Escolha bombas de turbina verticais submersíveis em serviço, recomendamos o uso de instrumentação de pressão local para auxiliar na manutenção preditiva e na solução de problemas.

Ponto de operação da bomba

As bombas são projetadas para atingir e operar em uma vazão e pressão diferencial/altura manométrica especificadas. Operar dentro de 10% a 15% do Ponto de Melhor Eficiência (BEP) minimiza a vibração associada a forças internas desequilibradas. Observe que o desvio percentual do BEP é medido em termos de fluxo do BEP. Quanto mais a bomba for operada a partir do BEP, menos confiável ela será.

A curva da bomba é a operação do equipamento quando não há problema, e o ponto de operação de uma bomba com bom desempenho pode ser previsto pela pressão de sucção e pressão ou vazão de descarga. Se o equipamento falhar, todos os três parâmetros acima devem ser conhecidos para determinar qual é o problema com a bomba. No entanto, sem medir os valores acima, é difícil determinar se existe algum problema com o submersível. bomba de turbina vertical. Portanto, é fundamental instalar um medidor de vazão e manômetros de sucção e descarga.

Uma vez conhecidas a vazão e a pressão diferencial/altura manométrica, trace-as em um gráfico. O ponto plotado provavelmente estará próximo à curva da bomba. Nesse caso, você pode determinar imediatamente a que distância do BEP o equipamento está operando. Se este ponto estiver abaixo da curva da bomba, pode-se determinar que a bomba não está funcionando conforme projetado e pode apresentar algum tipo de dano interno.

Se uma bomba estiver constantemente funcionando à esquerda de seu BEP, ela poderá ser considerada superdimensionada e as possíveis soluções incluem o corte do impulsor.

Se uma bomba submersível de turbina vertical estiver habitualmente funcionando à direita de seu BEP, ela poderá ser considerada subdimensionada. As soluções possíveis incluem aumentar o diâmetro do impulsor, aumentar a velocidade da bomba, estrangular a válvula de descarga ou substituir a bomba por uma concebida para produzir um caudal mais elevado. Operar uma bomba próximo ao seu BEP é uma das melhores maneiras de garantir alta confiabilidade.

Cabeça de sucção positiva líquida

A altura líquida de sucção positiva (NPSH) é uma medida da tendência de um fluido permanecer líquido. Quando o NPSH é zero, o líquido está na sua pressão de vapor ou ponto de ebulição. A curva de altura manométrica líquida positiva necessária (NPSHr) para uma bomba centrífuga define a altura manométrica de sucção necessária para evitar que o líquido vaporize ao passar pelo ponto de baixa pressão no orifício de sucção do impulsor.

A altura manométrica de sucção positiva líquida disponível (NPSHHa) deve ser maior ou igual a NPSHr para evitar cavitação - um fenômeno onde bolhas se formam na zona de baixa pressão no orifício de sucção do impulsor e depois colapsam violentamente na zona de alta pressão, causando derramamento de material e vibração da bomba, que pode levar a falhas de rolamentos e vedações mecânicas em uma pequena fração de seu ciclo de vida típico. Em altas vazões, os valores de NPSHr na curva da bomba de turbina vertical submersível aumentam exponencialmente.

Um manômetro de sucção é a maneira mais prática e precisa de medir o NPSHa. Existem muitas razões diferentes para um NPSHa baixo. No entanto, as causas mais comuns são uma linha de sucção entupida, uma válvula de sucção parcialmente fechada e um filtro de sucção entupido. Além disso, operar a bomba à direita do seu BEP aumentará o NPSHr da bomba. Um manômetro de sucção pode ser instalado para ajudar o usuário a identificar o problema.

Filtros de sucção

Muitas bombas usam filtros de sucção para evitar a entrada de materiais estranhos e danificar o impulsor e a voluta. O problema é que eles ficam obstruídos com o tempo. Quando ficam obstruídos, a queda de pressão no filtro aumenta, o que reduz o NPSHa. Um segundo manômetro de sucção pode ser instalado a montante do filtro para comparar com o manômetro de sucção da bomba e determinar se o filtro está entupido. Se a leitura dos dois medidores não for a mesma, fica claro que existe um entupimento do filtro.

Monitoramento de pressão de suporte de vedação

Embora os selos mecânicos nem sempre sejam a causa raiz, eles são amplamente considerados o ponto de falha mais comum em bombas de turbina verticais submersíveis. Os programas de tubulação de suporte de vedação API são usados ​​para manter lubrificação, temperatura, pressão e/ou compatibilidade química adequadas. Manter o programa de tubulação é fundamental para maximizar a confiabilidade. Portanto, deve-se prestar muita atenção à instrumentação do sistema de suporte do selo. Lavagem externa, extinção de vapor, potes de vedação, sistemas de circulação e painéis de gás devem ser equipados com manômetros.

Conclusão

Pesquisas mostram que menos de 30% das bombas centrífugas estão equipadas com manômetros de sucção. No entanto, nenhuma quantidade de instrumentação pode prevenir a falha do equipamento se os dados não forem devidamente observados e utilizados. Quer se trate de um projeto novo ou de modernização, a instalação de instrumentação in-situ apropriada deve ser considerada para garantir que os usuários possam realizar a solução de problemas adequada e a manutenção preditiva em equipamentos críticos.