líquidos limpios.
Servicio General.
Placa Orificio. Verificar que exista la Placa
Orificio de 1/8” mínimo.
Se recomienda un caudal
de 1 gpm por cada pulgada
de sello.
Verificar que el liquido
llegue a las caras el sello.
1 Fluidos Limpios
Plan API 13
1 Fluidos Limpios
Garantizar la circulación
Ventear la cavidad de sellado en bombas verticales
Disminuir la presión de la cavidad de sellado.
No introduce abrasivos a las caras.
• Funciones del Plan 13
Plan API 13
1 Fluidos Limpios
Plan API 14
• Circulación desde la descarga de la bomba hasta la cavidad de
sellado, pasando por una placa orificio, y desde la cavidad de sellado
hasta la succión.
FI Q/DFO
A la Succión
De la Descarga
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Circulación desde la
descarga hasta la cavidad
de sellado pasando por una
placa orificio y desde la
cavidad de sellado hasta la
succión.
Bombas horizontales o verticales.
Líquidos limpios.
Servicio General.
Placa Orificio. Verificar que tenga
instalada la Placa Orificio
de 1/8” mínimo.
Se recomienda para fluidos
viscosos en bombas
verticales donde el buje
restrinja el ingreso de fluido
a la cavidad de sellado.
1 Fluidos Limpios
Plan API 14
Sistemas de Control
El flujo en los planes API 11, 12, 13, y 14 es controlado generalmente por
un orificio en la(s) líneas).
Los orificios no deben ser menor de 1/8 pulgada (3 milímetros) a menos que
el producto esté muy limpio y se obtenga la aprobación del cliente.
Los orificios deben ser instalados mas cerca de la conexión de descarga
para evitar velocidad excesiva del producto al sello.
Los orificios se instalan en diferenciales de presión superiores a 50 psi.
Cuando la presión diferencial es alta un solo orificio de 1/8 pulgada
permitiría más flujo que el deseado. Esto se puede tratar dos maneras. Una
opción es utilizar dos o más orificios de 1/8 pulgada en series. El número es
dependiente de la presión diferencial. La segunda opción es utilizar un "tubo
de la estrangulación".
1 Fluidos Limpios
• Placa orificio
2 ENFRIAMIENTO
PLAN API 2 Enfriamiento Integral
PLAN API 21 Recirculación con enfriador
PLAN API 22 Recirculación con Enfriador y Filtro
PLAN API 23 Circuito cerrado con Enfriador
2 Fluidos a Temperatura
Plan API 2
• Cámara de enfriamiento o calentamiento en la cámara de sellado o
brida del sello.
2 Fluidos a Temperatura
Q/DCI/CO
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Uso de cámara de
enfriamiento o
calentamiento en la cámara
de sellado o brida del sello.
Bombas horizontales.
Líquidos que solidifican al bajar la
temperatura.
Líquidos a altas temperaturas.
cámara en la bomba
o brida del sello.
No es un plan de
recirculación.
No existe entrada ni
salida directa de flujo
en la cámara de
sellado.
Verificar que el líquido que
se inyecta a la cámara se
encuentre a la temperatura
adecuada y en condiciones
convenientes.
No se recomienda en
bombas verticales.
2 Fluidos a Temperatura
Plan API 2
2 Fluidos a Temperatura
Las chaquetas de enfriamiento/calentamiento deben estar limpias.
Verificar las temperaturas de cambio de estado del producto
bombeado.
Verificar las condiciones de congelamiento.
El enfriamiento/calentamiento es limitado.
• Precauciones
Plan API 2
Plan API 21
• Circulación desde la descarga hasta la cavidad de sellado pasando
por una placa orificio y un intercambiador de calor.
2 Fluidos a Temperatura
V
F Q/D
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Circulación desde la
descarga hasta la cavidad
de sellado pasando por una
placa orificio y un
intercambiador de calor.
Bombas horizontales.
Líquidos limpios a altas
temperaturas.
Se utiliza para evitar la
vaporización del fluido en las caras
del sello.
Placa Orificio.
Intercambiador de
Calor.
Termómetro
Bimetálico.
Verificar que tenga
instalada la Placa Orificio
de 1/8” mínimo.
Verificar que el
intercambiador no se
encuentre obstruido.
Se debe considerar el
diferencial de temperatura
para la selección del
intercambiador.
Verificar que la temperatura
del líquido que sale del
intercambiador se
encuentre 50°F mínimo
por debajo de la
temperatura de
vaporización del producto.
2 Fluidos a Temperatura
Plan API 21
2 Fluidos a Temperatura
Cavidad de sellado a presión de descarga.
Los fluidos viscosos, termosensitivos o lodos pueden
bloquear las tuberías o agujeros pasantes de las conexiones.
Erosión.
El diferencial de temperatura del producto no debe ser mayor
que 300°F (150 °C) por choque térmico.
El intercambiador de calor eventualmente perderá eficiencia
por efecto de deposiciones de producto o sales en el agua
sobre los tubos.
• Limitaciones
Plan API 21
Plan API 22
• Circulación desde la descarga hasta la cavidad de sellado pasando
por una placa orificio, un filtro y un intercambiador de calor.
2 Fluidos a Temperatura
V F Q/D
Descripción UsosElementos
del PlanVerificaciones
Circulación desde la
descarga hasta la cavidad
de sellado pasando por una
placa orificio, un filtro y un
intercambiador de calor.
Bombas horizontales.
Líquidos limpios a altas
temperaturas con eventuales
partículas.
Placa Orificio.
Filtro en “Y”.
Intercambiador de
Calor.
Termómetro
Bimetálico.
Verificar que tenga
instalada la Placa Orificio
de 1/8” mínimo.
Verificar la limpieza del
filtro.
Verificar que el
intercambiador no se
encuentre obstruido.
Verificar que la temperatura
del líquido que sale del
intercambiador se
encuentre 50°F mínimo
por debajo de la
temperatura de
vaporización del producto.
2 Fluidos a Temperatura
Plan API 22
El uso de filtros en sellos mecánicos debe restringirse o evitarse,
debido a la posibilidad del bloqueo de la línea de recirculación.
Se prefiere el uso de separadores de abrasivos ciclónicos ante
presencia de sólidos.
• Uso de filtros
Plan API 22
2 Fluidos a Temperatura
Plan API 23
• Circulación forzada por un anillo de bombeo, en un circuito cerrado
desde la caja de sellado, pasando por un intercambiador de calor.
2 Fluidos a Temperatura
Q/DFIFO
T
I
Descripción UsosElementos del
PlanVerificaciones
Circulación forzada por un
anillo de bombeo desde la
caja de sellado pasando
por un intercambiador de
calor y retornando a la
caja del sello.
Bombas horizontales o
verticales.
Líquidos limpios a altas
temperaturas.
Agua caliente, productos
de alimentación de
calderas . Aceites térmicos.
Hidrocarburos a alta
temperatura.
Anillo de Bombeo.
Intercambiador de Calor.
Termómetro Bimetálico.
Verificar que la altura del
intercambiador se encuentre de
18” a 24”por encima del eje de la
bomba.
Verificar que el intercambiador
no se encuentre obstruido.
Verificar que la temperatura del
líquido que sale del
intercambiador se encuentre
50°F mínimo por debajo de la
temperatura de vaporización del
producto.
No se recomienda en fluidos
altamente viscosos porque el
anillo de bombeo no realizaría la
circulación forzada.
2 Fluidos a Temperatura
Plan API 23
2 Fluidos a Temperatura
Se recomienda opcionalmente la instalación de un buje de
garganta de baja claridad sobre camisa o eje para aislar del
proceso.
Intercambiador de calor preferiblemente en posición vertical.
Distancia vertical: de 18” a 24” sobre el centro del eje.
Distancia horizontal: la menor posible.
Reducir la cantidad de curvas y codos con ángulos agudos.
Proveer el sistema con venteos.
Instalar un intercambiador de calor por sello.
• Instalación
Plan API 23
2 Fluidos a Temperatura
• Instalación
Plan API 23
2 Fluidos a Temperatura
+ Chaqueta de EnfriamientoPlan API 23
Indicador de flujo
Válvula de alivio
Venteo
Plan API 23
Agua de enfriamiento hacia el intercambiador
Agua de enfriamiento hacia el drenaje
Agua de enfriamiento de la chaqueta de caja de la bomba
2 Fluidos a Temperatura
Intercambiadores comúnmente utilizados en los planes
para enfriamiento.
Enfriamiento por agua
Enfriamiento por aire
3 LUBRICACIÓN
PLAN API 31 Separador Ciclónico
PLAN API 32 Inyección de Fuente Externa
3 Fluidos Abrasivos
Por Efecto Térmico
Por Contacto Atmosférico
Inherentes
Por Sólidos en Suspensión
Fluidos Abrasivos
De la Descarga
de la Bomba
A la Succión
de la BombaQ/DF
V
3 Fluidos Abrasivos
• Circulación desde la descarga de la bomba hasta la caja de sellado
pasando por un separador ciclónico, el fluido con sólidos es devuelto
a la succión.
Plan API 31
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Circulación desde la
descarga de la bomba
hasta la caja de sellado
pasando por un separador
ciclónico, el fluido con
sólidos es devuelto a la
succión.
Bombas horizontales o
verticales.
Líquidos con sólidos
en suspensión con
gravedad especifica
dos veces menor que
la de los sólidos.
En bombas verticales
debe incluirse un buje
al fondo de la cajera.
Separador Ciclónico. Verificar que el separador ciclónico
sea el adecuado para la concentración
de sólidos y el tamaño de las
partículas.
Verificar las condiciones operativas de
presión para la selección correcta del
separador de abrasivos.
Verificar la presión diferencial
permitida para que el separador
funcione. Diferencial de presión
mínimo 15 psig, máxima 160-200 psig.
Plan API 31
3 Fluidos Abrasivos
Entrada
Fluido con
abrasivos
Fluido limpioSeparador Ciclónico
Desde la descarga
de la bomba
Al sello
mecánico
A la succión
de la bomba
Plan API 31
3 Fluidos Abrasivos
3 Fluidos Abrasivos
• Inyección de fuente externa, de líquido limpio compatible con el
producto bombeado, a una presión de 30 psi (2 bar) por encima de la
presión en la cavidad de sellado.
Plan API 32
De fuente Externa
V F Q/D
Por el suplidor
TI
PIPor el cliente
Descripción UsosElementos
del Plan Verificaciones
Inyección de fuente
externa de liquido limpio
compatible con el
producto bombeado a una
presión de 30 psi (2 bar)
por encima de la presión
en la cavidad de sellado.
Se utiliza generalmente
con buje de restricción en
la caja para mantener la
presión.
Bombas horizontales o
verticales.
Líquidos abrasivos.
Se utiliza en aplicaciones
donde pueda haber
cristalización o formación de
coque.
El liquido a inyectar debe ser
compatible con el producto
bombeado.
Válvula reguladora
de presión.
Válvula check.
Filtro en “Y”.
Válvula de bloqueo.
Manómetro.
Flujómetro.
Verificar que la presión este
regulada a 30 psi (2 bar) por
encima de la presión en la cavidad
de sellado.
Verificar que la válvula check y la
válvula de bloqueo se encuentren
operando correctamente.
Verificar que el manómetro y el
flujométro tengan el rango y los
materiales apropiados para el
servicio.
NOTA: se debe dejar inyectado el
líquido a la presión recomendada
al parar el equipo para evitar
contaminación del sello.
3 Fluidos Abrasivos
Plan API 32
4 Fluidos Abrasivos a Temperatura
4 LUBRICACIÓN Y ENFRIAMIENTO
PLAN API 41 Separador Ciclónico e Intercambiador de calor
• Circulación desde la descarga de la bomba hasta la caja de sellado
pasando por un separador ciclónico y un intercambiador de calor.
Plan API 41
4 Fluidos Abrasivos a Temperatura
De descarga
de Bomba
Q/DFV
A Succión
de Bomba
TI
Descripción Usos Elementos del
Plan
Verificaciones
Circulación desde la
descarga de la bomba
hasta la caja de sellado
pasando por un separador
ciclónico y un
intercambiador de calor.
Bombas horizontales
o verticales
Líquidos con
contenido de sólidos
abrasivos a altas
temperaturas.
Separador Ciclónico
Intercambiador de Calor
Termómetro Bimetálico
Verificar que el separador ciclónico
sea el adecuado para la concentración
de sólidos y el tamaño de las
partículas.
Verificar que el intercambiador no se
encuentre obstruido
Verificar que la temperatura del líquido
que sale del intercambiador se
encuentre 50°F mínimo por debajo de
la temperatura de vaporización del
producto
Considerar las limitaciones de los
planes 21 y 31
Plan API 41
4 Fluidos Abrasivos a Temperatura
5 SEGURIDAD
PLAN API 51 Sello Sencillo con Barrera
PLAN API 52 Sello Dual No Presurizado (Tandem)
PLAN API 53 Sello Dual Presurizado (Doble)
PLAN API 54 Sello Dual Presurizado (Doble)
Acidos y Cáusticos
Tóxicos y Cancerígenos
Explosivos e Inflamables
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 51
• Columna estática de líquido a través de la conexión en la brida.
5 Fluidos Peligrosos
QI
QO(tapón)
Reservorio
Venteo
Venteo
Reservorio
Q/DFV
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Columna estática de
liquido no presurizado a
través de la conexión de
sofoque (quench) de la
brida en arreglo de sello
sencillo.
Bombas horizontales
o verticales
Líquidos que
cristalizan al contacto
atmosférico.
Líquidos peligrosos
de baja
concentración.
Reservorio
Placa Orificio
Manómetro
Switch de Nivel
Switch de Presión
Nota: La brida del sello
mecánico requiere un
sistema auxiliar de
sellado que pueden ser
empaquetaduras o buje
segmentado.
Verificar que el manómetro tenga el
rango apropiado para el servicio.
Verificar que el switch de presión se
encuentre calibrado para punto de
disparo entre 10 y 20 psi subiendo.
Verificar que el switch de presión se
active cuando no se observe nivel de
líquido en la mirilla del reservorio.
Plan API 51
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 52
• Circulación forzada por un anillo de bombeo, de líquido amortiguador
contenido en un reservorio no presurizado.
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 52
5 Fluidos Peligrosos
Dual No-presurizadoP
resió
n
Proceso
Barrera
Atmosf.
Fuga Fuga
Mínima
Descripción UsosElementos el
Plan Verificaciones
Circulación forzada a
través de un anillo de
bombeo o por efecto
termosifonico de líquido
amortiguador no
presurizado contenido en
un reservorio.
Bombas
horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
duales no
presurizados
(Tandem)
Líquidos que
cristalizan o
vaporizan al
contacto
atmosférico.
Líquidos peligrosos
de baja
concentración.
Líquidos explosivos
o inflamables
Reservorio
Placa Orificio
Manómetro
Switch de Nivel (Opcional)
Switch de Presión
Válvulas de bloqueo para
Venteo y Drenaje
Verificar que el manómetro tenga el
rango apropiado para el servicio.
Verificar que el switch de presión se
encuentre calibrado para punto de
disparo entre 10 y 20 psi subiendo. El
sistema no es presurizado y debe
estar venteado. La válvula de venteo
debe estar abierta. El sistema debe
tener una placa orificio en la línea de
venteo.
Verificar que líquido circule
correctamente. Entrada al sello por la
parte inferior y salida por la parte
superior. La tubería de salida debe
estar mas caliente que la tubería de
entrada
Plan API 52
5 Fluidos Peligrosos
Según la Norma API 682 (2da Edición), se subdivide en:
PLAN API 53A
PLAN API 53B
PLAN API 53C
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 53
• Circulación forzada de líquido de barrera presurizado.
Pre
sió
n
Proceso
Barrera
Atmosf.
Fuga Fuga
Mínima
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 53Dual Presurizado
Plan API 53A
• Circulación forzada por un anillo de bombeo, de líquido de barrera
contenido en un reservorio presurizado.
5 Fluidos Peligrosos
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Circulación forzada a través
de un anillo de bombeo o
por efecto termosifonico de
líquido de barrera
presurizado contenido en un
reservorio.
Bombas horizontales
o verticales.
Arreglo de sellos
duales presurizados
(dobles)
Líquidos que
cristalizan o vaporizan
al contacto
atmosférico.
Líquidos peligrosos de
alta concentración.
Líquidos explosivos o
inflamables
Reservorio
Manómetro
Switch de Nivel
Switch de Presión
Válvulas de bloqueo para
Venteo y Drenaje
Sistema de presurización
con Nitrógeno
Verificar que el manómetro tenga el rango
apropiado para el servicio.
Verificar que el switch de presión se
encuentre calibrado bajando para que se
active 5 psi por encima de la presión del
líquido de barrera. La presión del líquido
de barrera debe estar 30 psi (2 bar) por
encima de la presión en la cavidad de
sellado.
Verificar que el switch de nivel se active
cuando no se observe líquido en la mirilla
del reservorio.
Verificar que líquido circule
correctamente. Entrada al sello por la
parte inferior y salida por la parte superior.
La tubería de salida debe estar mas
caliente que la tubería de entrada
Plan API 53A
5 Fluidos Peligrosos
Ventajas:
• Menor costo que los planes
API 53B/C.
• Las partículas abrasivas que
son mas pesadas que el fluido
de barrera caerán al fondo del
reservorio.
• El volumen de fluido de
barrera es dependiente del
tamaño del reservorio.
Caudales mayores del fluido
de barrera pueden ser
logrados con reservorios de
mayor tamaño.
Desventajas:
• El fluido de barrera podría llegar
a mezclarse con el nitrógeno,
perdiendo lubricidad a altas
presiones (180 Psi G).
• La disipación de calor esta
limitada a la capacidad del
intercambiador de calor
helicoidal. Los planes API 53B/C
tienen mayor capacidad de
enfriamiento.
Plan API 53A
5 Fluidos Peligrosos
• Posición Vertical con 3’ deseparación.
• Fondo del reservorio de 12-30” hastacámara de sellos.
• Entrada a sellos (conexión más bajadel reservorio) a la conexión másbaja de la cámara de sellos.
• Salida de sellos (conexión más altadel reservorio) desde la conexiónmás alta de la cámara de sellos.
5 Fluidos Peligrosos
Planes API 52 y 53A
Características de Instalación
• Minimice pérdidas de fricción usandoamplio diámetro de tubería (1/2”mínimo) y amplios radios en curvas.
• Las líneas de interconexión debentener una inclinación mínima de ¼” porpie.
• Un drenaje debe ser instalado en elpunto más bajo.
• Se instalará uno por cada sello.
Características de Instalación
Planes API 52 y 53A
5 Fluidos Peligrosos
Orifice Union (Placa Orificio)
Vent Valve (Válvula de Venteo)
Pressure Gauge (Manometro de Presión)
Pressure Switch (Switch de Presión)
Block & Bleed Valve (Válvula)
Level Switch (Switch de Nivel)
Weld Pad Level Gauge (Indicador de Nivel)
Drain Valve (Válvula de Drenaje)
Seal Connections (Conexiones al Sello)
Características del Reservorio
5 Fluidos Peligrosos
Planes API 52 y 53A
Características del Reservorio
5 Fluidos Peligrosos
Planes API 52 y 53A
Efecto Termosifón
Plan API 53B
• Circulación forzada por un anillo de bombeo, de líquido de barrera
contenido en un circuito cerrado presurizado. Un acumulador de
vejiga provee y mantiene la presión en el sistema de circulación. El
calor es removido por un intercambiador, enfriado por aire o agua.
5 Fluidos Peligrosos
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Circulación forzada por un
anillo de bombeo, de líquido
de barrera contenido en un
circuito cerrado presurizado.
Un acumulador de vejiga
provee y mantiene la presión
en el sistema de circulación.
El calor es removido por un
intercambiador de calor
enfriado por aire o agua.
Bombas horizontales
o verticales.
Arreglo de sellos
duales presurizados
(dobles) a presiones
de barrera mayores a
150 psi
Líquidos que
cristalizan o vaporizan
al contacto
atmosférico.
Líquidos peligrosos de
alta concentración.
Líquidos explosivos o
inflamables
Vejiga
Manómetro
Enfriador por aire o agua
Switch de Presión
Válvulas de bloqueo para
Venteo y Drenaje
Sistema de presurización
con Nitrógeno
Verificar el estado de la vejiga, no debe
existir escape de Nitrógeno. Antes de
suministrar presión al sistema, la vejiga
debe tener una precarga de 25 psi.
Verificar que el sistema se encuentre
correctamente venteado antes de
suministrar presión al sistema.
La presión del líquido de barrera debe
estar 30 psi (2 bar) por encima de la
presión en la cavidad de sellado.
Verificar que líquido circule
correctamente. Entrada al sello por la
parte inferior y salida por la parte superior.
La tubería de salida debe estar mas
caliente que la tubería de entrada
Plan API 53B
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 53B
5 Fluidos Peligrosos
Imágenes
Plan API 53B
5 Fluidos Peligrosos
Características de la vejiga
Plan API 53C
• Tubería externa suministra fluido presurizado a los sellos. Línea de
referencia de la cámara de sellado a un acumulador de pistón que
provee la presión al sistema de circulación. Flujo forzado por un anillo
de bombeo interno. Calor removido por un intercambiador, enfriado
por aire o agua.
5 Fluidos Peligrosos
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Circulación forzada por un
anillo de bombeo, de líquido de
barrera contenido en un circuito
cerrado presurizado. Un
acumulador de pistón provee y
mantiene la presión en el
sistema de circulación. Tubería
externa con referencia en la
cavidad de sellado suministra la
presión al pistón . El calor es
removido por un intercambiador
de calor enfriado por aire o
agua.
Bombas horizontales
o verticales.
Arreglo de sellos
duales presurizados
(dobles) con presión
de barrera variable
mayor a 150 psi
Líquidos que
cristalizan o vaporizan
al contacto
atmosférico.
Líquidos peligrosos de
alta concentración.
Líquidos explosivos o
inflamables
Acumulador de Pistón
Manómetro
Intercambiador de calor
enfriado por aire o agua
Switch de Presión
Válvulas de bloqueo para
Venteo y Drenaje
Verificar el estado de los empaques del
pistón. No deben mezclarse el producto
bombeado con el líquido de barrera.
La presión del líquido de barrera debe
estar 30 psi (2 bar) por encima de la
presión en la cavidad de sellado.
Verificar que líquido circule
correctamente. Entrada al sello por la
parte inferior y salida por la parte superior.
La tubería de salida debe estar mas
caliente que la tubería de entrada
Plan API 53C
5 Fluidos Peligrosos
• El cilindro con pistón elimina el uso del
Nitrógeno como presurización del líquido de
barrera.
• Puede ser usado en aplicaciones de alta
presión.
• El pistón suministra un radio de presión
constante al sello.
• Configuración incluye:
Cilindro con pistón
Manómetro
Switch de presión
Intercambiador de presión
Switch de nivel
Plan API 53C
5 Fluidos Peligrosos
Imágenes y características
Ventajas:
• El sistema de llenado y
presurización puede suplir
fluido de barrera estando el
sistema presurizado o no.
• El fluido de barrera no se
mezcla con el Nitrógeno ya
que no existe la interfase gas-
líquido.
• Para mejorar el caudal de
fluido de barrera puede usarse
una micro bomba de
circulación.
Desventajas:
• El volumen del fluido de barrera
en este sistema es limitado y
por lo tanto es sometido a un
ciclo térmico con mucha
frecuencia acortando su vida
útil.
• El volumen limitado del
acumulador de fluido de barrera
requiere que el sistema sea
diseñado para trabajar a la
presión entre llenados.
• El intercambiador de calor
separado introduce otra
restricción al flujo.
Planes API 53B y C
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 54
• Inyección de fluido de barrera, de fuente externa de líquido de barrera
presurizado.
5 Fluidos Peligrosos
BI
BO
BIBO
F
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Inyección de fuente externa
de liquido de barrera
presurizado.
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos duales
presurizados a alta
presión (dobles)
Líquidos que cristalizan
o vaporizan al contacto
atmosférico.
Líquidos peligrosos de
alta concentración.
Líquidos explosivos o
inflamables
Sistema de presurización
externa.
Verificar que la presión del líquido de
barrera se encuentre a 30 psi (2 bar)
por encima de la presión en la
cavidad de sellado.
Verificar que líquido circule
correctamente. Entrada al sello por la
parte inferior y salida por la parte
superior.
Plan API 54
5 Fluidos Peligrosos
Plan API 54
5 Fluidos Peligrosos
Lubricador de Presión
Tanque de 45
Litros Acero Inox.
Motor
Eléctrico Manómetro
Indicador
de Nivel
Filtro
Conexión
para Drenaje
Plan API 54
5 Fluidos Peligrosos
Sistema de soporte del sello
Plan API 54
5 Fluidos Peligrosos
Diagrama
Al sello
Del sello
Alarma de Nivel
Válvula de bloqueo 3
Válvula de bloqueo 4
Válvula de bloqueo 2
PSV1
Motor
Bomba
Filtro Reservorio
Manómetro
Válvula de bloqueo 1
Alarma de baja presión
PSV2
Intercambiadorde Calor
Filtro
• Compatible con el producto bombeado.
• Adecuado a la temperatura del proceso.
• Adecuado a la presión del sistema (mezcla).
• Viscosidad adecuada.
• Baja volatilidad.
• Baja toxicidad.
Selección del fluido de barrera
Planes API 52, 53A, 53B, 53C y 54
5 Fluidos Peligrosos
6 Fluidos en General
6 MANEJO DE EMISIONES
PLAN API 61 Venteo y Drenaje (sello Sencillo)
PLAN API 62 Enjuague y Drenaje (sello Sencillo)
PLAN API 65 Venteo y Drenaje para fugas líquidas.
6 Fluidos en General
• Conexiones de venteo y drenaje taponadas para ser utilizadas
cuando el cliente lo requiera.
Plan API 61
FV/D
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Conexiones para Venteo y
Drenaje taponados para ser
utilizadas cuando el cliente
lo requiera.
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
sencillos.
La Brida tiene conexiones
para Venteo y Drenaje con
un Buje de restricción de
Bronce.
Ninguna.
6 Fluidos en General
Plan API 61
6 Fluidos en General
• Conexiones de lavado y drenaje, para efectuar lavado con un fluido
externo (vapor, agua, etc).
Plan API 62
VF
Q/D
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Conexiones para Lavado
y Drenaje para efectuar
lavado con fluido externo
(vapor, agua, etc.)
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
sencillos.
Fluidos que cristalizan
al contacto atmosférico
o produce depósitos
sólidos que atasquen o
peguen las caras del
sello
Válvula Check.
Válvula de Bloqueo.
Manómetro.
Nota: La brida del sello
mecánico puede usar un
sistema de restricción
como empaquetaduras,
buje segmentado o buje
fijo.
Verificar que la válvula Check opere
correctamente.
Verificar que cuando el fluido a
inyectar sea vapor este deber seco.
Verificar que se tenga instalado en
el sistema un trampa de vapor.
La presión del vapor seco inyectado
debe estar entre 3 y 5 psi.
Verificar que el Manómetro tenga un
rango de presión adecuado (0 a 50
psi)
6 Fluidos en General
Plan API 62
• Evitar daños a rodamientos o cojinetes, uso de
protectores de rodamientos.
• No debe ser usado vapor húmedo.
• El lavado debe abrirse antes de arrancar el equipo.
• Las válvulas de aguja podrían bloquearse.
• Presión máxima 7 Psi G (0.5 Bar G).
6 Fluidos en General
Plan API 62
Precauciones a considerar
6 Fluidos en General
• Plan recolector de fugas en sellos sencillos, utilizado en aplicaciones
donde la fuga del sello se encuentra en estado líquido.
Plan API 65
VF
Q/D
Q
D
LSH
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Recolector de fugas para
sellos sencillos en
aplicaciones donde la fuga
del sello se encuentra en
estado líquido.
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
sencillos.
Sistemas donde se
requiera un indicativo
de fuga excesiva sin
necesidad de
inspección física.
Sistemas en los que
es necesario parar
automáticamente el
equipo en caso de
fuga masiva
Reservorio recolector de
fugas
Switch de alto nivel
Placa orificio.
Manómetro.
Nota: Se recomienda el
uso de buje segmentado o
flotante como elemento de
restricción en la brida
Verificar que el switch de alto nivel
funcione correctamente al contacto
con líquido.
Verificar que la válvula de drenaje se
encuentre abierta y que las líneas
del plan no estén obstruidas.
6 Fluidos en General
Plan API 65
6 Fluidos en General
Plan API 65
Colector de fugas
7 Gases
7 MANEJO DE EMISIONES
PLAN API 71 Barrera de Gas Opcional
PLAN API 72 Enjuague Barrera de Gas No Presurizada
PLAN API 74 Barrera de Gas Presurizada
PLAN API 75 Drenaje de Fuga que condensa
PLAN API 76 Venteo de Fuga que no condensa
• Conexiones taponadas para implementarlas con gas amortiguador,
por el usuario cuando lo requiera.
Plan API 71
7 Gases
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Conexiones taponadas en
arreglo de sellos duales
para implementarlas con
gas por el usuario cuando
lo requiera.
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
duales con sello
externo contenedor
secundario.
La Brida tiene conexiones
taponadas para instalar
Venteo y Drenaje gas
cuando el usuario lo
requiera.
Ninguna.
7 Gases
Plan API 71
• Inyección de gas de amortiguador a baja presión en el sello externo.
Plan API 72
7 Gases
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Inyección de gas
amortiguador a baja
presión en el sello externo.
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
duales con sello
externo contenedor
secundario.
Sellos Contenedores
de contacto con
inyección de gas a
baja presión
Se usan generalmente
con los planes 75 y 76
Válvula de Bloqueo
Filtro Coalescente
Regulador de Presión
Manómetro
Flujómetro
Switch de Presión
Válvula Check
Verificar que la válvula de bloqueo
este abierta.
Verificar que el filtro coalescente no
permita el paso de gas húmedo
Verificar que la presión de inyección
de gas esté regulada entre 5 y 10
psi.
Verificar que el Switch de Presión se
active cuando la presión sea mayor
a 15 psi.
7 Gases
Plan API 72
• Sellos contenedores de emisiones.
• Fuente externa de gas barrera para arreglo 2.(usualmente nitrógeno).
• La barrera de gas para diluir la fuga del sello o para dirigir la fuga con
planes 75 o 76.
• Presión de barrera de gas menor que la de proceso o presión de sello
interior.
• John Crane suministra panel de control.
Plan API 72
7 Gases
• Inyección de gas de barrera presurizado en arreglos de sellos duales.
Plan API 74
7 Gases
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Inyección de gas de
barrera a presurizado en
arreglo de sellos duales.
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
duales de contacto o
no contacto
presurizados,
Sellos duales con
inyección de gas a
presión mayor que en
la cavidad de sellado
Válvula de Bloqueo
Filtro Coalescente
Regulador de Presión
Manómetro
Flujómetro
Switch de Presión
Válvula Check
Verificar que la válvula de bloqueo
este abierta.
Verificar que el filtro coalescente no
permita el paso de gas húmedo
Verificar que la presión de inyección
de gas esté regulada entre 25 y 30
psi por encima de la presión en la
cavidad de sellado.
Verificar que el Switch de Presión se
active cuando la presión se
encuentre a 10 psi bajando por
encima de la presión en la cavidad
de sellado.
7 Gases
Plan API 74
• Barrera de gas inyectada para evitar fuga del proceso a la atmósfera.
• Presión de gas de barrera mayor que presión de proceso o de sello
interior.
• Ventear cámara de sellado antes del arranque y operación para evitar
acumulación de gases en bomba.
• John Crane suministra panel de control.
Plan API 74
7 Gases
Características
Arreglo 3, Sellos No-contacto (NC)
Sellos Dual Presurizados (Doble)
Barrera de Nitrógeno
• 25-30 PSI arriba de presión en caja.
• Cero emisiones
Esencialmente T2800 panel
Ventajas:
• Menor costo de mantenimiento
que los sistemas de barreras
líquidas.
• La fuga o consumo del fluido
de barrera hacia el producto es
un gas inerte de fácil
separación del producto
bombeado.
• La fuga de fluido de barrera
hacia el ambiente es un gas
inerte.
Desventajas:
• El gas inyectado hacia el
producto podría generar
problemas en algunas unidades,
especialmente en circuitos
cerrados.
• El gas inyectado hacia el
producto podría generar
problemas en algunos equipos,
especialmente en aplicaciones
de bajo flujo o baja presión de
succión.
Plan API 74
7 Gases
Plan API 75
7 Gases
• Plan recolector de fugas en sellos secos, utilizado en aplicaciones
donde la fuga del sello se encuentra en estado líquido.
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Recolector de fugas en
arreglos de sellos duales
con sello externo
contenedor secundario a
baja presión, en
aplicaciones donde las
fugas normales del sello
interno se encuentran en
estado líquido.
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
duales de contacto
Sellos duales en
donde las fugas
normales del sello
interno condensan
Válvula de Bloqueo
Reservorio Colector de
Fugas
Indicador de Nivel y/o
Switch de Alto Nivel
Manómetro
Switch de Presión
Placa Orificio
Verificar que la válvula de bloqueo
este abierta.
Verificar que las líneas al colector de
fugas no estén obstruidas
Verificar que la válvula de Venteo a
la placa orificio se encuentre abierta
y la válvula de Drenaje cerrada
Verificar que el Switch de Presión se
active cuando la presión alcance
15 psi subiendo
7 Gases
Plan API 75
• Drenaje de la cámara del sello contenedor de fuga condensada en un
arreglo 2.
• Usado cuando el fluido bombeado condensa a temperatura ambiente.
• Liquido – gas separados
• Las válvulas deben tener fácil acceso de operación.
Plan API 75
7 Gases
Plan API 75
7 Gases
Plan API 76
7 Gases
• Venteo de la cámara del sello contenedor de fuga no condensada.
Descripción UsosElementos del
Plan Verificaciones
Venteo de fugas en
arreglos de sellos duales
con sello externo
contenedor secundario a
baja presión, en
aplicaciones donde las
fugas normales del sello
interno son gaseosas
Bombas horizontales o
verticales.
Arreglo de sellos
duales de contacto
Sellos duales en
donde las fugas
normales del sello
interno no condensan
Válvulas de Bloqueo
Manómetro
Switch de Presión
Placa Orificio
Verificar que la válvula de Venteo a
la placa orificio se encuentre abierta
y la válvula de Drenaje cerrada
Verificar que el Switch de Presión se
active cuando la presión alcance
15 psi subiendo
7 Gases
Plan API 76
• Venteo de la cámara del sello contenedor de fuga no condensadaen un arreglo 2.
• Fugas que vaporizan completamente.
• Al sistema colector de vapor.
• Esencialmente 48SC/ECS/SBOP panel.
Plan API 76
7 Gases
Materials
1. Regulator / Regulador
2. Check Valve / Válvula Check
3. Press Gage / Manómetro
4. Flow Meter (SCFH/L/Min) / Medidor de flujo
5. Flow Meter (CFH/Ml/Min) / Medidor de flujo
6. Ball Valve / Válvula de bola
7. Bracket / Soporte
8. Filter / Filtro
9. Back Panel / Lámina del panel
10. Pressure Switch / Switch de Presión
11. Flow Switch / Switch de flujo
12. Bracket Assembly / Ensamble de soporte
Panel de Control de Gas
7
8
9
3 4
5
6
10
11
12
1
2
6
7 Gases
