Quase todos os fatores que influenciam a expectativa de vida confiável de uma bomba dependem do usuário final, especialmente a forma como a bomba é operada e mantida. Que fatores o usuário final pode controlar para prolongar a vida útil da bomba? Os 13 fatores dignos de nota a seguir são considerações importantes para prolongar a vida útil da bomba.

1. Forças radiais

As estatísticas da indústria mostram que a maior causa de paradas não planejadas de bombas centrífugas é a falha do rolamento e/ou do selo mecânico. Rolamentos e vedações são os “canários na mina de carvão” – são indicadores precoces da integridade da bomba e precursores de falhas no sistema de bombeamento. Qualquer pessoa que tenha trabalhado na indústria de bombas por algum tempo provavelmente sabe que a primeira prática recomendada é operar a bomba no Ponto de Melhor Eficiência (BEP) ou próximo a ele. No BEP, a bomba é projetada para suportar forças radiais mínimas. Ao operar longe do BEP, o vetor de força resultante de todas as forças radiais forma um ângulo de 90° em relação ao rotor e tenta desviar e dobrar o eixo da bomba. As altas forças radiais e a deflexão resultante do eixo são um destruidor do selo mecânico e um fator que contribui para a redução da vida útil do rolamento. Se as forças radiais forem grandes o suficiente, elas podem fazer com que o eixo desvie ou dobre. Se você parar a bomba e medir o desvio do eixo, não encontrará nada de errado porque esta é uma condição dinâmica, não estática. Um eixo torto girando a 3,600 rpm irá desviar duas vezes por rotação, então na verdade irá dobrar 7,200 vezes por minuto. Esta deflexão de alto ciclo torna difícil para as faces da vedação manterem contato e manterem a camada de fluido (filme) necessária para que a vedação funcione corretamente.

2. Contaminação de lubrificante

Para rolamentos de esferas, mais de 85% das falhas dos rolamentos são causadas por contaminação, que pode ser poeira, corpos estranhos ou água. Apenas 250 partes por milhão (ppm) de água podem reduzir a vida útil dos rolamentos por um fator de quatro. A vida útil do lubrificante é crítica.

3. Pressão de sucção

Outros fatores importantes que afetam a vida útil do rolamento incluem a pressão de sucção, o alinhamento do acionador e, até certo ponto, a tensão do tubo. Para bombas de processo de balanço horizontal de estágio único ANSI B 73.1, a força axial gerada no rotor é em direção à porta de sucção, portanto, até certo ponto e dentro de certos limites, a pressão de sucção de reação irá realmente reduzir a força axial, reduzindo assim as cargas do rolamento axial e prolongando a vida debombas de turbina verticais para poços profundos.

4. Alinhamento do Driver

O desalinhamento da bomba e do acionador pode sobrecarregar o rolamento radial. A vida útil do rolamento radial está exponencialmente relacionada ao grau de desalinhamento. Por exemplo, com um pequeno desalinhamento (desalinhamento) de apenas 0.060 polegadas, o usuário final pode enfrentar problemas de rolamento ou acoplamento após três a cinco meses de operação. Entretanto, se o desalinhamento for de 0.001 polegadas, a mesma bomba poderá operar por mais de 90 meses.

5. Tensão do tubo

A tensão na tubulação é causada pelo desalinhamento das tubulações de sucção e/ou descarga com os flanges da bomba. Mesmo em um projeto de bomba robusto, a tensão na tubulação pode facilmente transferir essas tensões potencialmente altas para os rolamentos e seus encaixes correspondentes no alojamento do rolamento. As forças (deformação) podem fazer com que o ajuste do rolamento fique desalinhado e/ou desalinhado com outros rolamentos, fazendo com que as linhas centrais fiquem em planos diferentes.

6. Propriedades do Fluido

Propriedades do fluido como pH, viscosidade e gravidade específica são fatores críticos. Se o fluido for ácido ou corrosivo, as partes de fluxo de um bomba de turbina vertical para poço profundo como o corpo da bomba e o impulsor precisam ser resistentes à corrosão. O conteúdo de sólidos do fluido e seu tamanho, forma e abrasividade são fatores.

7. Frequência de Uso

A frequência de utilização é outro factor importante: Com que frequência a bomba arranca num determinado período de tempo? Eu testemunhei pessoalmente bombas que ligam e param a cada poucos segundos. A taxa de desgaste nestas bombas é muito maior do que quando a bomba funciona continuamente nas mesmas condições. Neste caso, o design do sistema precisa ser alterado.

8. Margem líquida positiva da cabeça de sucção

Quanto maior a margem entre a Altura de Sucção Positiva Líquida Disponível (NPSHA, ou NPSH) e a Altura de Sucção Positiva Líquida Necessária (NPSHR, ou NPSH Necessária), menor será a probabilidade de um poço profundo bomba de turbina vertical irá cavitar. A cavitação danifica o impulsor da bomba e as vibrações resultantes podem afetar a vida útil das vedações e rolamentos.

9. Velocidade da bomba

A velocidade na qual a bomba opera é outro fator crítico. Por exemplo, uma bomba que funciona a 3,550 rpm irá desgastar-se quatro a oito vezes mais rápido do que uma que funciona a 1,750 rpm.

10. Equilíbrio do Impulsor

Impulsores desequilibrados em bombas cantilever ou certos projetos verticais podem causar oscilação do eixo, uma condição que desvia o eixo, de forma semelhante às forças radiais quando a bomba está se afastando do BEP. A deflexão radial e a oscilação do eixo podem ocorrer simultaneamente.

11. Disposição da tubulação e vazão de entrada

Outra consideração importante para prolongar a vida útil da bomba é a forma como a tubulação é disposta, ou seja, como o fluido é “carregado” na bomba. Por exemplo, um cotovelo no plano vertical no lado de sucção da bomba terá menos efeitos prejudiciais do que um cotovelo horizontal - a carga hidráulica do impulsor é mais uniforme e, portanto, os rolamentos são carregados de forma mais uniforme.

12. Temperatura operacional da bomba

A temperatura operacional da bomba, seja quente ou fria, e especialmente a taxa de mudança de temperatura, podem ter um grande impacto na vida útil e na confiabilidade de uma bomba de turbina vertical para poço profundo. A temperatura operacional da bomba é muito importante e a bomba deve ser projetada para atender à temperatura operacional. Mas mais importante é a taxa de mudança de temperatura.

13. Penetrações na carcaça da bomba

Embora não seja frequentemente considerada, a razão pela qual as penetrações na carcaça da bomba são uma opção e não um padrão para bombas ANSI é que o número de penetrações na carcaça da bomba terá algum impacto na vida útil da bomba, já que esses locais são os principais locais para corrosão e gradientes de tensão (aumento). Muitos usuários finais desejam que o revestimento seja perfurado e rosqueado para drenagem, exaustão e portas de instrumentação. Cada vez que um furo é perfurado e rosqueado na carcaça, um gradiente de tensão é deixado no material, que se torna a fonte de trincas por tensão e o local onde a corrosão começa.

O acima é apenas para referência do usuário. Para dúvidas específicas, entre em contato com a CREDO PUMP.