Estándar API 682

La norma API 682 , titulada "Bombas - Sistemas de sellado de ejes para bombas centrífugas y rotativas", es la norma del Instituto Americano del Petróleo ( API ) para sellos mecánicos de cara frontal . ^{[ 1 ]} El propósito de la API 682 es ayudar en la selección y operación de sellos mecánicos de cara frontal en bombas centrífugas . Se basa en el conocimiento y la experiencia combinados de fabricantes de sellos, empresas de ingeniería y usuarios finales. La API 682 está destinada principalmente a su uso en las industrias del petróleo, el gas natural y la química, pero a menudo se la cita para otros tipos de equipos e industrias. ^{[ 2 ]}

La API cuenta con aproximadamente 500 estándares técnicos para procesos y componentes.

A finales de la década de 1980, los sellos mecánicos ya se habían consolidado como el método preferido para sellar bombas rotativas. Sin embargo, las normas sobre sellos mecánicos solían estar ocultas entre otras normas, como DIN 24960, ANSI B73 y API 610. Todas estas normas se referían principalmente a bombas, y cualquier mención a sellos se centraba en cómo interactuarían los sellos mecánicos con las bombas. ^{[ 2 ]}

La norma API 610 se refiere a las bombas centrífugas y está destinada principalmente a su uso en las industrias del petróleo, el gas natural y la química. Si bien las ediciones 1.ª a 7.ª de la API 610 incluían especificaciones para sellos mecánicos, a partir de la 8.ª edición, la API 610 se remite a la API 682 para las especificaciones de sellos. ^{[ 2 ]}

A finales de la década de 1980, un grupo de ingenieros y gerentes de equipos de refinería comenzó a comparar soluciones de sellado para aplicaciones en refinerías. Este grupo, liderado por VR Dodd de Chevron, elaboró ​​un plan general y el Instituto Americano del Petróleo (API) acordó establecer una norma para sellos mecánicos: API 682. En 1990 se formó un Grupo de Trabajo y la primera reunión se celebró en enero de 1991. Este Grupo de Trabajo estaba compuesto por catorce miembros de diversas refinerías y fabricantes de sellos y bombas. La primera edición de API 682 se publicó en octubre de 1994. ^{[ 2 ]}

Un aspecto interesante de la API 682 es que incluye un conjunto sólido de valores predeterminados. Es decir, a menos que el usuario indique lo contrario, la API 682 toma decisiones predeterminadas para aspectos específicos como: ^{[ 2 ]}

• Tipo de sello
• Giratorio o estacionario
• Disposición del sello
• Configuración/orientación del sello
• Materiales
• Plano de tuberías
• ... muchos otros.

Algunas declaraciones dentro de la API 682 son normativas, es decir, obligatorias, mientras que otras son informativas, es decir, descriptivas pero no obligatorias. En particular, muchas de las ilustraciones son informativas. Esta distinción no siempre ha sido evidente para el lector. ^{[ 2 ]}

Se han publicado ediciones posteriores de la norma API 682. La edición actual es la 4.ª edición.

La primera edición de la norma API 682 era completamente nueva, aunque algunas partes se extrajeron de la norma para bombas API 610 y de párrafos existentes de la norma API.

La declaración de misión para la 1.ª edición fue:

"Esta norma está diseñada para que, por defecto, se utilicen los tipos de equipos más comúnmente suministrados que tengan una alta probabilidad de cumplir el objetivo de al menos tres años de servicio ininterrumpido, cumpliendo al mismo tiempo con las regulaciones de emisiones." ^{[ 3 ]}

Aunque esta declaración de principios ya no aparece en la norma, sigue siendo el principio básico que guía el trabajo del Grupo de Trabajo API 682 y su relevancia sigue siendo la misma para la 4.ª edición que para la 1.ª.

Además de proporcionar requisitos para sellos mecánicos, la 1.ª edición de API 682 también proporcionó una guía sobre cómo seleccionar el sello correcto para varias aplicaciones comunes en refinerías. Para proporcionar esta guía de selección de sellos, fue necesario categorizar las aplicaciones en varios servicios: ^{[ 3 ]}

• No hidrocarburo
• agua
• agua agria
• cáusticos/aminas
• ácidos
• Hidrocarburo no inflamable
• Hidrocarburo instantáneo.

También fue necesario categorizar los diferentes tipos de sellos que se utilizaban en estos servicios. Se designaron tres tipos de sellos: ^{[ 3 ]}

• Tipo A – Empujador de juntas tóricas
• Tipo B – Fuelle metálico con junta tórica
• Tipo C – fuelle metálico con junta flexible (alta temperatura).

Antes de la API 682, 1.ª edición, los sellos múltiples se designaban como sellos "en tándem" o "dobles"; sin embargo, los avances en el diseño de sellos habían vuelto obsoletos estos términos clásicos. Como resultado, existía cierta confusión sobre cómo se designaban los sellos múltiples. El grupo de trabajo decidió utilizar una designación más descriptiva y optó por definir configuraciones de sellos dobles. Un sello doble consistiría en dos conjuntos de caras de sellado utilizadas en la misma cámara de sellado. El fluido entre estos dos conjuntos de caras de sellado podría estar presurizado o no presurizado. Se definieron tres configuraciones estándar: ^{[ 3 ]}

• La disposición 1 es un sello único.
• La disposición 2 es un sello doble sin presión.
• La configuración 3 es un sello de doble presión.

La primera edición de la norma API 682 no incluía sellos de contención ni sellos de barrera para gases secos.

Tras definir los servicios, los tipos de juntas y las disposiciones de las mismas, se creó una serie de diagramas de flujo para ayudar a seleccionar el tipo de junta, los materiales especiales o los requisitos de diseño, y los planos de tuberías correspondientes.

Los sellos API 682 debían tener una alta probabilidad de tres años de servicio confiable. Para demostrarlo, se requería realizar pruebas de rendimiento de los sellos en fluidos de proceso bajo presiones y temperaturas representativas. Estas pruebas de rendimiento se denominan “Pruebas de Calificación”. ^{[ 3 ]}

La idea general de la prueba de calificación era demostrar la solidez del diseño. El objetivo de la prueba era simular un funcionamiento en estado estacionario a largo plazo seguido de una alteración del proceso. La alteración simulada consistió en cambios de presión y temperatura, e incluyó la pérdida de flujo. Los resultados de estas pruebas se pusieron a disposición del comprador para su evaluación. No se presentaron criterios de aceptación en la primera edición de la norma API 682. ^{[ 3 ]}

Además de la prueba de calificación del diseño, cada sello API 682, ya sea nuevo o reparado, debe someterse a una prueba de presión con aire antes de ser enviado al usuario final. ^{[ 3 ]}

Una de las principales críticas a la primera edición de la norma API 682 fue que todos los sellos eran de uso intensivo y, por lo tanto, costosos, sin alternativas para un mantenimiento sencillo. En cierta medida, esto fue intencional y se hizo para reducir el inventario, fomentar la familiaridad con un número limitado de tipos de sellos y aumentar la confiabilidad. Otra crítica a la primera edición de la API 682 fue que solo consideraba bombas API 610 y únicamente aplicaciones en refinerías. Las industrias química y petroquímica utilizan habitualmente bombas ASME además de las bombas API 610. Ampliar el alcance de las bombas cubiertas por la API 682 permitiría aplicar sellos estandarizados en un mayor número de industrias. ^{[ 2 ] [ 4 ]}

En la 2.ª edición, la organización de API 682 se modificó para ajustarse a las normas ISO: esta reorganización implica que no existe una guía de referencias cruzadas sencilla entre los números de párrafo de la 1.ª y la 2.ª edición. ^{[ 2 ]}

A efectos prácticos, la tercera edición de la norma API 682 es idéntica a la segunda edición. La segunda edición, ya finalizada, se presentó a la Organización ISO para su aprobación como su norma ISO 21049. En aquel momento, API e ISO tenían un acuerdo para publicar normas conjuntamente. La Organización ISO realizó ligeras modificaciones editoriales a la segunda edición, incluyendo la corrección de errores tipográficos y conversiones de unidades. Por consiguiente, API tuvo que volver a publicar una segunda edición corregida, pero optó por denominarla tercera edición. La tercera edición de la norma API 682 se publicó en septiembre de 2004. ^{[ 5 ]}

API e ISO ya no tienen un acuerdo para emitir normas conjuntamente. La edición de 2004 de la norma ISO 21049 es la única disponible y se desconocen los planes para actualizarla. ^{[ 6 ]}

Un grupo de trabajo de veinticinco miembros dedicó seis años a actualizar la 3.ª edición a la 4.ª edición. ^{[ 1 ]} La 4.ª edición de API 682 está organizada de forma similar a la 2.ª y 3.ª ediciones: ^{[ 7 ]}

1. Alcance
2. Referencias normativas
3. Términos, definiciones y símbolos
4. Sistemas de sellado
5. General
6. Requisitos de diseño
7. Configuraciones de sellado específicas
8. Accesorios
9. Instrumentación
10. Inspección, pruebas y preparación para el envío.
11. Transferencia de datos

Anexidades

• Anexo A – Procedimiento recomendado para la selección de sellos
• Anexo B – Materiales típicos y especificaciones de los materiales
• Anexo C – Hojas de datos de sellos mecánicos
• Anexo D – Códigos de sellos
• Anexo E – Formularios de requisitos de datos para sellos mecánicos
• Anexo F – Tutoriales técnicos y cálculos ilustrativos
• Anexo G – Planos de tuberías estándar y hardware auxiliar
• Anexo H – Lista de verificación para inspectores de todos los sellos
• Anexo I – Pruebas de calificación de sellos

Las normas API se revisan cada cinco años y se reeditan cada diez. En 2017 se creó un nuevo grupo de trabajo para la norma API 682 y ya se están realizando los preparativos para la quinta edición.