Procurando por problemas. Ficar à frente dos problemas da bomba.

Por Steve Gahbauer

As bombas são essenciais para as operações da planta. Uma pane pode interromper a produção e resultar em paralisações, reparos e / ou substituições dispendiosas. Os problemas virão no momento mais inconveniente, por isso é importante estar à frente dos problemas potenciais.

Cada bomba tem seus próprios padrões de som e vibração. Uma vez que o “normal” esteja estabelecido, preste atenção às mudanças do dia-a-dia nesses padrões - elas podem significar problemas. A vibração aumentada ou irregular do driver é frequentemente o primeiro sintoma de uma avaria iminente. Outras mudanças incluem velocidade reduzida, taxa de fluxo diminuída, vazamento excessivo e ruídos estranhos.

Causas de falhas, como peças com desgaste irregular, eixos tortos, impulsores soltos e sinais de corrosão ou abrasão tornam-se evidentes quando a bomba é puxada e desmontada.

Michael Dufresne, serviço de suporte ao cliente da Sulzer Pumps (Canada) Inc. em Toronto, forneceu seis diretrizes para solução de problemas em um recente Dia de Educação da Seção de Hamilton da Sociedade de Tribologistas e Engenheiros de Lubrificação (STLE).

1. Seleção. Revise o padrão ISO 13709 (API 610) para os critérios de seleção hidráulica, que afirma:o fluxo de trabalho nominal deve estar entre 80% a 110% do fluxo de melhor eficiência; as bombas devem ter uma região operacional preferencial de 70% a 120% do fluxo de melhor eficiência; as bombas devem ser capazes de pelo menos 5% de aumento de pressão na condição nominal; e a elevação da cabeça para válvula fechada (corte) deve ser de pelo menos 110% da pressão nominal.

2. Curvas do sistema. Sempre há perda de fricção em um sistema de comprimento de tubulação, válvulas, filtros e redutores. Um aumento no fluxo resulta em mais perda de fricção, que é proporcional ao quadrado do fluxo.

A altura manométrica de sucção positiva líquida (NPSH) disponível no local (medida em pés de líquido e definida como a carga total disponível em termos absolutos acima da pressão de vapor) deve ser sempre maior que o NPSH da bomba. Cada líquido tem uma pressão de vapor única, que varia com a temperatura. O NPSH necessário não pode ser calculado, mas pode ser estimado com valores determinados por teste. Impulsores projetados para aplicações de baixo NPSH geralmente têm altas velocidades específicas de sucção e estão sujeitos a problemas operacionais em fluxos baixos.

As bombas têm “zona de conforto” dentro das curvas características onde a bomba é boa para operação contínua. A zona de conforto está relacionada às bandas de fluxo preferenciais API 610.

3. Cavitação. Ocorre quando a pressão de um líquido cai abaixo de sua própria pressão de vapor, causando ruído e vibração quando as bolhas se movem para o lado de maior pressão do impulsor.

A velocidade específica de sucção é um número de classificação que indica a capacidade relativa das bombas centrífugas de operar sob condições de baixo NPSH disponível. Os padrões da indústria recomendam que as bombas estejam na faixa de 10.000 a 11.000.





4. Backflow e vibração. Picos de fluxo do impulsor podem impactar elementos estacionários adjacentes, como nervuras anti-turbulência ou endireitadores de fluxo, produzindo vibração na frequência de passagem das palhetas.

O anel líquido em espiral diminui com o aumento da distância da entrada da bomba. Quando o anel tem impacto sobre os elementos estacionários mais distantes da entrada da bomba, ele produz vibração em uma frequência mais baixa. A chamada passagem das palhetas ocorre quando a interação entre a palheta do impulsor e o lábio da voluta gera pulsações de pressão ou ondas na frequência de passagem das palhetas. As aletas de descarga escalonadas reduzem a pulsação de passagem.

A vibração da bomba tem muitas causas, sendo a mais comum o desequilíbrio. Outros incluem eixos, desalinhamento, chicote de óleo ou falhas na fundação.

5. Modificações de desempenho da bomba. O enchimento insuficiente das palhetas de descarga do impulsor aumenta o desempenho da bomba, aumentando a área de saída do impulsor.

Encher demais as palhetas de sucção ou cortá-las reduz o NPSH necessário. O enchimento excessivo das palhetas de descarga do impulsor, removendo o material do lado da pressão, afina a lâmina na saída em cerca de um terço de sua largura original, o que não afeta o desempenho de descarga.

Cortar os lábios da voluta em bombas de velocidade específica baixa e média move a eficiência de pico e dirige para a direita por um fator de alteração da área da voluta.

6. Lubrificação. Os dois óleos mais populares usados ​​para rolamentos de bombas são óleos minerais puros e refinados; e óleos sintéticos para altas temperaturas.

Vários aditivos aumentam o desempenho do lubrificante. Os antioxidantes melhoram a estabilidade à oxidação para diminuir a corrosão e evitar que o óleo se torne mais viscoso e existem aditivos que evitam a formação de espuma, o que reduz a capacidade de carga do lubrificante. Os enrijecedores de filme reduzem o desgaste do contato metálico, formando uma camada superficial com uma tensão maior do que o lubrificante. Compostos orgânicos de zinco evitam o contato direto entre a bola e as pistas. Os aditivos EP ativos formam uma combinação química com o metal do rolamento para reduzir o atrito. E aditivos sólidos, como dissulfeto de molibdênio, melhoram as qualidades de lubrificação.

O nível do óleo deve estar na metade da esfera inferior quando a bomba está em repouso.

A maioria das bombas tem um recurso para resfriar o óleo quando ele fica muito quente. Nunca tente resfriar um rolamento resfriando a carcaça - o aço irá expandir ou contrair.

O calor diminui a velocidade do óleo, criando ainda mais calor à medida que o lubrificante perde sua capacidade de suportar a carga. O ajuste de interferência conduz o calor para longe do rolamento e para o eixo. Certifique-se de que não haja superfícies serrilhadas ou polímeros usados ​​para construir o eixo na dimensão adequada.

A solução de problemas eficaz consiste em conhecer sua bomba. Familiarize-se com seu desempenho adequado, monitore de perto a operação e corrija os problemas rapidamente para evitar interrupções dispendiosas na produção.

Steve Gahbauer é engenheiro, redator de negócios baseado em Toronto e editor colaborador regular da PLANT. Envie um e-mail para [email protected]. Comentários? Envie um e-mail para [email protected].