API Standard 682 ISO 21049

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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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Evolucion de API para Sellos

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IntegrantesIntegrantes de API 682de API 682

1ª Edición Sólo miembros derefinerías

3ª EdiciónJefe

Joe Thorp

3 miembros

1a edición

Representantes

PlantasQuimicas

Incluidoscomites

PIP

RepresentantesEuropeos

Por John Crane GordonBuck Chris Fone(ESA) Peter Bowden

4ª EdiciónPresidente Rick

Eickhoff,ExxonMobil

Por JohnCrane

Gordon Buck

Peter Bowden

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ESPECIFICACIONES

API 682 3ªAPI 682 3ª EdiciónEdición

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CATEGORIAS DE SELLOS


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0

100

200

300

400

500

600

-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800

°F

p s i g

Rangos de Operacion Categorias

Sellos Cat. 1

Sellos Cat. 2 y 3

LimitesAPI 682 1a

edicion

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Alcance CategoriasCategoria 1

Bombas de Industria Quimica y PetroquimicaSellos de proceso disenados para ANSI y cajas

amplias segun ISO.

Categoria2

BombasAPI de Industria de Petroleo y Gas.

Servicios definidos previamente como AplicacionesAPI-610.

Pruebas de Calificacion como Cat. III

Categoria3

BombasAPI de Industria de Petroleo y Gas.

Sellos Premium la mas alta especificacion de API682.

Requiere reportes completos de pruebas decalificacion.

API 682API 682

3ª3ª EdiciónEdición

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TIPOS DE SELLOS


SELLOS MECÁNICOSSELLOS MECÁNICOSBALANCEADOS Y CARTUCHOSBALANCEADOS Y CARTUCHOS

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Tipos de Sellos

Tipo A

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Tipos de Sellos

Tipo B

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Tipos de Sellos

Tipo C

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TIPOS DE SELLADO


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TIPOS DE ARREGLOS


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Arreglo Sencillo

Tipos de Arreglo

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Arreglo Dual No Presurizado

Tipos de Arreglo

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Arreglo Dual Presurizado

Tipos de Arreglo

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ORIENTACIONES


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Orientaciones7.3.4.2.1 – 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 Face

Back to Back

Orientaciones

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Diseño

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6.1.1.1 – Sellos Cartucho

6.1.1.4 – Espaciadores robustos para evitar daños durante el Ensamble odesensamble.

Espaciadores

Diseño

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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”


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6.1.2.6 – Holguras radiales: “OD” sello contenedor y buje = 0.060” mínimo

Mín 1/16”


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6.1.2.8a – Las bridas deben tener agujeros para tornillos, no ranuras. Las bridas para bombasde carcaza partida son una excepción.

Agujeros No ranuras


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6.1.2.8a – Las bridas deben tener agujeros para tornillos, no ranuras. Las bridas para bombasde carcaza partida son una excepción.


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.


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6.1.2.8c – Hombro del asiento de min 3mm (1/8”) de espesor

Mín 1/8”


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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


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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


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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


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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


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Holguras en asientos 4ª edición Mínima holgura diametral

1 mm para ejes

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Requerimientos en anillos de bombeo – 4a Edición

Mínima holgura diametral

1 mm para ejes

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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 delhombro

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 esprovistoc Conexión 3/8 NPT cuandono hay espacio para 1/2 NPTd 1/2 NPT pa ra ejes < 63,5mm (2,5 pulg.), 3/4 NPTpara mayorese conexión 1/4 NPT cuando

no hay espacio para 3/8 NPTf conexión tangencialpreferida para la salidag WS = Conexión esprovista sólo cuando esespecificado el apropiadoplan

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Conexiones en Bridas y cajasF (Flush)

V (Venteo)Q (Quench)

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LBI (Liquid Buffer In)

LBO (Liquid Buffer Out)

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API 682 3ª Edicion

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API 682 3ª Edicion

Linea 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 EngineeredECS

Contacto secocontenedor 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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API 682 3ª Edicion

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Arrangement1

1648-3 1670-3Sencillo contacto liquidoOpcion RREL

Tipo A Descripcion

2648-3 2670-3 Liquido de barrera

2648-3C 2670-3CContacto secocontenedor secundario

3648-3 3670-3 Liquido de barrera

2800 2800MB Gas de barrera(0-300 psig)

Tipo C

1604-3

2609-3

2609-3C

3609-3

N/A

2648-3N 2670-3N No-contactocontenedor 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 3 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 hightemperature Mineral Oil using the above noted materials. This vendor is not thecurrent vendor of choice. They are no current plans to qualify a combination ofCarbon vs WC, or WC vs SiC, or SiC vs WC for other seal types in other fluidgroups at this time.Using the family designation “O15” is the best choice for cost and availabilityand the material supplied would most likely come from the vendor that wewould 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 thistime.

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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 forCat. 1 seals as there is a low requirement for the use of these seals and the materials are stocked as family grades. For exampleon Type5610/5620 seals the materials tested and qualified were P200 (8250) and D86 (1908J), but the standard components arestocked as F55 and O58. The materials in the family, both carbon and silicon carbide have undergone rigorous qualification testing

unde r the John Crane qualification requirements to be included into a material family.B) Materials for Cat. 2 & 3 seals that are not qualified pairs1) 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. Inthese cases Family Grades shall be specified. Add a note:

“The materials supplied are not qualification tested, but are required to satisfy the requirements fo r the specified operatingconditions.” 2) The material of the mating ring is not the s tandard default material (i.e. D81) due to the nature of the fluid being sealed (i.e.

acid or caustic will a ttack reaction bonded SiC). The qualified carbon grade should still be specified or default to 2a above. Themating ring material should be a Family Grade. Add a note: “An a lpha 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 unlessa 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 Configurations1) 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 be3648-3, etc. Add a note:

“The seal configuration has not been qualification tested, but is required to satisfy the requirements for the specified operatingconditions.” P.S.: Always look at the Qualification Forms on the Engineering website for updates

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Material para Caras

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Material para Caras

Códigos de Materiales John Crane que reúnen las calificaciones API 682Material 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 BondedD 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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Material (API 682 B.5)

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Categoria 1 Tipo de Sello

5610Q-1

Tipo AArreglo 1

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Materiales Categoria 1Partes Metalicas316 SS

ResorteHastelloy™ C

Sellantes SecundariosFluoroelastomeros

Anillo PrimarioCarbon con Resina - estándarCarburo Tungsteno - opcional

AsientoCarburo SilicioAlfa Sinterizado

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Categoria 1 Tipo de Sello5620P-1

Tipo AArreglo 2

Anillo de bombeo

Balanceado a presion de reversa

Sello interior estacionario opcional

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Categoria 1 Tipo de Sello5620D-1

Tipo AArreglo 2

Sello contenedor secundario

Carburo de Silicio Alfa-sinterizado


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Categoria 1 Tipo de Sello5615Q-1

Tipo BArreglo 1

Fuelle metalico soldado Sealol Aleacion C-276

Buje fijode carbon


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Categoria 1 Tipo de Sello5625P-1

Tipo B

Arreglo 2

Sello Dual tiene entrada radial y salidatangencial del fluido de barrera

Anillode bombeoCarburo Silicio Alfa-sinterizado


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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 2Partes Metálicas 316 SS

ResortesHastelloy™ C

Sellantes Secundarios Fluoroelastómero

AsientoCarburo de SilicioReaction bonded

Buje Fijo Carbón

Anillo PrimarioCarbón con antimonio - standardCarburo de Tugnsteno - optional

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Categoria 2 Tipo de Sello2648-2

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 Sello1670-2

Tipo B

Arreglo 1

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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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Categoría 2 Tipo de Sello1604-2 Tipo C, Arreglo 1

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Materiales Sello Tipo C

Sellantes Secundarios

Grafito

Buje FijoCarbón

Fuelle EstacionarioInconel

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Categoría 2 Tipo de Sello2609-2 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 A

Arreglo 1

BujeSegmentado

FlushDistribuído

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Category 2 & 3 Secondary Containment Seals2670-2C

Type B, Arrangement 2

ECS™Low-Temperature

Isolation Bushing

Low-temperature

Type 670 seal head

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Category 2 & 3 Secondary Containment Seals2609-2C,

Type C, Arrangement 2

High-TemperatureECS™

Isolation Bushing

High-temperature Type 609

Category 2 & 3 Non-contacting

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Secondary Containment Seals2648-2N

Type A, Arrangement 2

28LD

Isolation Bushing

Type 48LP

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Category 3 Seal Types1648-3 Type A, Arrangement 1

Provided with appropriate documentation inaccordance with the API 682 Specification

Segmentedbushing

Distributedflush

Sleeve hard

coating(optional)

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316 SSMetal parts

Hastelloy™ C

Springs

Fluoroelastomer secondary seals

Reaction bondedSilicon CarbideMating Ring

Segmented throttlebushing standard

Sleeve hard coating(optional on API 682seals)

Bushing retainedby bolted followerplate

Distributed

flush

Primary Face Carbon - standardTungsten Carbide - optional

Category 3 Seal Types1648-3Type A, Arrangement 1

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Category 3 Seal Types1670-3

Type B

Arrangement 1

• Provided with appropriate documentation inaccordance with the API 682 Specification

• Distributed flush standard

• Segmented bushing standard• Sleeve hard coating optional

Category 1, 2, & 3 Non-contacting

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Gas-lubricated Seals2800 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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Gas-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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Gas-lubricated Seals2800MB Type B, Arrangement 3

Patentedspiral groove

Type 2800 Dry Running Gas Seal

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NITROGEN INJECTIONNITROGEN INJECTION30 PSIG ABOVE MAXIMUM30 PSIG ABOVE MAXIMUMSEAL CHAMBER PRESSURESEAL CHAMBER PRESSURE

Shaft RotationShaft Rotation

ATMOSPHEREATMOSPHEREOUTBOARDOUTBOARD

PROCESS SIDEPROCESS SIDEINBOARDINBOARD

ClockwiseClockwise CounterCounter--ClockwiseClockwise

Shaft RotationShaft Rotation

G S l C l P l

John Crane Seal Support Systems

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Gas Seal Control Panels

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 detres fases

a) Fase dinámica atemperatura, presión yvelocidad constante

b) Fase estática a las mismas

temperatura , presión yvelocidad que la dinámica

c) Fase cíclica variandotemperaturas y presiones

10.3.1.2.1 Los sellos deben ser probados en unapropiado “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

Códifi ió

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C1 A1 A 11categoría

arregloPlan API

tipo

Códificación

Códifi ió

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EJEMPLO 1C1A1A11

C1 = Categoría 1,

A1= Arreglo 1 (Sello Sencillo),

A = Tipo A (Sello de Empuje),

11= Plan API 11.

Códificación

Códificación

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EJEMPLO 2

C3A2C1152C3 = Categoría 3

A2 = Arreglo 2 (no presurizado)C = Tipo C (fuelle metálico estacionario)

11 52 = Plan 11 y Plan 52.

Códificación

API 682 3ªAPI 682 3ª Edi ióEdi ió

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NUEVOS PLANES APIAPI 682 3ªAPI 682 3ª EdiciónEdición

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Nuevos Planes API

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PLAN 14

Nuevos Planes API

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PLAN 24

Nuevos Planes API

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PLAN 65

Nuevos Planes API

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PLANES PARA GASES

Plan 72 Plan 74

Plan 75 Plan 76

API 682

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API 682

Questions & Answers

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