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H. Tona Noviembre 2011
John Crane Colombia S.A.
API Standard 682
ISO 21049Tercera Edición, Septiembre 2004
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• Especificaciones para Bombas Centrífugasde Servicios Generales de Refinerías.Estándar API 610
• Especificaciones para Sistemas de Selladoen Bombas Centrífugas y Rotativas.Estándar API 682
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IntegrantesIntegrantes de API 682de API 682
1ª Edición Sólo miembros de refinerías
3ª EdiciónJefe
Joe Thorp
3 miembros
1a edición
Representantes
PlantasQuimicas
Incluidoscomites
PIP
RepresentantesEuropeos
Por John Crane Gordon Buck
Chris Fone(ESA) Peter Bowden
4ª EdiciónPresidente Rick
Eickhoff, ExxonMobil
Por John Crane
Gordon Buck
Peter Bowden
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0
100
200
300
400
500
600
-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800
°F
psi
gRangos de Operacion Categorias
Sellos Cat. 1
Sellos Cat. 2 y 3
Limites API 682 1a
edicion260260260260 CCCC 400400400400 CCCC20 bar g20 bar g20 bar g20 bar g 41 bar g41 bar g41 bar g41 bar g34.5 bar g34.5 bar g34.5 bar g34.5 bar g
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Alcance Categorias
Categoria 1
Bombas de Industria Quimica y Petroquimica
Sellos de proceso disenados para ANSI y cajasamplias segun ISO.
Categoria 2
Bombas API de Industria de Petroleo y Gas.
Servicios definidos previamente como AplicacionesAPI-610.
Pruebas de Calificacion como Cat. III
Categoria 3
Bombas API de Industria de Petroleo y Gas.
Sellos Premium la mas alta especificacion de API 682.
Requiere reportes completos de pruebas de calificacion.
API 682API 682
3ª3ª EdiciónEdición
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TIPOS DE SELLOS
API 682 3ª API 682 3ª EdiciónEdición
SELLOS MECÁNICOS SELLOS MECÁNICOS BALANCEADOS Y CARTUCHOS BALANCEADOS Y CARTUCHOS
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Orientaciones
7.3.4.2.1 – El arreglo 3 estándar es de configuración “face-to-back”.
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7.3.4.2.2 – Si se especifica, configuraciones “face-to-face” o “back-to-back” pueden ser provistas.
Face to FaceBack to Back
Orientaciones
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6.1.1.1 – Sellos Cartucho
6.1.1.4 – Espaciadores robustos para evitar daños durante el Ensamble o desensamble.
Espaciadores
Diseño
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Requerimientos para Caja de Sellado
6.1.2.6 Holgura mínima entre Sello y Caja 3 mm (1/8 in)
Mín 1/8”
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Mínimo 4
6.1.2.7 Cuatro tornillos como mínimo deben ser usados.
Requerimientos para Caja de Sellado
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Máximo 0,0005” (TIR)
6.1.2.13 Perpendicularidad con eje max 0,5 µm/mm (0,000 5 in/in)
Requerimientos para Caja de Sellado
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Requerimientos para el diseño de Bridas
6.1.2.6 – Holguras radiales: Componentes rotativos vs. estacionarios = 0.125” mínimo
Mín 1/8”
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6.1.2.6 – Holguras radiales: Anillo de bombeo y “bore” = 1/16” mínimo (8.6.2.3)
Mín 1/16”
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.1.2.6 – Holguras radiales: “OD” sello contenedor y buje = 0.060” mínimo
Mín 1/16”
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.1.2.8a – Las bridas deben tener agujeros para tornillos, no ranuras. Las bridas para bombas de carcaza partida son una excepción.
Agujeros No ranuras
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.1.2.8a – Las bridas deben tener agujeros para tornillos, no ranuras. Las bridas para bombas de carcaza partida son una excepción.
Requerimientos para el diseño de Bridas
Ranuras Verticales Ranuras Radiales
Permitido No permitido
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Ajuste
+ 0.005”diametral
6.1.2.8b – Ajuste de fijación en pestaña de centramiento= 0.005” TIR.
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.1.2.8c – Hombro del asiento de min 3mm (1/8”) de espesor
Mín 1/8”
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.2.1.2.1 Si es especificado o requerido por 6.1.2.14, multipuerto o flushdistribuido debe ser provisto para arreglos 1 & 2 con sellos rotativos.
Flush Distribuido Multipuerto
Requerimientos para el diseño de Bridas
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Mín
0.187”
6.1.2.21 – Conductos perforados deben ser de 0.187” mínimo.
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.1.2.20 – Bridas para sellos húmedos deben ser auto venteadas.
7.2.4.2 & 7.3.4.3 – Salida tangencial de la barrera
Entrada
Salida
Auto venteo
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.2.1.2.2 – Empaque confinado (O-ring o espirometálico) debe ser usado entre la brida y la cámara de sellado con contacto metal-metal en esta área.
Requerimientos para el diseño de Bridas
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7.1.2.1 & 7.1.2.2 (Arreglo 1) – Las bridas deben tener buje de restricción;
Categoría 1 – Buje fijo de carbón - estándar. Si se especifica use buje flotante de carbón.
Categoría 2 – Buje fijo de metal anti-chispa, standard. Opción buje flotante o segmentado de carbón.
Categoría 3 – Buje flotante de carbón - standard. Opción buje segmentado.
Buje Flotante Buje Segmentado
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.1.2.22 – Holgura de Bujes Fijos:
• ≤ 2.0” = 0.025” máximo
• Cada pulgada adicional (o fracción de pulgada); adiciones 0.005”
Max 0.025” diametral
Requerimientos para el diseño de Bridas
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6.1.2.23 – Holgura de bujes flotantes de carbón:
•≤ 2.0” = 0.007” máximo
•> 2.0 ≤ 3.0” = 0.009” máximo
•> 3.0 ≤ 4.75” = 0.011” máximo
Max 0.007” diametral
Requerimientos para el diseño de Bridas
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Holguras en asientos 4ª edición
� Mínima holgura diametral
� 1 mm para ejes <= 60 mm de diámetro
� 2 mm para ejes mayores
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Holguras en asientos John Crane
� Holgura nominal tradicional
� ~ 1/16 pulgada (1.5 mm) diametral
� Pudiera ser menor debido a la tolerancia de fabricación
� Será 2mm (0.079”) para productos API 682 4a edición
� Incluye tolerancia de fabricación
� En el desarrollo de nuevos asientos
� En algunos casos socavar camisas
� En algunos casos aumentar el tamaño del sello
� Se recomienda estrictamente 2mm para todos los sellos sean API o no
� Debe ser asegurado en el proceso de diseño
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Requerimientos en anillos de bombeo – 4a Edición
� Mínima holgura diametral
� 1 mm para ejes <= 60 mm de diámetro
� 2 mm para ejes mayores
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6.1.3.3 – Hombro tope para cabezal de sello. 2609/3609 usan ranura tope.
6.1.3.7 – Espesor mínimo de 0.100”
•Diámetros de eje < 2.250” = 0.100” de espesor mínimo
•Diámetros de eje de 2.250 a 3.250” = 0.150” de espesor mínimo
•Diámetro de eje > 3.250” = 0.200” de espesor mínimo
6.1.3.10 – Tornillos de Collar no deben traspasar la camisa a menos que tenga desahogo.
0.100” min (2.5 mm)
Ver tabla 30.100 to 0.200”
(2.5 to 5.00 mm)
Localización del hombro
Recubrimiento opcional
Alivio Alivio
O-ring en lado proceso
Requerimientos para el diseño de Camisas
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Conexiones en Bridas y cajas
a Todos son NPTb Conexiones requeridas cuando throttle bushing es provistoc Conexión 3/8 NPT cuando no hay espacio para 1/2 NPTd 1/2 NPT para ejes < 63,5 mm (2,5 pulg.), 3/4 NPT para mayorese conexión 1/4 NPT cuando no hay espacio para 3/8 NPTf conexión tangencial preferida para la salidag WS = Conexión es provista sólo cuando es especificado el apropiado plan
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API 682 3ª EdicionLinea de Productos John Crane Categoria 1
Arreglo 1 5610Q-1 5615Q-1 Contacto liquido
Tipo A Descripcion
Arreglo 2 5620P-1 5625P-1 Dual liquido de barrera
Arreglo 2 5620D-1 Engineered ECS
Contacto seco contenedor secundario
Arreglo 3 5620P-1 5625P-1Liquido de barrera
face-to-back
Arreglo 3 2800 2800MBGas de barrera
(0-300 psig)
Tipo C
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Tipo B
Buje de Carbon estandar en sellos sencillosOpcional sello interno estacionario
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Arreglo 11648-2 1670-2
Sencillo contacto liquido
opcion RREL
Tipo A Descripcion
2648-2 2670-2 Liquido de barrera
2648-2C 2670-2C Contacto seco contenedor secundario
3648-2 3670-2 Liquido de barrera
2800 2800MBGas de barrera
(0-300 psig)
Tipo C
1604-2
2609-2
2609-2C
3609-2
N/A
2648-2N 2670-2N No-contacto contenedor secundario
2609-2N
2800HP N/AGas de barrera
(300 – 600 psig)N/A
Tipo B
Arreglo 2
Arreglo 2
Arreglo 2
Arreglo 3
Arreglo 3
Arreglo 3
Buje de bronce estandar en sellos sencillos.
API 682 3ª EdicionLinea de Productos John Crane Categoria 2
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Arrangement 1
1648-3 1670-3Sencillo contacto liquido Opcion RREL
Tipo A Descripcion
2648-3 2670-3 Liquido de barrera
2648-3C 2670-3CContacto seco contenedor secundario
3648-3 3670-3 Liquido de barrera
2800 2800MBGas de barrera
(0-300 psig)
Tipo C
1604-3
2609-3
2609-3C
3609-3
N/A
2648-3N 2670-3NNo-contacto contenedor secundario
2609-3N
2800HP N/AGas de barrera
(300 – 600 psig)N/A
Tipo B
Arreglo 2
Arreglo 1
Arreglo 2
Arreglo 2
Arreglo 3
Arreglo 3
Arreglo 3
API 682 3ª EdicionLinea de Productos John Crane Categoria 3
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Material para Caras
Sellos múltiples todas las categorías:
Tipo 2800: Anillo Primario: P99 (8261)Asiento: D81 (1903)
Tipo 2800HP: Anillo Primario: P99 (8261)Asiento: D81 (1903)
Tipo 2800MB: (Sin Calificar por ahora)
ECS: Anillo Primario: P15 (7250)Asiento: D81 (1903)
Tipo S48SC: Anillo Primario: P173 (8276)Asiento: D81 (1903)
Tipo 28SC: Anillo Primario: P147 (8270)Asiento: O15 (9205)
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Material para Caras
CATEGORÍA 1:
Tipo 5610/5620: Anillo Primario: F55 (9055) {en stock} P200 (8250)P147 (8270) {Alt.};P147 (8270) {Alt: Diseño RS}
Asiento: 058 (9221) D86 (1908)
Tipo 5615/5625: Anillo Primario: P87 (8225)Asiento: O58 (9221) D86 (1908)
Tipo 5620D: Anillo Primario: P15 (7250)Asiento: O58 (9221) D86 (1908)
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Material para Caras
CATEGORÍA 2 / 3:
1648 / 2648 / 3648: Anillo Primario: F48 (9048) P147 (8270); P15 (7250)– Grupo de Fluidos No-HidrocarburoAsiento: D81(1903)
1670 / 2670 / 3670: (2670 / 3670 Sin calificar por ahora)Anillo Primario: P87 (8225)Asiento: D81 (1903)
1604: Anillo Primario: P190 (8016); P194 (7273); D55 (8792)Asiento: D81 (1903)
2609 / 3609 HTL: Anillo Primario (Interno): P190 (8016); P194 (7273); D55 (8792)Anillo Primario (Externo): P190 (8016); P194 (7273)Asiento: D81 (1903)
2609 / 3609 HTC: Anillo Primario (Interno): D107 (1883)Anillo Primario (Externo): P190 (8016); P194 (7273); D107 (1883)Asiento: D81 (1903)
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Material para Caras
Para el resto de servicios:
(1) Tungsten Carbide Primary/ Mating Rings: O15Note: For the above material:(1) The combination of WC vs SiC was qualified for metal bellows seals in high temperature Mineral Oil using the above noted materials. This vendor is not the current vendor of choice. They are no current plans to qualify a combination of Carbon vs WC, or WC vs SiC, or SiC vs WC for other seal types in other fluid groups at this time.Using the family designation “O15” is the best choice for cost and availability and the material supplied would most likely come from the vendor that we would eventually qualify if required. Customer specific testing can be done,but at a rather high cost. D65 (8704) is the non-API preferred material at this time.
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Material para CarasAdditional Material Notes:
A) It is recommended to take exception to the API 682 / ISO 21049 requirement for qualified material for
Cat. 1 seals as there is a low requirement for the use of these seals and the materials are stocked as family grades. For example on Type5610/5620 seals the materials tested and qualified were P200 (8250) and D86 (1908J), but the standard components are stocked as F55 and O58. The materials in the family, both carbon and silicon carbide have undergone rigorous qualification testing under the John Crane qualification requirements to be included into a material family.B) Materials for Cat. 2 & 3 seals that are not qualified pairs
1) The face material pair is not specified by the customer on the data sheet and the material pair is; Hard vs Hard faces arerequired for the application OR a non-qualified carbon vs Hard face is required due to the corrosive nature of the application. In these cases Family Grades shall be specified. Add a note:“The materials supplied are not qualification tested, but are required to satisfy the requirements for the specified operating conditions.”2) The material of the mating ring is not the standard default material (i.e. D81) due to the nature of the fluid being sealed (i.e. acid or caustic will attack reaction bonded SiC). The qualified carbon grade should still be specified or default to 2a above. The mating ring material should be a Family Grade. Add a note:“An alpha sintered silicon carbide mating ring is supplied due to the nature of the fluid being sealed.”3) The customer (Purchaser / End User) specified the materials to be used on the data sheet. Family Grades shall be used unless a specific grade is noted for one or both faces (i.e. Graphite Sic – D107). Add a note:“Materials supplied are customer specified.”C) Non – Qualification Tested Configurations
1) Configuration was specified by the customer on the data sheet (i.e. Type A, Category 3, Configuration 3CW-BB). Seal Type would still be 3648-3, etc. Add a note:“Seal configuration is customer specified.”2) Configuration was specified by John Crane in the quote and noted to be an exception as not qualified. Seal Type would still be 3648-3, etc. Add a note:“The seal configuration has not been qualification tested, but is required to satisfy the requirements for the specified operating conditions.”P.S.: Always look at the Qualification Forms on the Engineering website for updates
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Material para Caras
Códigos de Materiales John Crane que reúnen las calificaciones API 682 Material Numero de ParteCódigo Sufijo Descripción1 . . . . . . . . . .0550 . . . . . . . . . . . .Acero Inoxidable316
B 93 . . . . . . . .9505 . . . . . . . . . . . .Nitrilo
D 55 . . . . . . . .8792 . . . . . . . . . . . .Carburo de Tungsteno
D 81 . . . . . . . .1903 . . . . . . . . . . . .Carburo de Silicio - Reaction Bonded
D 86 . . . . . . . .1908 . . . . . . . . . . . .Carburo de Silicio - Alpha Sintered
P 15 . . . . . . . .7250 . . . . . . . . . . . .Carbón - Especifico
P 147 . . . . . . .8270 . . . . . . . . . . . .Carbón Especifico
X . . . . . . . . . .9549 . . . . . . . . . . . .Fluoroelastomero
X 14 . . . . . . . .3769 . . . . . . . . . . . .Perfluoroelastomero
X 15 . . . . . . . .3767 . . . . . . . . . . . .Perfluoroelastomero
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Materiales Categoria 1
Partes Metalicas316 SS
ResorteHastelloy™ C
Sellantes SecundariosFluoroelastomeros
Anillo PrimarioCarbon con Resina - estándarCarburo Tungsteno - opcional
AsientoCarburo Silicio Alfa Sinterizado
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Categoria 1 Tipo de Sello
5620P-1
Tipo A
Arreglo 2
Anillo de bombeo
Balanceado a presion de reversa
Sello interior estacionario opcional
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Categoria 1 Tipo de Sello
5620D-1
Tipo A
Arreglo 2
Sello contenedor secundario
Carburo de Silicio Alfa-sinterizado
Sello interior estacionario opcional
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Categoria 1 Tipo de Sello
5615Q-1
Tipo B
Arreglo 1
Fuelle metalico soldado Sealol Aleacion C-276
Buje fijo de carbon
Sello interior estacionario opcional
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Categoria 1 Tipo de Sello
5625P-1
Tipo B
Arreglo 2
Sello Dual tiene entrada radial y salida tangencial del fluido de barrera
Anillode bombeoCarburo Silicio Alfa-sinterizado
Sello interior estacionario opcional
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Categoria 2 Tipo de Sello1648-2
Tipo A
Arreglo 1
Buje Fijo Carbón
Espaciadores deFijación
FlushDistribuido
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Materiales Categoria 2
Partes Metálicas 316 SS
ResortesHastelloy™ C
Sellantes Secundarios Fluoroelastómero
AsientoCarburo de Silicio Reaction bonded
Buje Fijo Carbón
Anillo PrimarioCarbón con antimonio - standardCarburo de Tugnsteno - optional
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Categoria 2 Tipo de Sello
2648-2
Tipo A
Arreglo 2
BOMBAS
P-3101 A/B. Plan 13/52
P-3102 A/B. Plan 11/52
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Categoría 2 Tipo de Sello
2670-2 Tipo B, Arreglo 2
3670-2 Tipo B, Arreglo 3 Anillo de Bombeo Axial
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Materiales Sello Tipo C
Sellantes SecundariosGrafito
Buje FijoCarbón
Fuelle EstacionarioInconel
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Categoría 2 Tipo de Sello
2609-2 Tipo C Arreglo 2
3609-2 Tipo C Arreglo 3
BOMBAS
VRP 9 A/B. Plan 54
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Categoría 3 Tipo de Sello1648-3Tipo AArreglo 1
Buje Segmentado
FlushDistribuído
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Materiales Categoría 3
Partes Metálicas316 SS
ResortesHastelloy™ C
Sellantes SecundariosFluoroelastomeros
AsientoCarburo de SilicioReaction bonded
BujeSegmentadoCarbón
RecubrimientoEndurecidoOpcional
Anillo PrimarioCarbón con Antimonio – standardCarburo de Tungsteno - opcional
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Categoría 2 y 3Sello Contenedor Secundario
2648-2C
Tipo A
Arreglo 2
Tipo 48SC
Buje de Aislamiento
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Category 2 & 3 Secondary Containment Seals
2670-2C
Type B, Arrangement 2
ECS™Low-Temperature
Isolation Bushing
Low-temperature
Type 670 seal head
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Category 2 & 3 Secondary Containment Seals
2609-2C,
Type C, Arrangement 2
High-TemperatureECS™
Isolation Bushing
High-temperature Type 609
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Category 2 & 3 Non-contactingSecondary Containment Seals
2648-2N
Type A, Arrangement 2
28LD
Isolation Bushing
Type 48LP
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Category 3 Seal Types
1648-3 Type A, Arrangement 1
Provided with appropriate documentation inaccordance with the API 682 Specification
Segmentedbushing
Distributedflush
Sleeve hardcoating
(optional)
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316 SSMetal parts
Hastelloy™ C Springs
Fluoroelastomer secondary seals
Reaction bonded Silicon CarbideMating Ring
Segmented throttle bushing standard
Sleeve hard coating (optional on API 682 seals)
Bushing retained by bolted follower plate
Distributed flush
Primary Face Carbon - standardTungsten Carbide - optional
Category 3 Seal Types1648-3Type A, Arrangement 1
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Category 3 Seal Types
1670-3
Type B
Arrangement 1
• Provided with appropriate documentation in
accordance with the API 682 Specification• Distributed flush standard
• Segmented bushing standard• Sleeve hard coating optional
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Category 1, 2, & 3 Non-contactingGas-lubricated Seals
2800 Type A, Arrangement 3
Patentedspiral grooveDual mating ring design meets
API 682 design specifications
0 to 300 psig / 21 bar g
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Category 1, 2, & 3 Non-contactingGas-lubricated Seals2800HP Type A, Arrangement 3
Dual mating ring design conforms to API 682 design requirements
300 psig / 21 bar g to 600 psig / 41 bar g
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Category 1, 2, & 3 Non-contactingGas-lubricated Seals
2800MB Type B, Arrangement 3Dual mating ring design conforms Dual mating ring design conforms Dual mating ring design conforms Dual mating ring design conforms to API 682 design requirementsto API 682 design requirementsto API 682 design requirementsto API 682 design requirements Patentedspiral grooveSealol edgeSealol edgeSealol edgeSealol edge----welded welded welded welded metal bellows metal bellows metal bellows metal bellows 0 to 230 psig / 16 bar g0 to 230 psig / 16 bar g0 to 230 psig / 16 bar g0 to 230 psig / 16 bar g
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Type 2800 Dry Running Gas Seal
NITROGEN INJECTION NITROGEN INJECTION 30 PSIG ABOVE MAXIMUM 30 PSIG ABOVE MAXIMUM SEAL CHAMBER PRESSURESEAL CHAMBER PRESSURE
Shaft Rotation Shaft Rotation
ATMOSPHEREATMOSPHEREOUTBOARDOUTBOARD
PROCESS SIDEPROCESS SIDEINBOARDINBOARD
Clockwise Clockwise CounterCounter--Clockwise Clockwise Shaft Rotation Shaft Rotation
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Gas Seal Control Panels
John Crane Seal Support Systems
Types• Single Outlet• Multiple Outlet
• Low Pressure• Medium Pressure
• High Pressure
• Pressure Boosters• Pressure Tracking
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Pruebas de Calificación
� 10.3.1.2.6 Consiste de tres fasesa) Fase dinámica a
temperatura, presión y velocidad constante
b) Fase estática a las mismastemperatura , presión y velocidad que la dinámica
c) Fase cíclica variandotemperaturas y presiones
� 10.3.1.2.1 Los sellos deben ser probados en un apropiado “test rig” por el fabricante del sello de acuerdo a 10.3.1.2.2 to 10.3.1.2.12 and 10.3.1.3.
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Prueba con aire 4ª Edición
� El propósito es asegurar el ensamble adecuado
� Condiciones de la prueba
� 1,7 bar (25 psig)
� 3,5 md (5 minutos)
� Pérdida permitida 0,14 bar (2 psi)
� Máximo volumen 28 litros (1 pie cúbico)
� Probar cada sección del sello independientemente
� Algunos usuarios querían una prueba más estricta
� Prueba anterior mantenida
� Nuevos estándares JC del IS-145 al IS-150
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EJEMPLO 1
C1A1A11
C1 = Categoría 1,
A1= Arreglo 1 (Sello Sencillo),
A = Tipo A (Sello de Empuje),
11= Plan API 11.
Códificación
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EJEMPLO 2
C3A2C1152
C3 = Categoría 3
A2 = Arreglo 2 (no presurizado)
C = Tipo C (fuelle metálico estacionario)
11 52 = Plan 11 y Plan 52.
Códificación