Principais causas de falha na vedação da bomba

vedação da bombaFalhas e vazamentos são uma das causas mais comuns de paradas de bombas e podem ser provocadas por diversos fatores. Para evitar vazamentos e falhas nas vedações das bombas, é importante entender o problema, identificar a falha e garantir que futuras substituições das vedações não causem mais danos à bomba e custos de manutenção. Aqui, analisamos os principais motivos de falha das vedações das bombas e o que você pode fazer para evitá-los.

Selos mecânicos de bombasSão o componente mais crítico das bombas. As vedações impedem o vazamento do fluido bombeado e evitam a entrada de quaisquer contaminantes em potencial.

São utilizados para transportar diversos líquidos em indústrias como petróleo e gás, geração de energia, água e esgoto, alimentos e bebidas, entre outras. Com um uso tão disseminado, é essencial que os vazamentos sejam identificados e prevenidos.

É importante reconhecer que todas as vedações de bombas apresentam vazamentos; isso é necessário para manter uma película de fluido sobre a superfície de vedação. O objetivo da vedação é controlar o vazamento. No entanto, vazamentos descontrolados e excessivos podem causar danos críticos à bomba se não forem corrigidos rapidamente.

Independentemente de a falha da vedação ser resultado de um erro de instalação, falha de projeto, desgaste, contaminação, falha de componente ou erro não relacionado, é imprescindível diagnosticar o problema em tempo hábil para determinar se são necessários novos reparos ou uma nova instalação.

Ao entender as causas dos tipos mais comuns de falha na vedação da bomba, e com algumas dicas simples, orientação e planejamento, fica muito mais fácil evitar vazamentos futuros. Aqui está uma lista dos motivos mais comuns para falha na vedação da bomba:

Erro de instalação

Ao diagnosticar uma falha na vedação de uma bomba, o processo inicial de inicialização e a instalação da vedação devem ser verificados em primeiro lugar. Esta é a causa mais comum de falha na vedação. Se as ferramentas corretas não forem utilizadas, se a vedação apresentar danos preexistentes ou se não for instalada na direção correta, a bomba será danificada rapidamente.

A instalação incorreta da vedação da bomba pode causar uma série de falhas, como danos ao elastômero. Devido à superfície plana e sensível da vedação, mesmo a menor partícula de sujeira, óleo ou impressões digitais pode causar desalinhamento. Se as superfícies não estiverem alinhadas, ocorrerá vazamento excessivo na vedação. Se componentes maiores da vedação – como parafusos, lubrificação e configuração do sistema de suporte – não forem verificados, é improvável que a vedação funcione corretamente após a instalação.

As causas mais comuns da instalação incorreta da vedação são:

• Esquecer de apertar os parafusos de fixação
• Danificar as faces de vedação
• Utilização incorreta de conexões de tubulação
• Não apertar os parafusos de fixação uniformemente

Se não for identificado antes de ligar a bomba, um erro de instalação pode resultar no desligamento do motor e na torção do eixo, causando movimento orbital e contato entre as peças internas. Isso, em última análise, resultará em falha da vedação e redução da vida útil dos rolamentos.

Selecionar o selo errado

A falta de conhecimento durante o processo de projeto e instalação da vedação é outra causa comum de falha, portanto, selecionar a vedação correta é crucial. Há muitos fatores a serem considerados ao selecionar a vedação correta para uma bomba, tais como:

• Condições de funcionamento
• Atividades não processuais
• Limpeza
• Vapor
• Ácido
• Lavagens cáusticas
• O potencial para desvios do projeto

O material da vedação deve ser compatível com o fluido dentro da bomba, caso contrário, a vedação pode deteriorar-se e causar danos que vão além do vazamento de fluido. Um exemplo é a escolha de uma vedação para água quente; a água acima de 87 °C não consegue lubrificar e resfriar as superfícies de contato da vedação, portanto, é importante selecionar uma vedação com os materiais elastoméricos e parâmetros de operação corretos. Se a vedação incorreta for usada e a vedação da bomba for comprometida, o atrito elevado entre as duas superfícies de contato da vedação certamente causará a falha da vedação.

A incompatibilidade química de uma vedação é frequentemente negligenciada na seleção de vedações para bombas. Se um líquido for incompatível com uma vedação, isso pode causar rachaduras, inchaço, contração ou deterioração das vedações de borracha, juntas, rotores, carcaças da bomba e difusores. A troca das vedações geralmente é necessária ao se alterar o fluido hidráulico dentro de uma bomba. Dependendo do fluido da bomba, uma vedação feita de um novo material especial pode ser necessária para evitar falhas. Cada fluido e projeto de bomba tem seus próprios requisitos. Selecionar a vedação errada certamente acarretará desafios específicos para a aplicação e danos.

Funcionamento a seco

O funcionamento a seco ocorre quando uma bomba opera sem fluido. Se as peças internas da bomba, que dependem do líquido bombeado para refrigeração e lubrificação, forem expostas a maior atrito sem lubrificação suficiente, o calor resultante levará à falha da vedação. A maioria das falhas por funcionamento a seco ocorre ao reiniciar a bomba após a manutenção sem verificar se ela está completamente cheia de fluido.

Se uma bomba funcionar a seco e a temperatura subir além da capacidade de resistência da vedação, é provável que a vedação da bomba sofra danos irreversíveis. A vedação pode queimar ou derreter, causando vazamento de fluido. Apenas alguns segundos de funcionamento a seco podem causar rachaduras ou bolhas na vedação devido ao calor, o que levará a um vazamento na vedação do eixo da bomba.

Em casos extremos, quando um selo mecânico sofre choque térmico, ele pode se romper em 30 segundos ou menos. Para evitar esse tipo de dano, verifique o selo da bomba; se o selo tiver sido testado a seco, a face do selo ficará branca.

Vibrações

As bombas, por natureza, movem-se e vibram. No entanto, se a bomba não estiver devidamente balanceada, as vibrações da máquina aumentarão a ponto de causar danos. A vibração da bomba também pode ser causada por alinhamento inadequado e operação da bomba muito à esquerda ou à direita do seu Ponto de Melhor Eficiência (PME). Vibração excessiva leva a uma folga axial e radial excessiva do eixo, causando desalinhamento e maior vazamento de fluido pela vedação.

As vibrações também podem ser resultado de lubrificação excessiva; uma vedação mecânica depende de uma fina película de lubrificante entre as superfícies de vedação, e vibrações excessivas impedem a formação dessa camada lubrificante. Se uma bomba precisa operar em condições severas, como bombas de dragagem, a vedação utilizada deve ser capaz de suportar folgas axiais e radiais acima da média. É essencial também identificar o Ponto de Melhor Eficiência (PME) da bomba e garantir que a vazão não seja maior nem menor que o PME. Isso pode causar diversos tipos de danos, além de vazamentos na vedação.

Desgaste do rolamento

À medida que o eixo da bomba gira, os rolamentos se desgastam devido ao atrito. Rolamentos desgastados fazem com que o eixo oscile, o que, por sua vez, causa vibrações prejudiciais, cujas consequências já discutimos.

O desgaste é um processo natural que ocorre ao longo da vida útil de uma vedação. As vedações se desgastam naturalmente com o tempo, embora a contaminação frequentemente acelere o desgaste e diminua sua durabilidade. Essa contaminação pode ocorrer no sistema de suporte da vedação ou internamente na bomba. Alguns fluidos são mais eficazes em impedir que contaminantes atinjam a vedação da bomba. Se não houver outra causa para o desgaste da vedação, considere a troca do fluido para prolongar sua vida útil. Da mesma forma, rolamentos de alta qualidade são menos propensos a deformações causadas pela pressão da carga, sendo importante, portanto, minimizar o contato metal-metal que pode causar contaminação.