Un juego completo de sellos mecánicos se compone de dos tipos de sellos: sellos dinámicos y sellos estáticos; ambos son indispensables. El tipo comúnmente utilizado en las bombas centrífugas para lodos es el sello mecánico de doble cara frontal y diseño tipo cartucho, el cual cuenta con un total de 5 puntos de sellado (véase la figura a continuación). El sello dinámico se basa en el contacto estrecho entre las dos caras frontales de sellado para mantener la estanqueidad durante la rotación, mientras que el sello estático depende principalmente del anillo de sellado de caucho del sello mecánico para mantener la estanqueidad entre el anillo rotatorio y el manguito del eje ante movimientos leves.

1- Cara de sellado del par de fricción (anillos móvil y estacionario)

2- Anillo de sellado del anillo estacionario 3- Área de sellado de la cubierta

4- Sellado entre la camisa del eje y el eje

5- Anillo de sellado entre la camisa del eje y el anillo móvil

Las fugas en el sellado de las bombas centrífugas para lodos se deben principalmente a tres problemas de sellado:

(1) Anillo de sellado de caucho del sello mecánico

La temperatura del medio transportado por la bomba centrífuga para lodos es relativamente elevada; esto puede provocar una transmisión de calor a alta temperatura desde el medio, manteniendo el sello mecánico en un estado de alta temperatura durante periodos prolongados. Especialmente durante el funcionamiento de la bomba, la rotación a alta velocidad y el calentamiento por fricción en la cara de sellado del sello mecánico pueden causar el envejecimiento o la deformación del anillo de sellado de caucho. Para reducir la temperatura de funcionamiento del sello mecánico, la bomba de lodos requiere un suministro de agua de refrigeración hacia el sello durante su operación. Sin embargo, la dureza del agua de refrigeración y las impurezas que esta contiene pueden causar, gradualmente, daños en el anillo de sellado de caucho o reducir su eficacia de sellado.

(2) Muelle de compresión del anillo de sellado

El muelle de compresión tiene la función de proporcionar una compensación elástica al anillo móvil. Debido a la presencia del agua de refrigeración, el sello mecánico acumulará una gran cantidad de incrustaciones tras un cierto periodo de uso; esto afectará el rendimiento del muelle de compresión, impidiendo que las caras de sellado de los anillos móvil y estacionario del sello mecánico ajusten herméticamente, lo que generará espacios entre dichas caras y provocará fugas.

(3) Daños en la cara de sellado del sello mecánico

La cara de sellado del sello mecánico suele estar fabricada con materiales altamente resistentes al desgaste, tales como aleaciones duras o carburo de silicio; asimismo, la estructura de los sellos mecánicos tipo cartucho —de uso común— reduce considerablemente el impacto de los factores externos sobre dicha cara. Por consiguiente, bajo condiciones de uso normales, resulta difícil que la cara de sellado del sello mecánico sufra roturas o daños a causa de impactos de fuerzas externas.

Para diagnosticar la causa de las fugas en el sellado e identificar su ubicación exacta, es posible realizar un análisis y emitir un juicio basándose en la prueba de fugas en estado estático —realizada tras el montaje del sello— y en la observación de la situación de las fugas una vez que el sello se encuentra en rotación. Si el sello mecánico se encuentra en estado estacionario tras su instalación y se produce una pequeña fuga al introducir una determinada presión de agua de refrigeración, el problema suele deberse a los anillos de sellado situados en los anillos dinámico y estático del sello mecánico. Si la fuga del sello mecánico es considerable tras la introducción del agua de refrigeración, esto indica que existe un problema en el sellado de las caras frontales entre el anillo móvil y el anillo estacionario. Esto suele ser consecuencia de la imposibilidad de que ambas caras frontales encajen perfectamente; esta avería requiere el desmontaje y la reinstalación del sello mecánico. Si no se produce ninguna fuga durante la etapa inicial de funcionamiento del sello mecánico, pero esta aparece tras un periodo de operación, la causa suele ser el fallo del muelle de compresión del sello o un daño en el anillo dinámico del mismo. Además, es posible determinar la causa del fallo del sello —y formular los planes de mantenimiento correspondientes— basándose en el estado operativo de la bomba de lodos, los valores de vibración y la velocidad del equipo, la calidad del agua de refrigeración y el tiempo de funcionamiento del sello.