Bombas Centrífugas - Manutenção e Operação

Manuteno e Operao de Bombas Centrfugas

Sumrio

pgina

3 Definio de bombas

5 Bombas centrfugas

22 Foras atuantes

23 Identificao de uma bomba centrfuga

24 Curvas caractersticas

26 Cavitao

29 Alinhamento

33 Transporte

34 Instalao

36 Tubulaes de suco e recalque

37 Operao

39 Conservao

39 Manuteno

40 Manuteno preditiva

41 Manuteno preventiva

42 Manuteno corretiva

42 Inspeo e reparo de componentes

44 Itens de troca obrigatria

45 Questionrio

Bombas Centrfugas Manuteno e Operao

Bombas Centrfugas Manuteno e Operao 3

Onde:1 - Vlvula de Admisso2 - Vlvula de Descarga3 - Movimento de Aspirao4 - Movimento de Descarga

Classificao, Tipos e Caractersticas das Bombas.

Definio de Bombas: So mquinas hidrulicas que transferem energia ao fluido com a

finalidade de transport-los de um ponto ao outro.

Classificao das bombas: As bombas so classificadas basicamente em dois tipos: hidrostticas

e hidrodinmicas.

Bombas hidrostticas: So bombas de deslocamento positivo, que fornecem determinada

quantidade de fluido a cada rotao ou ciclo. So bombas utilizadas para transmitir fora hidrulica em um

equipamento industrial. Exemplos: Bomba de mbolo

Bombas rotativas de engrenagens:



Bombas rotativas de lbulos:

Bombas rotativas de palhetas:

Bombas hidrostticas produzem fluxo de forma pulsativa, porm sem variao de presso no sistema.

Bombas hidrodinmicas: So bombas de deslocamento no positivo, usadas para transferir fluidos e cuja nica resistncia a criada pelo peso do fluido e pelo atrito. Essas bombas raramente so usadas em sistemas hidrulicos, porque seu poder de deslocamento reduz quando aumenta a resistncia e tambm possvel bloquear completamente o seu recalque em pleno regime de funcionamento da bomba. As bombas centrfugas so bombas hidrodinmicas.



BOMBAS COM ROTOR EM BALANO

Monobloco Mancalizada

Suco frontal / Descarga vertical Em linha (in line)

Em linha (in line) Com cavalete / suporte

Em linha de centro (API 610)

Bomba de poo / vertical

BOMBAS COM ROTOR ENTRE MANCAIS

Simples estgio Mltiplos estgios

Bi-partidas simples Bi-partidas simples

Bi-partidas axiais Bi-partidas axiais

Bombas Centrfugas: So as mais utilizadas pela indstria em geral. Quaisquer processos que exigem movimentao de fluidos, essa movimentao feita geralmente por uma bomba centrfuga. So classificadas de acordo com sua configurao mecnica, tipos de rotores, montagem e quantidades de estgios.

Configurao mecnica: Com rotor em balano: Neste grupo de bombas o rotor, ou rotores, so montados na extremidade posterior do eixo de acionamento que, por sua vez, fixado em balano sobre um suporte de mancais. Este grupo de bombas subdividido em bombas monobloco, onde o eixo da bomba o prprio eixo do motor acionador e no mancalizada, onde eixos de acionamento (da bomba) e acionador (do motor) so distintos.

Com rotor entre mancais: So bombas com rotor, ou rotores, montados no centro do eixo, apoiados por mancais nas extremidades. Este grupo subdividido em simples e mltiplos estgios



Bi-partido axialmente Bi-partido radialmente

Rotor tipo turbina (verticais): Estas bombas podem ser subdivididas em bombas de poo profundo, bombas tipo barril, mltiplos ou nico estgio, rotores radiais ou semi-axiais, bombas submersveis para poos artesianos, etc.

Tipos de rotores: Rotores podem ser radiais, axiais ou semi-axiais:

Montagem:



Quantidades de estgios: Bombas multi-estgios so bombas que possuem mais de um rotor, com a finalidade de aumentar a presso (altura manomtrica total). O nmero de estgios depende do nmero de rotores. Bombas de simples estgio so bombas que possuem apenas um rotor.



Funcionamento de uma bomba centrfuga: Uma bomba centrfuga geralmente acionada por um motor eltrico ou em alguns casos por motores estacionrios a diesel. O eixo da bomba acopla com o eixo do motor que faz com que o rotor gire. O giro do rotor provoca uma queda de presso (vcuo) na linha de suco, fazendo com que essa presso seja menor do que a presso atmosfrica. A presso atmosfrica, agora maior do que a presso na tubulao de suco, empurra o fluido para dentro da bomba. O fluido agora dentro da bomba forado a sair pela ao da fora centrfuga imposta pelo giro do rotor.

Uma maneira simples de explicar como age a fora centrfuga, a seguinte: Quando giramos um balde contendo gua acima de uma certa velocidade, a gua no cai. A fora que mantm a gua no balde a fora centrifuga.



Componentes de uma bomba centrfuga: Os principais componentes de uma bomba centrfuga so: - rotor

- corpo espiral - difusor (em bombas mult-estgio) - eixo - luva protetora do eixo - anel cadeado - anel centrifugador - anis de desgaste - caixa de selagem (gaxetas ou selos mecnicos) - suporte do mancal - mancais.



Rotor: Rotor ou impelidor o componente giratrio, dotado de ps que tem a funo de transformar a energia mecnica de que dotado em energia de velocidade e energia de presso. Quanto a outras classificaes podem ser: - fechado - semi-aberto - aberto Rotor fechado: so os mais utilizados e apresentam maiores rendimentos em operao que os demais.

Rotor semi-aberto: so utilizados para bombeamento de fluidos com partculas slidas.

Rotor aberto: so utilizados para bombeamento de fluidos com grandes partculas slidas e massas pesadas.



Alguns tipos de rotores especiais:

Exemplos de aplicao dos rotores:

CARACTERSTICA DO FLUIDO TIPO DE ROTOR

Fluidos limpos com baixo contedo de slidos em suspenso e de dimetros limitados.

Rotor fechado, semi-aberto ou aberto

Fluidos viscosos sem slidos Rotor fechado, semi-aberto ou aberto

Fluidos viscosos com slidos Rotor semi-aberto ou aberto. Verificao da passagem mxima de slidos

Fluidos com slidos de tamanho elevado Rotor fechado de uma p

Massa acima de 3%, esgoto bruto Rotor aberto

Caldo de cana Rotor fechado



Simples Espiral

Circular

Dupla Espiral

Combinada com Circular e Espiral Simples

Corpo espiral: Completa a transformao da energia cintica em energia de presso, alm de conter o lquido bombeado. Tipos de carcaa:

Difusor: So utilizados em bombas multi-estgios e servem para direcionar o fluido para o prximo estgio.

difusor rotor



Eixo: Tem a funo de transmitir o torque do motor para o rotor.

Recomenda-se nos acentos dos rolamentos, deixar os dimetros com ajuste k6 e um batimento radial (empenamento) mximo de 0,025 mm.

Luva protetora do eixo: Tem a funo de proteger o eixo contra a corroso, eroso e desgaste do lquido bombeado. Recomenda-se trocar a luva quando esta perder 1 milmetro em seu dimetro devido ao desgaste.

Anel cadeado: Tem a funo de lubrificar e refrigerar as gaxetas. Cria um anel lquido de vedao que impede a entrada de ar. Pode ser bi-partido.



Anel centrifugador: Tem a funo de impedir a entrada de umidade do fluido bombeado para os mancais e rolamentos.

Anis de desgaste e placas de desgaste: So peas montadas na carcaa do rotor que mediante pequena folga, fazem a vedao entre as regies de suco e descarga. Seu baixo custo evita a substituio de peas mais caras como rotores e carcaa. Em geral so montados os anis de desgaste para rotores fechados e placas de desgaste para rotores abertos.

Quando os anis apresentam folga excessiva, poder ocorrer recirculao de fluido nessa folga e conseqentemente perda de presso. Se a folga for muito menor, provavelmente ocorrer travamento e conseqente quebra da ponta do eixo. Em geral as folgas, tanto para anis quanto para placas, recomendadas so: - para rotores de INOX: folga diametral de 0,8 a 1,0 mm - para rotores de Ferro Fundido: folga diametral de 0,4 a 0,6 mm. A montagem na carcaa deve ser feita com interferncia de 0,03 mm e sua espessura 1 mm menor do que a profundidade da carcaa, para facilitar sua retirada.



Caixa de selagem: A caixa de selagem tem como principal objetivo proteger a bomba contra vazamentos nos pontos onde o eixo passa atravs da carcaa. Os principais sistemas de selagem utilizados em bombas centrfugas so: - Gaxetas - Selo mecnico. Gaxetas: Podemos definir gaxetas como um material deformvel, utilizado para prevenir ou controlar a passagem de fluidos entre duas superfcies que possuam movimentos, uma em relao outra. Gaxetas so construdas de fios tranados de fibras vegetais (juta, rami, algodo), ou fibras sintticas. De acordo com o fluido a ser bombeado, temperatura, presso, ataque qumico, etc., determina-se um ou outro tipo de gaxeta. A funo das gaxetas varia com a performance da bomba, ou seja, se uma bomba opera com suco negativa, sua funo prevenir a entrada de ar para dentro da bomba. Entretanto, se a presso acima da atmosfrica, sua funo evitar vazamento para fora da bomba. Para bombas de servios gerais, a caixa de gaxetas usualmente tem a forma de uma caixa cilndrica que acomoda um certo nmero de anis de gaxeta em volta do eixo ou da luva protetora do eixo. A gaxeta comprimida para dar o ajuste desejado no eixo ou na luva protetora do eixo por um aperta gaxetas que se desloca na direo axial. Vedaes de eixo por gaxetas necessitam de um pequeno vazamento para garantir a lubrificao e a refrigerao na rea de atrito das gaxetas como eixo ou coma luva protetora do eixo. Geralmente entre os anis de gaxetas, faz-se a utilizao de um anel cadeado ou anel lanterna. Sua utilizao se faz necessria, quando, por exemplo, o lquido bombeado contiver slidos em suspenso, que podero se acumular e impedir a livre passagem de lquido e impedindo a lubrificao da gaxeta. Com isto, ocorrer o desgaste excessivo no eixo e na gaxeta por esmerilhamento. Este sistema consiste na injeo de um lquido limpo na caixa de gaxetas. Este lquido chega at os anis de gaxetas atravs de um anel perfurado chamado de anel cadeado. Este lquido pode ser o prprio fluido bombeado injetado sobre o anel cadeado por meio de furaes internas ou por meio de uma derivao retirada da boca de descarga da bomba.



Recomendaes para substituio das gaxetas: Gaxetas devero ser substitudas quando apresentarem vazamentos excessivos que no so possveis de controlar atravs do ajuste da sobreposta. 1. Remover os anis de gaxetas velhos e o anel cadeado com auxlio de uma ferramenta em forma de gancho ou espiral. Tome a precauo de fechar o registro de recalque, pois ao soltar a sobreposta, as gaxetas ficam livres e o peso da coluna do fluido bombeado, pode afastar bruscamente os anis de gaxetas, fazendo com o fluido bombeado cause acidentes. 2. Limpe a caixa de selagem e o eixo (ou luva protetora). Observe as condies de rugosidade, deformao e desgaste da caixa e do eixo (ou luva). A rugosidade no deve ser maior de 0,8 m. 3. Quando possvel, faa o controle dimensional da caixa de selagem. As tolerncias recomendadas so: - Folga entre a sobreposta e o eixo (Fse) = de 0,40 a 050 mm - Folga entre a sobreposta e a caixa (Fsc) = de 0,25 a 0,30 mm - Batimento radial (empenamento) mximo do eixo = 0,025 mm



4. Conferir a bitola correta da gaxeta pela frmula: da caixa do eixo

2 5. Conferir o nmero correto de anis de gaxeta e a posio do anel lanterna. N de anis = profundidade da caixa de gaxetas

bitola da gaxeta 6. Utilizar uma fita de PTFE veda-rosca ou fita crepe em volta no local da gaxeta onde ser efetuado o corte, de modo que as fibras no se abram. 7. O comprimento dos anis pode ser determinado atravs das frmulas: L = (1,3 x S + D) x 3,14 (para bitolas at ) L = ((1,3 x S + D) x 3,14) + (S para bitolas acima de ) L = comprimento do anel S = bitola da gaxeta D = dimetro do eixo ou da luva protetora. 8. Efetuar o corte dos anis com um dispositivo de corte a 45 (para bitolas de at ) ou 90 (para bitolas acima de ). No caso de corte a 45, fazer com que no fechamento do anel, os cortes se fechem.

9. Lubrificar os anis um a um. Nunca utilizar graxa, utilizar um lubrificante compatvel com a utilizao, exemplo leo mineral, vaselina ou silicone. 10. Com auxlio de uma ferramenta especfica ou da prpria sobreposta, empurre um anel de cada vez at o fundo da caixa. 11. Instalar os anis de tal forma que fiquem defasados a 90 entre si. Sempre no ltimo anel junto a sobreposta, a emenda dever estar virada para baixo, evitando que o gotejamento gire junto com o eixo, formando um chuveiro.



12. Posicionar corretamente o anel cadeado, medindo ou contando o nmero de anis de gaxetas at o local do furo de injeo, de modo que o incio do anel coincida do o furo de injeo. Na maioria das bombas, se coloca um anel de gaxeta, depois o anel cadeado e depois o restante dos anis de gaxeta, mas isso no uma regra, o catlogo do fabricante deve ser consultado. 13. Aps instalar o ltimo anel, encostar as porcas da sobreposta com a mo at a sobreposta encostar-se ao ltimo anel de gaxeta. Lembrando que a sobreposta deve penetrar na caixa de gaxetas no mnimo 3 mm, para evitar que o ltimo anel de gaxeta vaze pela folga existente entre a sobreposta e a caixa.

14. Se a lubrificao das gaxetas for externa, ligar primeiro o sistema de lubrificao antes da partida da bomba, a fim de iniciar o giro do eixo com as gaxetas j lubrificadas. 15. Ligar a bomba e regular o gotejamento apertando ou soltando a sobreposta. Lembre-se de apertar os dois lados por igual, caso contrrio corre-se o risco de quebrar as abas da sobreposta. O gotejamento aproximado de 1 gota por segundo. 16. Verificar semanalmente o gotejamento das gaxetas.

3mm



Selo Mecnico: Quando o lquido bombeado no pode vazar para o meio externo da bomba, por um motivo qualquer (lquido inflamvel, txico, corrosivo, mau cheiroso ou quando no se deseja vazamentos) utiliza-se um outro sistema de selagem chamado de selo mecnico. Embora os selos mecnicos possam diferir em vrios aspectos fsicos, todos tm o mesmo princpio de funcionamento. As superfcies de selagem so localizadas em um plano perpendicular ao eixo e usualmente consistem em duas partes adjacentes e altamente polidas; uma superfcie ligada ao eixo e a outra parte estacionria da bomba. Estas superfcies altamente polidas so mantidas em contato contnuo por molas, formando um filme lquido entre as partes rotativas e estacionrias com muito pequena perdas por atrito. O vazamento praticamente nulo quando o selo novo. Com o uso prolongado, algum vazamento pode ocorrer, obrigando a substituio dos selos.

Em geral, comprime-se 1/3 do comprimento da mola para dar a presso necessria, mas as instrues de montagem do fabricante devem ser consultadas antes da montagem. O emprego do selo mecnico menos comum do que o da gaxeta, devido ao seu alto custo.



Suporte do mancal / Cavalete: Sua funo alojar os mancais que suportam as foras axiais e radiais. Nas bombas mono-estgios algumas bombas podem apresentar o sistema back-pull-out (sada para trs), que permite a retirada do cavalete e o conjunto girante sem desconectar a tubulao de recalque e suco. Para aproveitar melhor esse recurso, usa-se o acoplamento com um espaador de no mnimo 100 mm, assim tambm no ser preciso soltar o motor eltrico, no perdendo o alinhamento entre os eixos do motor e da bomba.

Acoplamento com espaador



Rolamentos de esfera deuma ou duas carreiras

Rolamento derolos cilndricos

Rolamentos de esferasde contato angular

(montados em tandem)Rolamentos de esferas

de contato angular

Rolamentos autocompensadoresde esferas

Montagem em O

Montagem em X

Mancais / Rolamentos: Suportam os esforos axiais e radiais resultantes da ao da fora centrfuga do equipamento. Qualquer desalinhamento, por menor que seja, reflete na operao e vida til deste componente. Usualmente o ajuste dos dimetros alojamentos dos rolamentos H7.

Rolamentos de esferas de uma ou duas carreias de esferas, suportam bem cargas radiais e pequenas cargas axiais. Rolamentos auto-compensadores de esferas, suportam bem cargas radiais e pequenas cargas axiais. Rolamentos de rolos cilndricos suportam somente cargas radiais. Rolamentos de esferas de contato angular, montado em tandem, suportam cargas axiais somente em uma direo. Rolamentos de esferas de contato angular, montado em O ou X suportam cargas axiais nas duas direes. O mais comum de se encontrar em rolamentos de contato angular, a montagem em O. Todos os rolamentos utilizados em bombas centrfugas so de classe de folga radial C3.



Foras atuantes: Quando bombas centrfugas esto em operao, surgem foras radiais e axiais sobre o rotor e conseqentemente sobre todo o conjunto girante. Estas foras devem ser devidamente compensadas ou reduzidas, de forma a termos uma vida til maior do equipamento e principalmente dos mancais das bombas.

Fora Radial: As foras radiais, na tecnologia das bombas centrfugas, envolvem as foras radiais hidrulicas geradas pela interao entre rotor e carcaa ou difusor da bomba. O meio mais empregado para a reduo da fora radial em bombas centrfugas a alterao do corpo espiral:

Fora Axial: So foras geradas atravs do desequilbrio causado pela diferena de presso no rotor.



Uma das maneiras mais usuais em bombas centrfugas para reduzir a ao da fora axial, a utilizao de rotores com furos passantes em sua face, assim o fluido bombeado passa por esses furos ficando atrs do rotor, criando um calo hidrulico.

Identificao de uma bomba centrifuga: Toda bomba centrfuga acompanha uma numerao para sua identificao. Em geral feita por letras e nmeros, por exemplo: XXX 125-315 / 2 As letras correspondem ao modelo do fabricante, o primeiro valor, no caso o 125, corresponde ao dimetro do flange do recalque, e o segundo valor, no caso o 315, corresponde a faixa nominal do dimetro do rotor. Se acompanhar outro nmero, como no exemplo o / 2 esse valor corresponde ao nmero de estgios da bomba.



Curvas caractersticas das bombas Todo fabricante de bombas centrfugas deve apresentar as curvas

caractersticas de suas bombas indicando a performance da bomba. Elas so importantes para a escolha certa da bomba em funo do ponto de projeto do sistema.

A coluna H indica a altura manomtrica em mca e a linha Q a vazo em m3/h. A escolha da bomba deve ser feita fazendo com que o ponto de projeto do sistema fique o mais prximo do rendimento mximo da curva.

Rendimento: energia consumida para realizar um trabalho. Quanto maior o rendimento da bomba, menos energia ela gastar para

realizar o bombeamento, isto , em se tratando de um motor eltrico que aciona a bomba, menor ser o consumo de energia eltrica.

O grfico mostra trs zonas de operao, sendo que a zona A onde tem menor rendimento e no deveria ser utilizada, pois seu rendimento muito baixo, consumindo mais energia que o necessrio. A zona B considerada aceitvel. Na zona C, pode ocorrer uma sobre carga do sistema, ou seja, o motor produz uma energia alm do necessrio para realizar o trabalho, sendo desperdiada na forma de calor.

Zona A Zona B Zona C

Hmca

Qm3/h

50% 80% 110%

Zona idealDe operao

Rendimento mximo

Rendimento

Dimetro do rotor



Zona Idealde Operao

H

Q

20

40

60

80

100

0 100 200 300 400 500

Q m3/h

6257 67

361

380

417

47

7772

400

74,5

78

345

330

77

74,5

Rend.: 77%

Rotor: 390mm

Q = 300m3/h

H = 70mca

Operao fora da condio de rendimento mximo:

Curvas de catlogo: Exemplo de uma curva de performance de uma bomba



0

10

0 100 200 300 400 500

NPS

H m

417

NPSHr: 3,5mca

0

50

100

150

200

0 100 200 300 400 500

N cv 400

230

417

361

220

380

N: 100CV

Exemplo de uma curva de NPSHr de uma bomba

Exemplo de uma curva de potncia de uma bomba

Cavitao: A bomba centrfuga requer na sua entrada (suco) uma presso

suficiente para garantir o seu bom funcionamento. Caso essa presso seja demasiadamente baixa, atingindo a presso de vapor, haver a formao de vapor.

As bolhas de vapor so conduzidas pelo fluxo at atingir presses mais elevadas no interior da bomba onde ocorre a imploso das mesmas com a condensao do vapor e retorno ao estado lquido.

Este fenmeno causa a retirada de material da superfcie do rotor e da carcaa, sendo acompanha- do de vibraes e rudo caracterstico ao de um misturador de concreto.

A cavitao pode ocorrer em maior ou menor intensidade. Quando ocorre em pequena intensidade seus efeitos so quase imperceptveis. J em grande intensidade, ocorrem vibraes que comprometem a vida dos componentes mecnicos.



ZONA DE BAIXA PRESSO

Formao das bolhas de vapor

ZONA DE ALTA PRESSO

Presso sobre as bolhas e imploso da mesma

Onda de choque retira material do rotor/carcaa/etc.

Tubulao

Ciclos podem chegar a 25.000/s e presses localizadas nas partes metlicas na ordem de 1.000 atm (ou 1.000 bar ou 10.000 mca).

Conseqncias da cavitao: Os efeitos da cavitao dependem do tempo de durao, intensidade da cavitao, propriedade do lquido e resistncia do material eroso por cavitao, ou seja, a cavitao causa barulho, vibrao, alterao das curvas caractersticas e danificao ou "pitting" do material. O barulho e vibrao so provocados principalmente pela instabilidade gerada pelo colapso das bolhas.

Sintomas da cavitao: Rudo Caracterstico: A cavitao produz um rudo semelhante de de gros de areia ou bolas de gude. Vibrao Caracterstica: O colapso produz excitaes denominadas aleatrias, que se caracterizam por excitar freqncias naturais (ressonncias). Alteraes na performance: Dependendo da intensidade pode-se observar variaes na presso de descarga, visto no pela oscilao do Manmetro. Perdendo at mesmo a vazo. Oscilaes nas Indicaes da Corrente: uma conseqncia direta das alteraes na performance, tendo em vista que a potncia consumida funo da presso (AMT) e da Vazo, que variam em uma condio de cavitao.



Causas da cavitao: As causas da cavitao esto ligadas ao mau dimensionamento da linha de suco e do NPSH requerido pelo sistema.

NPSH Net Positive Suction Head (Energia Positiva de Suco). um dos mais polmicos termos associado a bombas, porm sua compreenso essencial para o bom funcionamento. Assim devemos entender os conceitos de NPSH disponvel e requerido.

NPSH disponvel uma caracterstica da instalao em que a bomba opera, isto , presso disponibilizada pela instalao para um determinado fluido.

NPSH requerido Representa a presso acima da presso de vapor requerida pela bomba para que no ocorra a cavitao. Os fabricantes apresentam o NPSH requerido pela bomba atravs de curvas levantadas em banco de prova.

O NPSH disponvel deve ser sempre maior que o NPSH requerido.



Alinhamento do conjunto: O alinhamento o processo pelo qual posicionamos dois eixos de forma que suas linhas de centro fiquem colineares quando em operao.

A vida til do conjunto girante e o funcionamento do equipamento dependem do correto alinhamento. O alinhamento executado no fabricante deve ser verificado, uma vez que pode ser afetado durante o transporte e o manuseio do conjunto Somente aps a cura da argamassa deve ser executado o alinhamento e com as tubulaes de suco e recalque desconectadas. O alinhamento deve ser efetuado com o auxlio de relgios comparadores, para o controle do deslocamento radial e axial. Aps conectar as tubulaes checar o alinhamento se por ventura tiver alterao, corrigir a tubulao.

Tipos de desalinhamentos: Desalinhamento paralelo puro: Quando suas linhas de centro esto paralelas entre si, porm no coincidentes.



Desalinhamento angular puro: Tambm chamado de desalinhamento axial. Ocorre quando as linhas de centro dos eixos formam um ngulo entre si, mas os centros dos cubos esto na mesma linha de centro.

Desalinhamento combinado: Quando existe a associao dos dois desalinhamentos anteriores, ou seja, as linhas de centro dos eixos no esto co-planares e formam um ngulo entre si. o desalinhamento mais encontrado na prtica.

Separao Axial: a distncia entre eixos/cubos de acoplamentos recomendada pelo fabricante das luvas de acoplamento, que dever ser mantida no processo de montagem e de alinhamento.



Porque alinhar?

Eixos mal alinhados so os responsveis de muitos problemas nas mquinas: Os testes mostram que um alinhamento incorreto a causa de cerca de 50% de avarias nas mquinas. Alinhamento pobre ou desalinhamento a designao utilizada para definir que dois eixos no rodam co-linearmente, ou seja, o eixo de rotao no o mesmo.

Um mau alinhamento ocasiona: - aumento de vibraes - maior consumo de energia - maior desgaste dos rolamentos - desgaste excessivo dos acoplamentos.

Mtodos de alinhamento: Controle Radial: Fixar a base magntica do instrumento no dimetro externo de uma das metades do acoplamento. Ajustar o relgio, posicionando o apalpador no dimetro externo da outra metade do acoplamento. Zerar o relgio e movimentar manualmente as duas luvas do acoplamento, completando um giro de 360.



Controle Axial: Adotar o mesmo procedimento anterior, mas agora com o apalpador do relgio comparador colocado na face lateral do acoplamento.

Mtodo Alternativo: Na impossibilidade de usarmos o relgio comparador, podemos fazer o alinhamento utilizando-se de uma rgua metlica e o calibre de lminas: Apoiar a rgua no sentido longitudinal em uma das partes do acoplamento, efetuando o controle no plano horizontal e vertical em relao a outra. Utilizar o calibre para o controle do alinhamento no sentido axial. Observar a folga recomendada pelo fabricante do acoplamento.

O alinhamento radial e axial deve permanecer dentro da tolerncia. Cada modelo oferece uma gama de tolerncia distinta para seu acoplamento.



Transporte: O transporte do conjunto moto-bomba ou da bomba deve ser feito obedecendo as normas bsicas de segurana. Bombas Horizontais ou Monobloco: Devem ser transportadas usando-se cinta de nylon ou cabo de ao passando pelo pescoo do flange de recalque ou por ganchos colocados nos furos do flange de recalque.

Podem ser transportadas tambm por dois pontos de apoio, passando-se cinta de nylon ou cabo de ao no flange de suco e no mancal (NO APOIAR NA PONTA DO EIXO).

Bomba horizontal multi-estgios: Devem ser transportadas por dois pontos de apoio passando-se cinta de nylon ou cabo de ao nas porcas ou no dimetro externo do flange da caixa de gaxeta.



Bomba bi-partida: Devem ser transportadas por dois pontos de apoio passando-se cinta de nylon ou cabo de ao nos flanges de suco e recalque ou nos corpos de mancais.

Conjunto moto-bombas sobre base (Skids) Devem ser transportadas por cinta de nylon ou cabo de aos colocados no flange de suco da bomba e na parte traseira do motor, ou atravs de cabo de ao e ganchos colocados nos olhais de iamento da base.

Instalao: A instalao da bomba deve ser feita por pessoas habilitadas. Quando esse servio executado incorretamente, traz como conseqncia transtornos na operao, desgastes prematuros e danos irreparveis. Dimensionar corretamente o bloco de fundao para que o equipamento funcione sem vibrao. No devemos instalar a bomba diretamente sobre o bloco de fundao. Seguir dimenses bsicas do desenho dimensional do conjunto.



Verificar se a base apia igualmente em todos os calos. Apertar as porcas dos chumbadores uniformemente. Verificar o nivelamento da base no sentido transversal e longitudinal, com o auxlio de um nvel com preciso de 0,1 mm/m. Se ocorrer desnivelamento, soltar as porcas dos chumbadores e introduzir entre o calo metlico e a base, onde for necessrio, chapinhas para corrigir o nivelamento.

Enchimento da base: Para a slida fixao da base e um funcionamento sem vibraes, devemos preencher o interior da base com argamassa.



Suco PositivaSuco Negativa

Tubulaes de suco e recalque: Instalao da suco: A montagem da tubulao de suco deve obedecer s seguintes consideraes: - Somente aps a cura da argamassa de enchimento da base, do trilho ou da sapata de fundao, que a tubulao deve ser conectada ao flange da bomba. - A tubulao de suco, tanto quanto possvel, deve ser curta e reta, evitando perdas de cargas, e totalmente estanque, impedindo a entrada de ar. - Para que fique livre de bolsas de ar, o trecho horizontal da tubulao de suco, quando negativa, deve ser instalado com ligeiro declive no sentido bomba-tanque de suco. Quando positiva, o trecho horizontal da tubulao deve ser instalado com ligeiro aclive no sentido bomba-tanque de suco.

Instalao incorreta da reduo excntrica:



- O dimetro nominal do flange de suco da bomba no determina o dimetro nominal da tubulao de suco. Para fins de clculo do dimetro ideal, como referencial, a velocidade do fluxo pode ser estabelecida entre 1,0 e 2,0 m/s. - Quando houver necessidade de uso de reduo, esta dever ser excntrica, montada com o cone para baixo, de tal maneira que a geratriz superior da reduo fique em posio horizontal e coincidente com a da bomba, isto para impedir a formao de bolsas de ar. - Curvas e acessrios, quando necessrios, devero ser projetados e instalados de modo a propiciar menores perdas de cargas. Por exemplo, d preferncia a curvas de raio longo ou mdio. - O flange da tubulao deve justapor-se ao de suco da bomba, totalmente livre de tenses, sem transmitir quaisquer esforos sua carcaa. A bomba nunca deve ser ponto de apoio para a tubulao. Se isto no for observado poder ocorrer desalinhamento e suas conseqncias: trincas e quebras de peas e outras graves avarias. - Em suco positiva recomendvel a instalao de um registro para que o afluxo bomba possa ser fechado quando necessrio. Durante o funcionamento da bomba o mesmo dever permanecer totalmente aberto.

Tubulao de recalque:

- A ligao da tubulao de recalque ao flange da bomba dever ser executada com uma reduo concntrica, quando seus dimetros forem diferentes. - Prever registro, instalado preferencialmente logo aps a boca de recalque da bomba, de modo a possibilitar a regulagem da vazo e presso do bombeamento, ou prevenir sobrecarga do acionador.

Operao: Primeira partida: - Fixar a bomba e seu acionador firmemente base. - Fixar a tubulao de suco e de recalque. - Fazer as ligaes eltricas, certificando-se de que todos os sistemas de proteo do motor encontram-se devidamente ajustados e funcionando. - Verificar o sentido de rotao do acionador com a bomba desacoplada (para evitar operao seco ou soltar o acoplamento rosqueado).



- Certificar-se manualmente de que o conjunto girante roda livremente. - Certificar-se de que o alinhamento do acoplamento foi executado conforme as instrues do manual de servio. - Montar o protetor de acoplamento (se houve), certificando-se de que o mesmo no est em contato com as partes girantes. - Escorvar a bomba, isto , encher a bomba e a tubulao de suco com gua ou com lquido a ser bombeado, eliminando-se simultaneamente o ar dos interiores. - Certificar-se de que as porcas do aperta gaxeta esto apenas encostadas. - Abrir totalmente o registro de suco (quando houver) - Abrir totalmente o registro de recalque para bombas de baixa vazo e para bombas de alta vazo, abrir parcialmente o registro de recalque, evitando vibraes excessivas no sistema.

Providncias aps partida: - Ajustar a bomba para o ponto de operao (presso e vazo), abrindo-se lentamente a vlvula de recalque. - Controlar a corrente consumida pelo motor eltrico. O valor da corrente nominal encontra-se na plaqueta do motor. - Certificar-se de que o valor da presso de recalque o previsto no projeto. - Certificar-se de que a bomba opera livre de vibraes e rudos anormais. - Controlar a temperatura do mancal. A estabilizao da mesma acontece aps mais ou menos 2 horas de operao. Essa poder atingir at 50C acima da temperatura ambiente, no devendo, porm, exceder a soma de 90C. - Ajustar o aperta gaxeta at o ponto de gotejamento, evitando apertar o mesmo excessivamente para no danificar a bucha protetora.



Conservao: Consideraes sobre a conservao: - Bombas e ou peas sobressalentes estocadas por perodos superiores a 1 ano, devero, a cada 12 meses, ser re-conservadas. Desta forma, no caso de bombas, estas devem ser desmontadas, limpas e protegidas. - Para bombas montadas COM GAXETA, as mesmas devero ser retiradas do equipamento antes dele ser armazenado, no caso de um perodo longo de tempo. - Os flanges de suco e descarga das bombas devero ser devidamente tampados com isopor, papelo, flange cego, etc., a fim de evitar a entrada de corpos estranhos no seu interior. - No caso de bombas montadas, o conjunto girante dever ser girado manualmente mais ou menos a cada 15 dias. - Eixos, buchas, rolamentos, aperta gaxetas, anis cadeados, e todas as peas a serem despachadas como peas sobressalentes, devero ser colocadas em embalagem plstica ou mantidas as originais. - No caso de acessrios sobressalentes de terceiros, por exemplo, selo mecnico, o manual do fabricante dever ser consultado.

Manuteno: Para manter os equipamentos com maior disponibilidade para operao, so recomendadas as seguintes supervises: semanal, mensal, semestral e anual. Superviso semanal: - ponto de operao (presso e vazo). - corrente consumida para motor e tenso da rede. - vibraes e rudos anormais. - nvel do leo. - vazamento das gaxetas. - presso de suco.

Superviso mensal: - lubrificao dos mancais. - temperatura dos mancais.



Superviso semestral: - parafusos de fixao da bomba, do acionador e da base - alinhamento do conjunto bomba-acionador. - substituir o engaxetamento, se necessrio. - tubulaes e conexes auxiliares.

Superviso anual: - desmontar a bomba para verificao do estado interno da mesma. Aps a limpeza, inspecionar todas as peas. - se a bomba foi desmontada, substituir o leo lubrificante dos mancais.

Manuteno Preditiva: aquela que controla o estado de funcionamento das mquinas em operao, atravs de instrumentos de medio, para prever falhas ou detectar alteraes nas condies fsicas que requeiram a manuteno.

Objetivos: - determinar, quando for necessrio, um servio de manuteno em algum componente especfico da mquina; - realizar inspees internas, eliminando desmontagens desnecessrias; - aumentar o tempo disponvel dos equipamentos; - minimizar os servios de emergncia ou no planejados; - impedir a extenso dos prejuzos; - aumentar a confiabilidade de um equipamento ou de uma linha de produo; - determinar, com antecedncia em relao a uma parada programada, quais os equipamentos que requeiram reviso.

Aspectos gerais: A manuteno preditiva feita atravs da medio de vibrao com aparelhos portteis, podendo identificar defeitos como: - desbalanceamento do rotor; - desalinhamento de acoplamento ou mancal; - empenamento do eixo; - rolamentos danificados; - peas frouxas.



Sua implantao requer investimentos com equipamentos e no treinamento para qualificao de pessoal de manuteno.

Pontos de verificao de vibrao e rudo:

Manuteno Preventiva: aquela que concentra todo o esforo para evitar que um equipamento sofra uma parada imprevista, que poderia acarretar srios transtornos produo. Objetivos: - estabelecimento da freqncia ideal de reviso de equipamentos; - determinar a troca de algum componente especfico, quando necessrio; - aumentar o tempo de disponibilidade dos equipamentos; - minimizar os servios de urgncia ou no planejados; - impedir a extenso dos prejuzos; - aumentar a confiabilidade de um equipamento ou linha de produo.

Aspectos gerais: A manuteno preventiva de vital importncia para a empresa, contudo devemos levar em considerao certos aspectos na sua implantao, como:

- analisar a importncia do equipamento na produo, pois muitas vezes impossibilita a parada para manuteno; - providenciar a disponibilidade de peas sobressalentes; - estabelecer um controle sistemtico de manuteno. Isto facilita a execuo, cresce a eficincia e obtm-se dados como: custo, eficincia individual, etc; - montar uma equipe especializada para o cumprimento dessas tarefas



Manuteno Corretiva: aquela que se corrigem os defeitos e falhas j ocorridos, procurando, sempre, evitar que os mesmos se repitam, podendo ser realizada em carter de emergncia ou no.

Objetivos: - correo de um defeito que est se apresentando no equipamento em operao; - aumentar o tempo disponvel do equipamento; - minimizar os servios de emergncia; - impedir a extenso dos prejuzos; - aumentar a confiabilidade do equipamento e da linha de produo; - correo do defeito que levou o equipamento ao colapso.

Aspectos gerais: A manuteno corretiva realizada aps definir a necessidade da reviso de uma bomba, atravs de critrios de inspeo que justifique uma parada, sempre que houver: - alteraes das caractersticas hidrulicas (baixo rendimento), prejudicando o sistema de bombeamento; - altas temperaturas nos mancais; - rudos excessivos; - corrente do motor elevada; - vibraes excessivas; - necessidade de manuteno preventiva. Sugerimos que os equipamentos possuam registro individual, onde sero anotados todos os dados e ocorrncias com os mesmos, e mantidos em arquivos.

Inspeo e reparo dos componentes: Aps ter desmontado a bomba, limpe todos os componentes e verifique se h reas desgastadas ou avariadas.



CORPO ESPIRAL: Inspecione a superfcie para observar reas avariadas que podem ocasionar vazamentos. Verifique as superfcies dos anis de desgaste, quanto ao desgaste. Efetue a troca do corpo sempre que apresentar trincas, parede com espessura comprometedora, quebra na regio de fixao, falta de paralelismo entre as superfcies de contato ou folga excessiva no dimetro de fixao.

ROTOR: Inspecione as superfcies submetidas a desgaste e a face da junta no cubo do rotor, quanto a avarias. Efetuar a troca do rotor sempre que apresentar trincas, quebras de p que comprometam a eficincia do sistema, rugosidade e incrustaes excessivas, desgastes nas regies de vedao e paredes com espessura comprometedora.

EIXO: Inspecione as superfcies do eixo por completo e caso apresente trincas, quebras, roscas estragadas, acabamento superficial inadequado, regio da gaxeta amassada, regio com interferncia desgastada, batimentos radiais e axiais acima do especificado, deve ser trocado.

ANIS DE DESGASTE: Efetuar a medio dos anis de desgaste e calcular a folga diametral do mesmo, que dever estar dentro da especificao do fabricante, caso isso no ocorra, trocar a pea.

LUVA PROTETORA: Verifique quanto a avarias na superfcie de assentamento de juntas, lado do rotor e junta interna ou rasgos do anel de vedao. Deve ser trocada quando apresentar sulcos prejudiciais a gaxeta, trincas, batimento radial e axial maior que 0,08 mm. Para imperfeies superficiais pode ser usinado o dimetro externo da luva em at 1 mm.

SUPORTE DE MANCAL: Inspecione e verifique se o suporte apresenta trincas, quebras ou quando as regies de interferncia apresentam desgastes.

DIFUSOR: Deve ser trocado quando apresentar trinca, quebra nas paredes ou ps, rugosidade e incrustaes excessivas, de tal maneira que comprometa a eficincia do equipamento.



Itens de troca obrigatria: - Anel de vedao - Junta plana - O ring - Retentor



Questionrio:

1. Defina o que so bombas:

2. Diferencie bombas hidrostticas e bombas hidrodinmicas:

3. O que so bombas com rotor em balano e bombas com rotor entre-mancais?

4. O que so bombas multi-estgios? Para que servem?

5. Explique a utilizao dos rotores fechado, aberto e semi-aberto:

6. Em quais bombas so usados os difusores? Para que eles servem?

7. Qual a funo da luva protetora do eixo?



8. Qual a funo do anel cadeado?

9. Qual a funo do anel centrifugador?

10. Qual a funo do anel de desgaste?

11. Quais os tipos de vedao do fluido bombeado podem ser utilizados em uma bomba centrifuga?

12. Quais as foras que uma bomba centrfuga est submetida?

13. Uma bomba possui a seguinte inscrio: ABC 25-150. Qual o significado dessa inscrio?

14. O que indica uma curva caracterstica de uma bomba centrfuga?

15. Explique o que cavitao:



16. Cite 2 problemas causados por cavitao:

17. Porque devemos alinhar os eixos da bomba e do motor? Quais problemas um mau alinhamento trs para o sistema?

18. Explique o que suco negativa e positiva.

19. Explique o que escorvar uma bomba.

20. Quais itens de uma bomba centrfuga devem ser trocados obrigatoriamente na desmontagem?

Documents

Bombas Centrífugas - Manutenção e Operação