Tabela de Selos

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MANUAL DE SELLOS MECÁNICOS 
John Crane Colombia S.A 
© 2016 by Heriberto Tona 
Heriberto Tona 
Asesor Técnico Senior 
smiths 
bringing technology to life 
06 de septiembre de 2016 
MANUAL DE SELLOS MECÁNICOS 
John Crane Colombia S.A 
© 2016 by Heriberto Tona 
06 de septiembre de 2016 
CONTENIDO 
 
 
Descripción Página 
 
Reseña de Bombas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 
Sellos Mecánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 
Tipos de Asientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 
Familias de Sellos John Crane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 
Lubricación y Enfriamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 
Selección de Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 
Análisis de Fallas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 
Instalación de Sellos Mecánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 
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Reseña Sobre Bombas 
 
Una bomba es una máquina hidráulica que toma la energía de un motor (eléctrico, de combustión, 
térmico, etc.) y la convierte en energía hidráulica transferida a un fluido. Esta energía puede ser 
energía de velocidad (caudal), o energía de presión (cabezal), o combinación de ambas. 
 
Existe gran variedad de diseños de bombas, lo que resulta en una gran clasificación. La 
clasificación más aceptada define dos tipos de bombas: 
 
• Centrífugas 
• De Desplazamiento Positivo 
• Pistón. No adecuado para sellos mecánicos 
• Diafragma. No adecuado para sellos mecánicos 
• Engranajes 
• Tornillo 
• Aletas 
• Lóbulo 
• Cavidad progresiva 
 
Todos estos diseños de bombas y sus respectivas variaciones tienen un dispositivo de sellado entre 
eje y carcasa del equipo para evitar la fuga del fluido bombeado a la atmósfera. 
 
Las bombas más comunes y de mayor población industrial son las bombas centrífugas 
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La ilustración más clara la podemos observar cuando un 
líquido es colocado en el centro de un disco giratorio. El 
liquido en el disco es empujado hacia afuera por la fuerza 
centrífuga. Ese es el trabajo que realiza la bomba centrífuga 
a través de su elemento más importante llamado impulsor. 
Entonces, la fuerza centrífuga arroja el líquido desde el centro del impulsor a su periferia con una 
considerable velocidad y presión. Dentro de la Voluta o difusor hay un pasillo helicoidal (6) que 
recoge el líquido y convierte parte de su velocidad en energía de presión. El pasillo helicoidal termina 
en una cavidad recolectora, tangencial y tubular que se constituye en la descarga de la bomba (7). 
 
Bombas Centrífugas 
El principio de funcionamiento de estas bombas es el 
efecto de la fuerza centrífuga sobre el fluido. La 
fuerza Centrífuga es la fuerza de reacción al giro. 
Cuando un objeto gira en círculo es empujado hacia 
afuera desde el centro de rotación. 
Página 4 
Una bomba centrífuga horizontal está formada por el 
elemento rotativo que imparte la energía al fluido, el 
impulsor (1) contenido en una Voluta (2). El impulsor está 
montado sobre el extremo de un eje de rotación (3). El 
líquido entra en el centro u ‘ojo’ (4) del impulsor y es rotado 
por medio de los álabes del impulsor (5). 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
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Elemento 
 Estacionario 
(Asiento) 
Elemento 
 Rotativo 
(Cabezal) 
Componentes 
 
Para que no se produzcan fugas entre cada uno de los elementos del sello mecánico y su 
alojamiento, se requiere un empaque en el asiento y un empaque en el cabezal. Estos empaques 
se denominan sellos secundarios. Y el sello que realizan las caras de contacto se llama Sello 
Primario. 
 
Para que el sello mecánico pueda funcionar, el cabezal posee dos sistemas: 
 
1. El sistema de cierre y compensación, formado por resortes que actúan para cerrar las caras y 
compensar el desgaste. 
2. El sistema de arrastre, que tiene el propósito de fijar y transmitir el movimiento rotativo al 
cabezal. 
 
Sellos Mecánicos 
 
Un sello mecánico consiste de 2 elementos, uno estacionario alojado en la carcasa y otro rotativo 
montado en el eje, que se enfrentan axialmente efectuando el cierre mediante sus respectivas 
caras de contacto. El Elemento Estacionario se denomina Asiento y el Elemento Rotativo se 
denomina Cabezal. 
 
Sellos 
Secundarios 
Anillo Primario 
Sistema de 
Arrastre 
Resortes 
Cabezal Asiento 
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7 
Sistema de Cierre y Compensación 
 
El cabezal rotativo normalmente es accionado por un sistema de resortes, conocido como el 
sistema de cierre y compensación. La compresión del sistema de resortes, normalmente 1 ó 2 
bares, proporciona el contacto inicial de las caras y también lo mantiene cuando el sello está 
inactivo, evitando de esta forma cualquier fuga entre las caras. Además, el sistema de resortes 
permite compensar el desgaste que a través del tiempo se va generando entre las caras para 
mantener el cierre. 
Existen diversos diseños de sistemas de 
resortes, el más común es el de resortes 
helicoidales. Las dos modalidades más 
usadas son la de múltiples resortes para 
sellos mecánicos de mayor precisión de 
cierre y la de mono resorte para sellos 
mecánicos de menor precisión de cierre. 
También existen otros diseños como son, 
el resorte de onda y el fuelle metálico. 
7 
Sistemas de Arrastre 
 
Para la fijación y transmisión de movimiento del eje al elemento rotativo o cabezal del sello 
mecánico, debe existir un mecanismo de arrastre. 
Figura B Figura A 
Existen variados diseños de mecanismos de arrastre. Entre los más comunes tenemos el que se 
muestra en la figura A: de tornillo prisionero (1) en conjunción con el engrane de dientes (2) y 
ranuras (3). Y el que se muestra en la figura B: Tornillos prisioneros (1) en conjunción con un pin 
de arrastre (2) y dientes (3) con anillo ranurado (4). 
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Sellado Primario 
 
Es el sellado que se produce por el contacto 
axial de las dos caras del sello mecánico. Las 
superficies de las caras deben ser 
extremadamente planas con el propósito de 
que resulten perfectamente paralelas y logren 
un cierre preciso. 
Si las dos caras que forman el sellado primario entran en contacto directo, se desgastarían muy 
pronto debido a la fricción y el calor generado. Es por esto que en realidad las dos caras no deben 
entrar en contacto, es decir que debe producirse una separación entre ellas. Para que se realice 
esa separación se debe producir una película de lubricación entre las dos caras llamada “ Película 
de Lubricación Interfacial”. 
Película de Lubricación Interfacial 
La planitud debe estar dentro de dos bandas de luz (método óptico de medir la planitud). La 
planitud y el consecuente paralelismo son directamente proporcionales a la generación de fuga. 
Normalmente, las fugas entre estas dos caras son invisibles a simple vista, pues aparecen en 
forma vaporizada. 
Esta película proporciona la lubricación y 
refrigeración necesarias para preservarla 
integridad de las caras del sello mecánico. 
Mantener la estabilidad de esta película es de 
primordial importancia, ya que de ella 
depende la vida útil del sello mecánico. Con el 
propósito de lograr y mantener la estabilidad 
de la película de lubricación interfacial, se han 
diseñado y estandarizado una serie de 
sistemas de lubricación y enfriamiento 
conocidos como Planes API, que se 
especifican de acuerdo a las características y 
condiciones del fluido bombeado. 
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Balanceo Hidráulico 
 
El balanceo hidráulico en los sellos mecánicos es de carácter geométrico y permite que el sello 
mecánico pueda soportar más presión sin perder la película de lubricación interfacial. 
 
El sello mecánico básico es no balanceado, donde el área de acción de la fuerza de cierre (Ac) es 
prácticamente igual al área de contacto de las caras o área de apertura (Aa). 
 
Ac = Área de Cierre. Ph = Presión hidráulica. Fh = Fuerza hidráulica. Aa = Área de Apertura 
La presión de la caja de sellado más la presión del resorte se suman para cerrar las caras y hay 
una película de fluido entre las caras que intenta abrirlas. 
Según la presión de la caja de sellado aumenta, la presión que actúa sobre el área de sellado de 
las caras aumenta, la película de fluido se rompe y no hay lubricación. Las caras se destruyen 
entre sí y se dice que el sello primario ha fallado debido a una inadecuada lubricación. La presión 
máxima que un sello sin balancear puede soportar depende del diámetro del eje, la velocidad, los 
materiales de las caras y la naturaleza del fluido que se está sellando. 
 
Para evitar que la presión hidráulica se ejerza directamente sobre las caras de contacto y se pierda 
la película de lubricación, la solución es el balanceo hidráulico. Se aumenta el área de las caras 
(Aa), haciendo que la presión efectiva en las caras (Pf) sea menor preservando la película 
interfacial. 
Página 8 
Ph Ac Aa 
Ac = Aa 
Ph 
Fh Fh 
Ac Aa 
= = 
Ph Ac Aa 
Aa > Ac 
Ph 
Fh 
Ac 
= 
Pf 
Fh 
Aa 
= 
Pf < Ph 
Pf = Presión Efectiva en las caras 
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Sello Rotativo 
 
El montaje convencional del sello mecánico es cuando el cabezal va en el eje siendo el elemento 
rotativo y el asiento va en la carcasa siendo el elemento estacionario. 
 
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Formas de Montaje en Sellos Mecánicos 
Sello Estacionario 
 
Existe la disposición inversa donde el cabezal se monta en la carcasa de la bomba siendo el 
elemento estacionario y el asiento se monta en el eje siendo el elemento rotativo. Esta forma de 
montaje es implementada en las aplicaciones de alta velocidad (> 25m/seg /5000 f.p.m.) para 
contrarrestar los efectos de la fuerza centrífuga. 
Eje 
Asiento 
Cabezal de Sello 
Cabezal de Sello Asiento 
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8 
Sello Montaje Directo o No Cartucho 
 
En el montaje convencional del sello mecánico también encontramos el montaje directo sobre el 
equipo o montaje no cartucho. Es cuando el cabezal va directamente sobre el eje y el asiento va 
directamente sobre la carcasa. Esta forma de montaje es inconveniente porque está sujeta a 
muchos errores por lo que no es confiable. 
 
Página 10 
Sello Cartucho 
 
Es la forma de montaje más recomendable y avalada por la norma API 682. Tanto el cabezal, 
como el asiento poseen partes adaptadoras al equipo paquetizando el sello mecánico en una 
sola unidad compacta. El sello mecánico viene pre ensamblado a su longitud de trabajo o de 
compresión y puede ser probado. La camisa tiene un sistema de arrastre independiente del 
equipo por medio de un collar. Los espaciadores mantienen la posición del sello mecánico hasta 
que se instale y al fijar la brida y el collar de arrastre deben ser liberados. 
Espaciadores 
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Arreglo Sencillo 
 
El arreglo en sellos mecánicos alude cuántos sellos mecánicos involucra el sistema de sellado. La 
norma API 682 establece que todo sistema de sellado debe incluir un SELLO PRINCIPAL, que es el 
que directamente contiene al fluido de proceso y un SELLO AUXILIAR, que está detrás del sello 
principal del lado atmosférico. Entre el sello principal y el sello auxiliar se crea una cámara que aísla 
el proceso de la atmósfera para contener las fugas del sello principal. El sello principal siempre va a 
ser un sello mecánico, en tanto que el sello auxiliar puede o no serlo. 
 
Cuando el sello auxiliar no es un sello mecánico, se dice que el arreglo es Sencillo. En la ilustración 
podemos observar, por ejemplo, que el sello auxiliar es un buje fijo: 
Página 11 
Arreglos de Sellos Mecánicos 
Sello Auxiliar 
Sello Principal 
Arreglo Sencillo 
Arreglo Dual 
 
Cuando el sello auxiliar también es un sello mecánico, se dice que el arreglo es Dual. Es decir, que 
en el arreglo dual tanto el sello principal, como el sello auxiliar, ambos son sellos mecánicos. Lo que 
implica un arreglo dual al llevar el sello auxiliar a ser un sello mecánico tan sofisticado como el sello 
principal es la seguridad. Aquí contener las fugas del sello principal es más estricto. Por otro lado, 
como el sello auxiliar también es un sello mecánico, la cámara entre el sello principal y el sello 
auxiliar requiere de un fluido de barrera para su lubricación. A la vez, como el nombre lo dice este 
fluido constituye una barrera entre el proceso y la atmósfera. 
Sello Auxiliar 
Sello Principal 
Arreglo Dual 
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Arreglo Dual No presurizado 
 
El arreglo dual se presenta en dos modalidades dependiendo de la condición del fluido de barrera. 
Cuando el fluido de barrera se coloca a la presión atmosférica se dice que el arreglo es dual no 
presurizado. En este caso, el sello principal es lubricado con el fluido de proceso y el sello auxiliar 
es lubricado con el fluido de barrera. Como las fugas del sello principal, que son parte del fluido de 
proceso, se diluyen en el fluido de barrera, a este se le llama fluido amortiguador. 
Página 12 
Arreglo Dual Presurizado 
 
Cuando el fluido de barrera tiene una presión mayor (entre 20 a 30 psi) que la del fluido de proceso 
el arreglo es dual presurizado. Aquí ambos sellos, tanto el sello principal, como el sello auxiliar son 
lubricados por el fluido de barrera. Por lo tanto las fugas del sello principal serán fluido de barrera 
hacia el proceso. Este arreglo constituye el de mayor seguridad, ya que implica cero emisión del 
fluido de proceso a la atmósfera. 
Fluido de Proceso 
Líquido 
Amortiguador Atmósfera 
P
re
s
ió
n
 
P
re
s
ió
n
 
Fluido de Proceso 
Líquido 
Barrera Atmósfera 
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Cara contra Espalda (Face to Back) 
 
Las orientaciones son la disposición en que van colocados los sellos en los arreglos duales. La 
orientación estándar para John Crane en los arreglos duales es la Cara contra espalda, 
antiguamente conocida como tándem. Es la orientación típica para los arreglos duales no 
presurizados. También puede usarse en arreglo dual presurizado con el sello principal resistente a 
presión de reversa y asegurándose de que el fluido de proceso no afecte al sello principal, ya que 
este queda sumergido dentro del mismo. 
Página 13 
Orientaciones 
Espalda contra Espalda (Back to Back) 
 
Como el nombre lo dice los sellos van colocados espalda contra espalda quedando ambos dentro de 
la cámara auxiliar. Es la orientación ideal para los arreglos duales presurizados. 
Cara contra Cara (Faceto Face) 
 
Literalmente en esta orientación los sellos van colocados cara contra cara quedando también, ambos 
dentro de la cámara auxiliar. Esta orientación también es idónea para los arreglos duales 
presurizados. 
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• Cubre el mayor rango de aplicaciones para servicios generales. 
• Usa pin antirotacional. 
• Presiones hasta 42 bar/600 psig. 
• El rango de temperatura depende del material del o-ring. 
• Para aplicaciones de mayor presión. 
• Usa pin antirotacional. 
• Presiones hasta 83 bar/1200 psig. 
• El rango de temperatura depende del material del o-
ring. 
Tipos de Asientos 
Tipo O-Ring 
3Tipo Rectangular 
Página 14 
 
20 
• Para aplicaciones químicas usando empaque de PTFE (teflón). 
• Para aplicaciones de alta temperatura usando empaque de 
grafoil. 
• Usa pin antirotacional. 
• Presiones de 38 a 83 bar/550 a 1200 psig. 
• Asiento de bajo costo y alto volumen. 
• Para aplicaciones generales. 
• Presiones de 14 bar/200 psig. 
• Para aplicaciones químicas usando empaque de PTFE (teflón). 
• Para aplicaciones de alta temperatura usando empaque de 
grafoil. 
• Cubre el más alto rango de presiones y temperaturas. 
• Presiones: 
• Usando empaque de teflón/grafoil 52 bar/750 psig. 
• Usando empaque espirometálico 83 bar/1200 psig. 
Tipo L 
 
Tipo Cup Mounted 
 
Tipo Clamped-In 
 
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Sellos de Empuje con O-ring
Sellos de Empuje con Cuña PTFE
Sellos de Fuelle
Sellos Lubricados por Gas
Sellos de Agitadores
Sellos Bipartidos
Sellos Especiales
Familias De Sellos John Crane 
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Sellos de Empuje con O-ring 
 
 
Serie 8 
Prototipo Tipo 8-1 Variantes 
 8-1T, 8B1, 8B1T, 58U, 58B, 
 8B1RS, 8B, 8BA, 8B2, 
 5610, 5620, 4610, 4620 
 
Tipo 48 
 
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Sellos de Empuje con Cuña PTFE 
 
 
Serie 9 
Prototipo Tipo 9 Variantes 
 9, 9T, 9B, 9BT, 
 9AB, 9B2, 9-O, 
 59U, 59B, 
 
Sellos de Fuelle 
 
Fuelle Elastomérico 
 
Fuelle Metálico 
Fuelle de Teflón 
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Fuelle Metálico Baja Temperatura 
Tipo 670 
•Sello fabricado completamente en Hastelloy C-276. 
•Sello fabricado en acero inoxidable AISI-316L y fuelle de 
AM-350 (no tratado térmicamente). 
Tipo 680 
Tipo 676 
•Fabricado completamente en Alloy-20 (Carpenter 20Cb-3). 
•Menor Costo 
Fuelle Elastomérico 
Prototipo Tipo 1 Variantes 
 1B, 5611, 
 2, 2B, 502, 
 6, 6A, 21, 21B, 521, 43 
 2100, 
 
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Fuelle Metálico Alta Temperatura 
 Tipos 604/606/609 
• Tipo 604 estacionario. 
• Tipos 606/609 rotativos. 
• Rangos Operacionales: 
• Temperatura: -75°C/-100°F hasta 425°C/800°F con grafoil. 
• Presión: Vacío hasta 31.7 Bar / 460 psi . 
 hasta 69 Bar / 1000 psi con doble lámina. 
• Velocidad: 
606: 25 m/seg (4500 pie/min.) 
609: 25 m/seg (4500 pie/min) 
604: 50 m/seg (10000 pie/min) 
Fuelle PTFE 
 
Americanos 10T, 10R 
Europeos 20, 20R, 
 
 
Sello externo 
 
Rangos operacionales: 
 
• Temperatura: -45°C/-50°F hasta 21°C/250°F 
• Presión: hasta 10 Bar / 150 psi 
• Velocidad: 2600 pie/min (13 m/seg) 
 
 
 
 
 
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Sellos Lubricados por Gas 
 
Tipo 2800 Sello Doble Cartucho de No-contacto para Bombas 
Tipo 2800E Sello Doble Cartucho de No-contacto para Bombas. 
Externamente Montado para espacios reducidos. 
 
Type 2800HP Sello Doble Cartucho de No-contacto para Bombas de Alta 
presión. 
 
Type 2800MB Sello Doble Cartucho de No-contacto de fuelle metálico para 
Bombas de que manejan altas temperaturas. 
 
Type 28AT Sello de No-contacto para Turbo Compresores. 
Type 28EXP Sello de No-contacto para Turbo Compresores. 
 
Type 28XP Sello de No-contacto para Turbo Compresores de Alta Presión. 
 
Type 28LD Sello de No-contacto para Agitadores y Ventiladores. 
 
Type 28ST Sello de No-contacto para Turbinas de Vapor. 
 
Type 28VL Sello de No-contacto para Bombas con líquidos Vaporizantes. 
 
Type 82 Sello Seco de Barrera. 
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http://www.johncrane.com/amer/english/product/2800.html
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http://www.johncrane.com/amer/english/product/82.html
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Sellos de Agitadores 
 
Tipo 32 Sello con O-Ring para 
mezcladores. 
 
Tipo 7700 Sello Cartucho Doble opuesto 
Seco/Húmedo para Mezcladores. 
 
Tipo 7800 Series Sello Universal para 
tanques – Diseño Cartucho Modular. 
Sellos Bipartidos 
 
Tipo 3710 Sello Compacto Bipartido con O-Ring 
para Bombas y Equipos Rotativos. 
 
Tipo 37FS Sello para aplicaciones especiales, 
Bipartido de Fuelle elastomérico para Agitadores, 
Mezcladores y Bombas. 
 
Tipo37FSB Sello Balanceado para aplicaciones 
especiales, Bipartido de Fuelle elastomérico para 
Agitadores, Mezcladores y Bombas. 
 
Tipo 75FS Sello Seco Bipartido para Mezcladores. 
 
Tipo_73 Sello inflable de Respaldo para el sello 
Bipartido. 
 
Página 21 
http://www.johncrane.com/amer/english/product/32.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/32.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/32.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/7700.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/7700.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/7700.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/7800.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/7800.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/7800.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/7800.html
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http://www.johncrane.com/amer/english/product/3710.html
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http://www.johncrane.com/amer/english/product/37fsb.html
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http://www.johncrane.com/amer/english/product/75fs.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/73.html
http://www.johncrane.com/amer/english/product/73.html
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Sellos Especiales 
 
Safeseal Serie SB Sellos Mecánicos para equipos y aplicaciones de Pulpa y 
Papel. 
 
 
Serie RR*P Sellos de Alta presión para Oleoductos 
 
 
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Lubricación Y Enfriamiento 
 
El contacto de las caras de los Sellos Mecánicos produce una fricción que debe ser minimizada 
para evitar recalentamiento y desgaste de las mismas. La solución es proveer una película de 
lubricación entre las caras que evite el contacto íntimo. Esta película debe ser renovada 
constantemente mediante circulación para poder realizar sus dos funciones primordiales: 
Lubricación y Enfriamiento. 
 
Dependiendo del tipo de fluido bombeado, de sus características y de las condiciones en las cuales 
se bombea, variará el sistema de soporte para garantizar que se produzca la adecuada lubricación 
y enfriamiento de las caras del sello mecánico. Con base en esto la norma API (American 
Petroleum Institute) ha especificado los diferentes sistemas de soporte denominados como Planes 
API. 
 
Sistemas de Lubricación Para Sellos Principales: 
 
PLANES API ACCIÓN REQUERIDA FLUIDO BOMBEADO 
4 Fluidos Abrasivos 
 y altas Temperaturas 
 3 Lubricación 
 
2 Enfriamiento 
PLAN 31 Recirculación con Separador 
PLAN 32 Inyección Fuente Externa 
PLAN 41 Recirculación con Separador y Enfriador 
1 Circulación 
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 
 
2 Fluidos a altas 
 Temperaturas 
3 Fluidos Abrasivos 
 4 Enfriamiento 
 y Lubricación 
1 Fluidos Limpios 
Página 23 
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Plan 11 
Consiste en una conexión de la descarga de 
la bomba a las caras del sello mecánico. 
Requiere de una platina orificio para regular 
la presión y el caudal necesario y suficiente 
para lubricar y enfriar las caras del sello. 
Cuando el diferencial de presión entre la 
descarga y la caja del sello es menor a 50 
psi no es necesaria la platina orificio. Como 
estándar se utiliza tubing de ½” para realizar 
la instalación. 
Página 24 
Plan 12 
Es similar al plan 11 pero con filtro. La 
presencia del filtro es preventiva por la 
posible aparición eventual de alguna 
partícula o suciedad. 
Plan 13 
Denominado recirculación inversa, consiste en 
una conexión desde la caja del sello a la 
succión. Se utiliza cuando no hay diferencial 
de presión entre la descarga y la caja del sello 
y por tanto, no pueden usarse ninguno de los 
planes anteriores. La platina orificio evita que 
la caja del sello quede sin líquido. 
Típicamente aplica en bombas verticales. 
Plan 14 
Es la combinación entre planes 11 y 13. 
Típicamente aplica en bombas verticales. 
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Plan 21 
Consiste en una conexión de la descarga de 
la bomba a las caras del sello mecánico, 
pasando por un intercambiador de calor. 
Página 25 
Plan 22 
Es similar al plan 21 pero con filtro. La 
presencia del filtro es preventiva por la 
posible aparición eventual de alguna 
partícula o suciedad. 
Plan 23 
Es un circuito cerrado entre la caja del sello y 
un intercambiador de calor. E sello mecánico 
debe tener un anillo de bombeo para impulsar 
el fluido de la caja hacia el intercambiador de 
calor. 
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OPCIONAL 
Plan 31 
Consiste en una conexión de la descarga de 
la bomba a las caras del sello mecánico, 
pasando por un separador ciclónico de 
abrasivos. Sólo se puede usar con sólidos en 
suspensión y fluidos ligeros. 
Página 26 
Plan 32 
Es una inyección de fuente externa a las 
caras del sello. El fluido inyectado debe estar 
a una presión de 20 a 30 psi mayor que la 
presión de caja y debe ser completamente 
compatible con el fluido de proceso. Se 
puede implementar en dos modalidades, sin 
retorno incorporándose completamente al 
bombeo y con retorno recuperando el fluido 
inyectado. 
Plan 41 
Es una combinación entre plan 21 y 31. 
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Sistemas de Lubricación Para Sellos Auxiliares 
 
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PLANES API ACCIÓN REQUERIDA FLUIDO BOMBEADO 
6 Manejo de 
 Emisiones 
5 Seguridad 
5 Fluidos Peligrosos 
• Ácidos y Cáusticos 
• Tóxicos y Cancerígenos 
• Explosivos e Inflamables 
 Fluidos Complicados 
• Viscosos 
• Con Sólidos 
• Que Solidifican 
 
PLAN 61 Venteo y Drenaje 
PLAN 62 Enjuague 
6 Fluidos en General 
7 Barrera de 
 Gas 
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 Drenaje de Fuga que no condensa 
7 Gases 
PLAN 54 Sello Dual Presurizado 
PLAN 51 Sello Sencillo 
PLAN 52 Sello Dual No Presurizado 
PLAN 53 Sello Dual Presurizado 
PLAN 55 Sello Dual No PresurizadoPLAN 65 Recolector de fuga 
PLAN 66 Detector de fuga 
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Plan 52 
Circulación de un líquido de barrera desde el 
Sello Auxiliar de un arreglo dual a un 
reservorio no presurizado. El sello auxiliar 
posee un anillo de bombeo para impulsar el 
fluido de barrera al reservorio. El reservorio 
tiene instrumentos para monitorear la presión 
y el nivel del fluido de barrera. Si el sello 
principal falla se detecta mediante subida de 
presión y nivel. 
Página 28 
Plan 53A 
Es similar al plan 52 pero el reservorio 
contiene el fluido de barrera presurizado, por 
lo que corresponde a un arreglo dual 
presurizado. El fluido de barrera se presuriza 
inyectando un gas a presión en el reservorio. 
El gas puede ser Aire o Nitrógeno. Se 
recomienda para un máximo de presión de 
150 psi. Si el sello principal falla se detecta 
mediante caída de presión y nivel. 
Plan 53B 
Es un circuito cerrado entre la caja del sello y un 
intercambiador de calor, presurizado mediante una 
vejiga. Es para arreglo dual presurizado donde el 
sello debe tener un anillo de bombeo para 
impulsar el fluido de la caja hacia el intercambiador 
de calor. Se recomienda para presiones hasta de 
1500 psi. Si el sello principal falla se detecta 
mediante caída de presión. 
Plan 53C 
Similar al 53B pero la presurización es a 
través de un pistón. Puede manejar presiones 
superiores a 1500 psi. Si el sello principal falla 
se detecta mediante caída de presión. 
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Plan 54 
Consiste en una Inyección de Fuente Externa 
de un líquido Limpio, Frío y Presurizado. 
Página 29 
Fuente Externa 
de Suministro de 
 Barrera 
Presurizada 
Plan 55 
Consiste en una Inyección de Fuente Externa 
de un líquido Limpio, Frío y No Presurizado. Fuente Externa 
de Suministro de 
 Barrera No 
Presurizada 
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Plan 61 
Consiste en una Cámara Auxiliar con 
conexiones para venteo y drenaje para 
dirigir las fugas del sello principal 
convenientemente. 
 
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Plan 62 
Es similar al plan 61 pero en la Cámara 
Auxiliar se efectúa una Inyección de fuente 
externa para Lavado. Puede ser con vapor o 
agua. 
 
Plan 65 
Consiste en un recolector de fugas líquidas 
en la conexión de drenaje de la cámara 
auxiliar. 
Plan 66 
Consiste en un monitoreo de fuga en la 
conexión de venteo de la cámara auxiliar. 
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Plan 72 
Consiste en una Inyección de fuente 
externa de Barrera de Gas No presurizada 
a la cámara auxiliar en un arreglo dual No 
presurizado con sello auxiliar seco. 
 
Página 31 
Plan 74 
Consiste en una Inyección de fuente externa 
de Barrera de Gas Presurizada a la cámara 
auxiliar de un arreglo dual presurizado con 
sellos secos. 
 
Plan 75 
Consiste en un recolector de fugas 
condensadas con un sello auxiliar seco. 
Puede ser usado en combinación con Plan 
72. 
Plan 76 
 
Consiste en un Sistema de Venteo de Fuga no 
Condensada em la câmara auxiliar com un 
sello auxiliar seco. 
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Selección de Materiales 
 
Metalurgia 
 
El acero inoxidable 316 es el material estándar utilizado para las partes metálicas de los sellos 
mecánicos. Para ácido fluorhídrico lo recomendable es Monel o hastelloy ‘C’. Para Acido sulfúrico, 
puede usarse aleación 20. con Dióxido de cloro, utilizar titanio. 
 
 
Carbón 
 
Es el material estándar utilizado para el anillo primario en los sellos mecánicos, es un carbón 
artificial, elaborado con coque, grafito, carbono negro y antracita en combinación con agentes 
aglomerantes tales como brea de carbón, alquitrán, resina sintética o antimonio. 
 
Página 32 
El titanio es uno de los materiales comercialmente asequibles que ofrece mejor resistencia 
anticorrosiva. Es resistente a medios tan agresivos como el ácido nítrico y el dióxido de cloro. 
 
El aumento de la temperatura aumenta drásticamente la 
proporción de corrosión de los ácidos. La aleación 20 es 
un grado de acero inoxidable que tiene mayor resistencia 
anticorrosiva que el acero inoxidable 316. Hastelloy ‘C’ es 
una aleación de base de níquel con la adición de 
molibdeno, cromo, manganeso, cobre y acero. En 
resistencia anticorrosiva se encuentra clasificado entre los 
metales mejor especificados para tal fin. Hastelloy es la 
marca registrada de Cabot Corporation. Hastelloy ‘C’ es el 
material utilizado como estándar para resortes, puesto 
que además de sus propiedades anticorrosivas, su 
‘robustez’ es 25% más que para uno de acero inoxidable 
como el 302. Tampoco sufre fatiga por la acción corrosiva 
del cloro como podría sufrir el acero inoxidable cuando 
está expuesto a un medio que contiene cloro, 
especialmente en secciones de forma fina como pueden 
ser los resortes utilizados en sello mecánicos. 
 
Otras cualidades del carbón se encuentran en su lubricidad, excelente disipación del calor y 
propiedades de durabilidad. El carbón es poroso (alrededor de 8%) por lo tanto es necesario 
impregnarlo al vacío para sellar esta porosidad o sinterizarlo con un aglomerante metálico como el 
antimonio. La resina fenólica es normalmente el material utilizado para impermeabilizar carbones. 
El buen rendimiento del carbón se determina por el tipo, composición y textura de sus materiales 
base y el producto aglomerante usado. La impregnación ejerce una influencia secundaria. 
El grado de carbón estándar John Crane impregnado de 
resina se agrupa en la familia 8122 (P101) que contiene los 
grados específicos 9050, 9051, 9055,9003. 
 
El carbón es compatible con una extensa gama de 
productos químicos. Además de sus cualidades de 
compatibilidad química, el carbón tiene excelentes 
propiedades de deslizamiento, y es el material preferido 
para el elemento rotativo del sello primario. 
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Materiales de Elastómeros 
 
Viton es el material estándar más usado. Es un caucho de flurocarbono (FPM), Vitón es el nombre 
registrado por DuPont. Shore Hardness es 75, lo que proporciona buenas propiedades mecánicas. 
La temperatura máxima en aplicaciones de agua caliente es 80ºC (180ºF). 
 
Aflas. Tiene propiedades similares al Vitòn pero con la ventaja de resistir agua y vapor a altas 
temperaturas. 
 
EPDM o etileno y propileno, para un Shore Hardness de 75 tiene buenas propiedades mecánicas. 
Normalmente sólo se utiliza en soluciones de agua caliente y cáusticas/alcalinas. 
 
Kalrez. Grado 4079 ofrece una resistencia química similar al teflón y es térmicamente estable hasta 
una temperatura de 316ºC (600ºF). 
Rango de temperatura para algunos Elastómeros 
Página 33 
Rango de temperatura normal recomendado Rango de temperatura extendido por cortos períodos 
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Materiales para Asientos 
 
Cerámica 
 
• Adecuada para servicios generales 
• Buena dureza 
• Químicamente resistente 
• Cuanto mayor contenido de alúmina, mayor resistencia al calor. Cuanto mayor sea el 
porcentaje, mejor será la calidad. El grado estándar es 99,5% o grado superfino. 
• La cerámica tiene cualidades de disipación del calor muy pobres, también es quebradiza y 
sufre de un fenómeno conocido como agrietamiento térmico. 
 
Carburo de Tungsteno 
 
• Buenas propiedades al uso en condiciones severas. 
• Alta conductividad térmica. 
• Alto modulo de elasticidad, por lo que es menos afectado por la distorsión por presión que los 
otros materiales no metálicos en las caras. 
• Mejor resistencia a los golpes comparado con los otros materiales duros no metálicos 
• Limitada resistencia química particularmenteen trabajo con ácidos 
• Limitada habilidad para correr en seco, en condiciones de poca lubricación o en corridas en 
combinación con el mismo. 
 
Carburo de Silicio 
 
• Es el material estándar para aplicaciones de procesos industriales. 
• Tiene las mejores propiedades de todos los materiales para asientos 
• Excelente resistencia química 
• Extremadamente buenas cualidades de disipación de calor 
• Muy frágil 
• Para aplicaciones químicas extremadamente severas (Por ejemplo cuando el fluido podría atacar 
al carburo de tungsteno) 
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Análisis De Fallas 
 
 
Fases Del Análisis 
 
 
Investigación 
 
El análisis se inicia indagando todos los detalles acerca de la falla. Se observa la falla, cómo ocurre, 
cuándo ocurre y por dónde se produce la fuga. Se valida el problema, constatando la certeza de la 
falla y se hacen los ajustes, recomendaciones y verificaciones posibles, para tratar de resolver la 
situación en equipo con el cliente ó dueño de la aplicación. 
 
Diagnóstico 
 
De la investigación se obtiene la información suficiente para establecer un diagnóstico de lo 
sucedido. Éste involucra la definición del TIPO DE FALLA ocurrido y la determinación de LAS 
CAUSAS DE LA FALLA. 
 
Existen tres posibles tipos de fallas que pueden producirse en los diferentes elementos del sello 
(elastómeros, partes metálicas, caras, etc): 
 
•ATAQUE QUÍMICO. 
•DAÑO MECÁNICO. 
•DAÑO TÉRMICO. 
 
El tipo de fallas se determina por simple observación del estado de las partes o puede exigir el uso 
de análisis de laboratorio, si se dificulta establecerlo con la simple inspección. Entre las posibles 
causas de la falla, las más frecuentes son el mal manejo y mal montaje de los sellos, el mal diseño o 
mala selección del sello y sus accesorios, la mala operación del equipo y de los sistemas soporte 
del sello, la contaminación o variación del fluido bombeado, y las malas condiciones del equipo que 
pueden afectar el funcionamiento del sello. 
 
 
Solución 
 
Finalmente, el diagnóstico ofrece toda la información necesaria para generar las medidas 
correspondientes para eliminar el problema ó causa raíz. Dichas medidas van desde mejorar las 
características del sello y/o sus accesorios, hasta el cambio de materiales, y si es necesario el 
cambio total del arreglo y los sistemas de soporte. También la solución puede estar en elementos 
ajenos al sello, como por ejemplo corregir condiciones del equipo o implementar medidas rigurosas 
para garantizar la correcta operación del equipo y de los sistemas soporte del sello. 
 
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FLEXIÓN 
OVALIDAD 
ALINEACIÓN 
FILOS E IRREGULARIDADES 
Instalación De Sellos Mecánicos 
 
Para la correcta instalación de los sellos mecánicos es necesario seguir una metodología apropiada 
que difiere dependiendo de cada sello, su diseño, su configuración, etc. Sin embargo, hay una serie 
de pasos obligatorios que deben seguirse para instalar cualquier tipo de sello mecánico. Estos se 
citan como sigue: 
 
• Conocer el tipo de Sello 
• Conocer el diseño del montaje 
• Conocer materiales a utilizar 
• Verificar las condiciones del Equipo 
• Preparar el sello 
• Determinar y verificar la posición del Sello 
• Realizar el montaje del Sello 
• Verificar conexiones y tuberías 
 
Los tres primeros aspectos se establecen claramente entre los puntos antes tratados en éste 
manual. La verificación del equipo consiste en asegurar que las distintas variables mecánicas y 
tolerancias geométricas se encuentren entre los límites aceptables. 
 
 
Verificaciones 
 
En el Eje 
 
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Motor Abajo (Bomba Arriba) Divergencia vertical 
Motor de un lado de la bomba Divergencia horizontal 
 
En la bomba 
 
Alineación 
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Determinar y Verificar la posición del sello (Procedimiento para 
Sellos No Cartucho) 
 
Se debe determinar dimensionalmente la posición del sello: 
 
1. Marcar la cara de la cavidad de sellado en la camisa o eje. Esta es la línea de referencia. 
 
2. Determinar la longitud de trabajo del sello mecánico: 
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Línea de Referencia 
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3. La longitud de trabajo del sello mecánico puede obtenerse de la ficha técnica del sello o del 
dibujo de instalación (L3 para el siguiente ejemplo): 
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4. Se calcula la distancia de instalación (X), a partir de la línea de referencia marcada 
inicialmente. Allí se marca una nueva línea que representa la posición del sello mecánico: 
5. En la línea de posición marcada se coloca el sello mecánico como sigue: 
6. El montaje del cabezal se realiza fijándolo al eje mediante los tornillos prisioneros, y el 
montaje del asiento se realiza fijando la brida a la carcasa mediante los pernos. La 
instalación se completa al ensamblar la carcasa y el impulsor de la bomba (depende del 
diseño de la bomba). 
Página 40 
X = L3 - A 
X = Distancia de Instalación 
L3 = Longitud de Trabajo o de compresión del cabezal 
A= distancia del frente de la caja al frente del asiento 
Línea de Posición del sello 
A 
X 
L3 
Línea de Referencia 
L3 
Línea de Posición del sello 
Línea de Referencia 
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1. Reduce errores en montaje 
2. Incrementa Confiabilidad 
3. Adaptable a múltiples bombas 
4. Reduce pérdida de tiempo 
5. Incrementa el rendimiento 
Montaje De Sello Cartucho 
 
1. En primer lugar se desliza el cartucho sobre el eje, posicionándolo como indica la figura. 
2. Luego se arma la bomba montando la caja de estoperos, el impulsor y la carcasa. 
3. Seguidamente se fija la brida del cartucho a la caja de estoperos, mediante los pernos 
correspondientes. 
4. Finalmente se ajustan los tornillos prisioneros del collar del cartucho, al eje. Para terminar, se 
retiran los espaciadores. En ese momento queda instalado el sello cartucho. 
 
Ventajas del Montaje en Cartucho 
 
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1 2 3 5 6 11 33 
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Bogotá 
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Barrancabermeja 
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Cartagena 
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Cali 
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