A escolha entre gaxeta ou selo mecânico depende das condições de operação da bomba e do nível de vedação exigido pelo processo.
Embora ambos atuem na passagem do eixo pela carcaça, apresentam diferenças de funcionamento, manutenção e tolerância a vazamentos.
A gaxeta utiliza anéis comprimidos contra o eixo e admite um pequeno gotejamento para manter a lubrificação e a refrigeração.
Já o selo mecânico trabalha com duas faces em contato, separadas por uma fina película de líquido, sem vazamento visível esperado.
A escolha inadequada pode provocar desgaste prematuro, perdas de produto e paradas para manutenção, mesmo com a instalação correta.
Como a gaxeta veda o eixo?
A gaxeta funciona pela compressão de anéis de material trançado, instalados na caixa de gaxetas, uma câmara ao redor do eixo.
Esses anéis são pressionados pela sobreposta, também chamada de preme-gaxeta, até se ajustarem à superfície de contato.
Um estudo da Universidade de Uberaba (Uniube) explica que essa compressão adapta os anéis ao diâmetro do eixo ou da luva. A luva é a peça cilíndrica substituível que protege o eixo nesse trecho.
Como existe atrito durante a rotação, a gaxeta precisa de um pequeno vazamento para lubrificar e refrigerar o contato.
O manual de manutenção de sistemas de bombeamento do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) confirma que esse gotejamento é normal em sistemas com preme-gaxeta.
O documento também orienta verificar a luva a cada manutenção e substituí-la quando apresentar riscos ou ranhuras.
Esse desgaste pode ser maior quando o fluido contém partículas abrasivas. Segundo a Uniube, esses resíduos ficam presos na gaxeta e desgastam o eixo por atrito, de forma semelhante a um polimento.
Os materiais e formatos estão detalhados no artigo sobre o que é gaxeta e quais os tipos.
Já as opções de gaxeta para vedação de bombas e válvulas podem ser comparadas no Soluções Industriais.
Como o selo mecânico veda o eixo
O selo mecânico veda pelo contato entre duas faces planas e polidas: uma gira com o eixo e a outra fica presa à carcaça.
Um projeto de graduação da PUC-Rio sobre selos mecânicos explica que molas mantêm essas superfícies pressionadas uma contra a outra.
Esse contato constitui a vedação primária, enquanto as molas compensam pequenas deflexões do eixo e desalinhamentos dentro das tolerâncias de fabricação.
Além das faces, o conjunto possui uma vedação secundária, que impede a passagem do fluido pelas folgas entre suas peças.
Segundo o mesmo trabalho, essa função costuma ser realizada por anéis o-ring, peças de borracha com seção circular.
Por isso, o material desse anel de vedação precisa ser compatível com o fluido e a temperatura, assim como o material das faces.
Entre as faces existe uma película muito fina de líquido, responsável por lubrificar o contato.
Na maioria das bombas, a PUC-Rio aponta que não há vazamento visível. O manual do BID confirma que vedações mecânicas não devem apresentar vazamentos, exceto por um breve período.
Quando essa película é comprometida, o selo pode falhar. Um trabalho da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD) mostrou que a abrasividade do fluido impediu sua formação e danificou as faces e os o-rings.
Qual a diferença entre gaxeta e selo mecânico?
A diferença está no princípio de vedação. A gaxeta utiliza anéis comprimidos contra o eixo e admite um pequeno vazamento para lubrificação.
Já o selo mecânico trabalha com duas faces em contato e não deve apresentar vazamento visível.
Essas características também influenciam o desgaste, os ajustes necessários e a frequência de manutenção, conforme resume a tabela:
| Critério | Gaxeta | Selo mecânico |
|---|---|---|
| Princípio | Anéis trançados comprimidos pela sobreposta | Faces rotativa e estacionária pressionadas por mola |
| Vazamento em operação | Pequeno vazamento normal, que lubrifica | Sem vazamento visível |
| Superfície que desgasta | Eixo ou luva, além dos próprios anéis | Faces do selo e vedações secundárias |
| Ajuste em operação | Reaperto periódico da sobreposta | Sem ajuste; troca do conjunto quando falha |
| Troca prevista | De 3 a 6 meses em operação contínua (BID) | 25.000 horas de operação nas aplicações da NBR 16676 |
| Uso de água | Pode exigir água de selagem injetada | Selos duplos usam fluido de barreira |
| Indicação típica | Água, bombas de polpa, equipamentos antigos | Alta pressão, temperatura e rotação; fluidos que não podem vazar |
A referência de 25.000 horas está associada à ABNT NBR 16676:2018, conforme o trabalho da UFGD.
Ela se aplica a selos de bombas das indústrias de petróleo, gás natural e química, não a qualquer equipamento.
A água de selagem também representa um custo de operação. O estudo da Uniube aborda justamente a redução do consumo de água e energia em bombas de polpa que utilizam esse recurso.
Quando escolher cada um?
O selo mecânico é a escolha quando o fluido não pode vazar para o ambiente, como produtos inflamáveis, tóxicos ou caros.
A PUC-Rio o indica onde a gaxeta não se aplica, “especialmente em casos de alta pressão, temperatura, velocidade e presenças de sólidos em suspensão”.
Nas indústrias de petróleo, gás natural e química, a NBR 16676 especifica os requisitos dos sistemas de selagem e deve constar no pedido.
Os sólidos exigem cuidado nos dois casos. A gaxeta tolera melhor o fluido abrasivo, mas desgasta a luva e costuma exigir água de selagem.
O selo também pode trabalhar com sólidos, mas, segundo a UFGD, depende da seleção correta do material das faces, como as metálicas de tungstênio, e de um plano de selagem adequado.
O plano de selagem é o arranjo de tubulações que lubrifica, refrigera ou protege as faces.
As gaxetas industriais continuam adequadas em bombas de água e de saneamento, em equipamentos antigos e onde a equipe faz reaperto e troca com regularidade.
Elas também facilitam o estoque de reposição, porque é fornecida em rolo e cortada na medida do eixo.
Já o selo é específico para a medida e o modelo da bomba. Em fluido perigoso, a escolha final passa por profissional habilitado e pelo projeto da bomba.
Como fazer o engaxetamento corretamente?
O engaxetamento consiste na substituição e no ajuste dos anéis instalados na caixa de gaxetas.
O procedimento abaixo reúne orientações do manual do BID e de fabricantes desses materiais.
Em caso de diferenças, prevalecem as instruções dos manuais da bomba e da gaxeta:
- Desligue a bomba, bloqueie a fonte de energia e alivie a pressão antes de abrir a caixa, como prevê o procedimento de bloqueio do manual do BID;
- Retire todos os anéis antigos, limpe a caixa e inspecione a luva: se estiver riscada ou ranhurada, troque-a;
- Corte os anéis novos enrolando a gaxeta sobre um mandril do diâmetro do eixo, em vez de calcular o comprimento;
- Monte um anel por vez, com as emendas desencontradas entre si, e posicione o anel lanterna diante da entrada de água de selagem, quando houver;
- Aperte a sobreposta de forma gradual e por igual, com a bomba em operação, até o vazamento virar gotejamento, sem eliminá-lo;
- Acompanhe a temperatura e o vazamento nas primeiras horas e registre o ajuste.
O estudo da Uniube identifica diferentes causas de vazamento na caixa de gaxetas, muitas delas relacionadas à manutenção.
Entre os problemas estão falta de ajuste, montagem incorreta, substituição atrasada e desgaste da luva.
A pressão insuficiente da água de selagem também aparece entre as possíveis causas.
Assim, parte das falhas pode ser evitada com procedimentos corretos, sem necessidade de alterar o material utilizado.
Quando vale trocar a gaxeta por selo mecânico?
Vale trocar quando o vazamento da gaxeta passa a ser inaceitável ou quando o custo de manutenção supera o de manter um selo.
Isso ocorre com fluido perigoso, perda de produto, contaminação do piso ou paradas frequentes para reaperto. A decisão compara o custo total, e não só o preço das peças.
Do lado da gaxeta, entram a mão de obra de reaperto, as paradas, a água de selagem e o produto perdido no gotejamento. Do lado do selo, entram a peça, a adaptação da bomba e o plano de selagem.
Antes da troca, avalie se a caixa comporta o selo, o estado do eixo e se a planta fornece o fluido de barreira exigido.
O selo tipo cartucho chega montado e, segundo a PUC-Rio, reduz os erros de instalação e o custo das manutenções.
Se a bomba trabalha com fluido inflamável ou tóxico, a mudança deve ser projetada por profissional habilitado, conforme a NBR 16676 quando aplicável.
O panorama dos outros componentes que vedam máquinas está no post sobre elementos de vedação.
Leve a bomba especificada para a cotação
Para cotar gaxeta, informe o diâmetro do eixo ou da luva, além do diâmetro interno e da profundidade da caixa.
Acrescente a rotação, a pressão, a temperatura e o fluido, com a identificação dos sólidos presentes.
Confirme também se a bomba utiliza água de selagem, pois essa característica influencia a escolha do material e a montagem.
No caso do selo mecânico, informe o modelo da bomba e a configuração desejada, simples, dupla ou tipo cartucho. Inclua ainda o plano de selagem previsto no projeto.
Com essas informações, compare fornecedores de gaxetas industriais no Soluções Industriais.
Se a avaliação indicar a substituição do sistema, solicite também propostas de selo mecânico para bombas.
