Un ejemplo de instalaciones de ese tipo se encuentra en Houston en el estado de Texas. Esta instalación separa flujos continuos de mezclas de gas natural licuado en productos puros de gas natural licuado, entre ellos: etano, propano, butano, isobuteno y gasolina. Los componentes fundamentales de esta instalación son las bombas de inyección de etano que funcionan en un rango de presiones de 28 a 76 bar (410 a 1.100 psi). La temperatura del etano en la tubuladura de las bombas no debe superar los 16 °C (60 °F) para evitar que la presión de vapor específica necesaria descienda en los sellos de los ejes por debajo del nivel especificado.

Lamentablemente, debido a la influencia de los factores climáticos, es muy frecuente que ocurran importantes incrementos de la temperatura, en estos casos –el etano se evapora, el sello falla y, como consecuencia, se pierde producto. La solución para una bomba de etano líquido siempre propensa a fallos consistió en el empleo de un sello mecánico con revestimiento DiamondFace, que en realidad estaba diseñado para medios gaseosos puros: el DF-DGS6 de EagleBurgmann.

Enfoque poco convencional: sellos de gas seco

Los sellos de gas seco (DGS) han demostrado su eficacia como sellos de ejes extremadamente confiables en aplicaciones con compresores. Poseen amplias superficies de sellado en las que se incorporan ranuras para gas estructuradas (unidireccionales o bidireccionales). Estas ranuras hacen posible la separación de las caras de sellado y el funcionamiento de esas caras sin contacto. Como ocurre con los sellos lubricados con líquido, el funcionamiento en seco de las caras de sellado causa daños; por esa razón, en el caso de los sellos de gas seco el contacto de dichas caras entre sí provoca el desgaste prematuro y, en último término, el fallo del sello.

Esto es consecuencia de los estados operativos críticos en los que deben funcionar los sellos de los compresores: en el estado «coast-down» (cuando el compresor gira lentamente bajo condiciones controladas antes de detenerse), en el estado «turning» (la marcha a bajas velocidades) y en el estado «ratcheting» (el giro del eje a 90 ° a determinados intervalos de tiempo), las caras de sellado, que están separadas entre sí en condiciones normales, entran en contacto y pueden dañarse como resultado.

Sobre todo para superar estas situaciones críticas, EagleBurgmann ha desarrollado y aplicado con éxito sellos de gas seco dotados de un innovador revestimiento de diamante en las caras de sellado.

La clave: el revestimiento DiamondFace

El revestimiento DiamondFace de EagleBurgmann es un revestimiento de diamante microcristalino para sellos mecánicos. Destaca por su extremada dureza y resistencia al desgaste, excelente conductividad térmica, máxima resistencia a sustancias químicas y bajos coeficientes de fricción. También su fuerza de adherencia supera todas las exigencias prácticas conocidas. De este modo, como está demostrado, se multiplica la vida útil de los sellos mecánicos, con lo que se obtienen mayores intervalos de separación entre cada mantenimiento y se reducen notablemente los costos de ciclo de vida útil.

DF-(P)DGS6 - la solución para medios de gran volatilidad

La bomba de etano instalada en Houston se equipó con el DF-DGS6 y entró en servicio en julio de 2011. Esta solución de sellado permite obturar el medio de forma confiable y segura tanto en estado líquido como en estado gaseoso. En las condiciones transitorias en las que puede ocurrir el funcionamiento en seco y el contacto de las caras de sellado, el revestimiento DiamondFace incorporado en esas caras protege el sello contra posibles daños.

También el modo operativo pudo simplificarse: los sellos funcionan sin ningún tipo de lavado (Plan API 02). No es necesario utilizar los filtros que solían emplearse antes, con lo cual se hace innecesario también el correspondiente mantenimiento.

Después de algunos meses, el operador informó que las fugas de gas de la bomba al sistema de antorcha se habían reducido en un 83 % y este valor mejoró llegando incluso a una reducción de más de 90 %.

Tras ocho meses de operaciones, la bomba fue puesta fuera de servicio y se abrió para la rectificación del rodete. El operador aprovechó esta circunstancia para ordenar la realización de pruebas dinámicas en el sello con el fin de poder comparar su estado con los datos originales. Así, se desmontó el sello y se sometió a pruebas en EagleBurgmann USA/Houston. Las caras de sellado no mostraban huellas de rodadura y estaban como nuevas. Se limpiaron los componentes de sellado y tras volverlos a montar se colocó el DF-DGS6 en un banco de pruebas dinámicas donde fue objeto de minuciosas comprobaciones. Dado que el sello estaba en perfecto estado y funcionaba con excelentes valores operativos (entre otros, el coeficiente de fuga estaba por debajo del valor que se había establecido durante las pruebas de aceptación del equipo), el operador volvió a instalar el sello en la bomba sin necesidad de tomar ninguna otra medida. Desde entonces los sellos funcionan impecablemente. Gracias a la solución DF-(P)DGS6, ahora es posible contar con más de cinco años de funcionamiento continuo.

Entretanto se están empleando con éxito más de 150 unidades del DF-(P)DGS6 (la «P» indica que se trata de la versión del sello de gas seco para alta presión) en numerosas aplicaciones diferentes con gas natural licuado en todo el mundo –incluidas también desde hace poco tiempo aplicaciones con CO₂.