Como detectar a cavitação da bomba

As bombas estão no centro da maioria dos processos industriais e são a segunda máquina mais comum do mundo (depois do motor elétrico). Por serem tão comuns, as bombas são muitas vezes negligenciadas como uma fonte potencial de aumento de produtividade ou uma causa de excesso de custos se não forem operadas adequadamente.

Como em qualquer máquina, alguns problemas podem ocorrer. Um problema comum em sistemas de bombeamento é a cavitação da bomba. A cavitação da bomba causa uma série de problemas, incluindo excesso de ruído, vibração e uso de energia, sem mencionar os sérios danos à própria bomba.

Imagine apertar uma mangueira de água e a água sai mais rápido, mas é aerada e espalhada. É o que acontece com a cavitação da bomba. É um fenômeno físico que ocorre quando a pressão do líquido que entra se torna menor que a pressão de vapor do líquido. Uma redução na pressão é tipicamente causada pelo aumento da velocidade do fluido. Quando a pressão do fluido no lado de fuga da pá do impulsor (oposto à entrada da bomba) cai abaixo do ponto de vaporização do fluido, bolhas de vapor começam a se formar. À medida que as bolhas/cavidades viajam para o lado de descarga da bomba, movendo-se para uma área de alta pressão, as cavidades implodem. A implosão ou colapso dessas bolhas desencadeiam intensas ondas de choque no interior da bomba, causando danos ao rotor, vibração e excesso de ruído.

Essas ondas de choque podem causar danos mecânicos ao impulsor e à bomba, aumentando apenas em gravidade com o tempo e levando a uma possível falha da bomba. Os fatores que afetam o grau de compressão das bolhas de vapor são a velocidade e a forma do impulsor.

Ao lidar com líquidos de temperaturas mais elevadas, o risco desta ocorrência é aumentado devido ao aumento da pressão de vapor.

A cavitação da bomba e a cabeça morta são conceitos semelhantes, mas estão longe de ser os mesmos.

Quando uma bomba opera sem fluxo através da bomba devido a uma válvula de descarga fechada ou bloqueio de linha, ocorreu um bloqueio. A bomba recircula a mesma água, fazendo com que a temperatura da água suba continuamente. Se a bomba continuar a funcionar em uma condição de cabeça morta por muito tempo, o aquecimento excessivo pode danificar as vedações caras e reduzir a vida útil da bomba.

O fluxo morto em uma bomba centrífuga pode levar a explosões devido à energia que está sendo colocada no líquido da bomba. A sobrepressão hidráulica e possíveis reações químicas na bomba também podem ser causadas pelo excesso de pressão. Os mesmos resultados podem ser causados ​​pelo funcionamento da bomba a seco por um período prolongado, o que pode levar à cavitação.

Cabeça morta significa que a válvula de saída está aberta para que a bomba continue a circular o mesmo líquido repetidamente, o que pode danificar o motor da bomba porque o líquido pode ficar muito quente. A proteção de baixa potência funcionará para detectar esta condição e desarmar para proteger o motor.

A cavitação é semelhante no sentido de que a proteção de baixa potência irá detectá-la, desarmar e proteger o motor também. Mas esta condição significa que a bomba está funcionando a seco e não há líquido para bombear. Isso também fará com que o motor superaqueça.

Ao lidar com a cavitação da bomba, esteja ciente de que existem tecnologias e técnicas disponíveis para detectar, monitorar e prevenir a cavitação da bomba.

Danos causados ​​por cavitação podem encurtar a vida útil do impulsor da bomba, selos mecânicos, rolamentos e possivelmente outros componentes da bomba. Em outras palavras, reduzirá o tempo médio entre falhas (MTBF), o que aumentará os custos de manutenção e o tempo de parada da bomba.

A maneira mais comum de identificar a cavitação da bomba é por meio de som ou vibração. Há um som audível semelhante a crepitação que pode ser ouvido quando isso está ocorrendo. Devido ao estouro das bolhas de vapor, há um aumento da vibração experimentada pela bomba, o que também pode ser observado.

Outras maneiras de identificar a cavitação da bomba são a detecção de temperatura ou potência no motor de popa. A cavitação da bomba significa que há pouco ou nenhum líquido para bombear enquanto a própria bomba continua. O bombeamento a seco dessa maneira, com aumento da pressão de vapor, fará com que o motor superaqueça, reduzindo a vida útil do motor e possivelmente causando danos ao impulsor e à própria bomba.