PARTE I — BOMBAS CENTRÍFUGAS CONVENCIONAIS

Mecânico / desgaste — bomba centrífuga convencional

Bombas centrífugas convencionais utilizam um eixo que atravessa a carcaça, vedado por selo mecânico ou gaxeta, e são acionadas diretamente ou por acoplamento mecânico ao motor. Esta parte reúne os problemas mais frequentes reportados em campo para esse tipo de bomba, divididos em duas frentes complementares de causa raiz.

Capítulo 2 — Problemas Mecânicos e de Desgaste

Falhas originadas por desgaste natural dos componentes, fadiga de materiais, corrosão, erosão e efeitos físicos como cavitação e vibração. São falhas que tendem a evoluir progressivamente e podem, em grande parte, ser antecipadas por manutenção preditiva (vibração, temperatura, análise de óleo).

Os conceitos citados nas fichas (NPSH, cavitação, BEP, selo mecânico, golpe de aríete) estão em Fundamentos.

Segurança antes de intervir. Antes de qualquer inspeção ou desmontagem: desenergize e bloqueie o acionamento, despressurize e drene a linha e use o EPI indicado para o fluido. Siga o procedimento da sua planta e o manual do fabricante.

Alcance do manual. Este manual não substitui os manuais técnicos dos fabricantes, tampouco a análise de um engenheiro de confiabilidade diante de uma falha recorrente ou atípica. É recomendável o aval da engenharia 3AH antes de especificar, comprar ou intervir no equipamento.

C-M1 Cavitação

Sintoma observado: Ruído de “pedras rolando”, vibração, queda de vazão/pressão
Causa provável: NPSH disponível insuficiente, sucção restrita, fluido próximo à pressão de vapor
Ação corretiva: Revisar NPSH disponível, reduzir perdas de carga na sucção, aumentar altura de sucção positiva

Vibração Ruído anormal Queda de vazão ou pressão Cavitação

C-M2 Desgaste do impelidor (rotor)

Sintoma observado: Queda de rendimento, vibração, ruído
Causa provável: Abrasão por sólidos, cavitação, corrosão química
Ação corretiva: Inspeção periódica, revestimento/material resistente, filtragem

Vibração Ruído anormal Desgaste ou erosão Perda de rendimento

C-M3 Desgaste da carcaça/voluta

Sintoma observado: Perda de espessura de parede, vazamento, queda de pressão
Causa provável: Erosão, corrosão, cavitação prolongada
Ação corretiva: Inspeção por espessura, revestimento anticorrosivo, substituição

Desgaste ou erosão Vazamento Queda de vazão ou pressão

C-M4 Vazamento pelo selo mecânico

Sintoma observado: Gotejamento/vazamento contínuo na região do eixo
Causa provável: Desgaste das faces, fluido sem lubrificação adequada, choque térmico
Ação corretiva: Substituir selo, verificar plano de selagem (flushing), alinhamento

Vazamento

C-M5 Desgaste ou ressecamento das gaxetas

Sintoma observado: Vazamento excessivo, aquecimento no ponto de vedação
Causa provável: Fim de vida útil, aperto incorreto, falta de lubrificação
Ação corretiva: Substituir gaxetas, reajustar aperto, lubrificar conforme especificação

Desgaste ou erosão Vazamento Aquecimento

C-M6 Desalinhamento entre motor e bomba

Sintoma observado: Vibração, ruído, desgaste prematuro de mancais e acoplamento
Causa provável: Instalação incorreta, assentamento da base, dilatação térmica
Ação corretiva: Realizar alinhamento (de preferência a laser) periodicamente

Vibração Ruído anormal Desgaste ou erosão

C-M7 Desbalanceamento do rotor

Sintoma observado: Vibração síncrona com a rotação, ruído
Causa provável: Desgaste irregular, incrustação, dano em uma pá
Ação corretiva: Balancear o rotor, inspecionar e limpar pás

Vibração Ruído anormal

C-M8 Falha nos rolamentos (mancais)

Sintoma observado: Ruído, vibração, aquecimento do mancal
Causa provável: Fim de vida útil, lubrificação inadequada, sobrecarga
Ação corretiva: Substituir rolamentos, corrigir lubrificação e alinhamento

Vibração Ruído anormal Aquecimento

C-M9 Superaquecimento dos mancais

Sintoma observado: Temperatura elevada no mancal, óleo degradado
Causa provável: Lubrificação excessiva/insuficiente, sobrecarga, desalinhamento
Ação corretiva: Corrigir nível/tipo de lubrificante, revisar alinhamento e carga

Aquecimento

C-M10 Vibração excessiva

Sintoma observado: Ruído, desgaste acelerado de componentes
Causa provável: Desbalanceamento, desalinhamento, cavitação, folgas mecânicas
Ação corretiva: Análise de vibração, balanceamento e alinhamento

Vibração Ruído anormal Desgaste ou erosão

C-M11 Ruído anormal

Sintoma observado: Sons de batida, chiado ou estalo durante operação
Causa provável: Cavitação, rolamentos danificados, atrito interno
Ação corretiva: Diagnóstico da origem do ruído e correção pontual

Ruído anormal

C-M12 Corrosão interna (carcaça, impelidor, eixo)

Sintoma observado: Perda de espessura, furos, contaminação do fluido
Causa provável: Fluido corrosivo, material incompatível
Ação corretiva: Selecionar material adequado, revestimento protetor

Corrosão

C-M13 Erosão por partículas sólidas em suspensão

Sintoma observado: Desgaste acelerado de rotor e carcaça
Causa provável: Fluido com sólidos abrasivos, ausência de filtragem
Ação corretiva: Instalar filtros, selecionar material resistente à abrasão

Desgaste ou erosão

C-M14 Empenamento ou quebra do eixo

Sintoma observado: Vibração intensa, ruído, parada por travamento
Causa provável: Sobrecarga, desalinhamento, fadiga, choque mecânico
Ação corretiva: Substituir eixo, corrigir causa da sobrecarga/desalinhamento

Vibração Ruído anormal

C-M15 Fadiga do material por vibração contínua

Sintoma observado: Trincas progressivas em componentes estruturais
Causa provável: Operação prolongada com vibração fora dos limites
Ação corretiva: Eliminar fonte de vibração, inspeção por ensaio não destrutivo

Vibração

C-M16 Obstrução parcial ou total do rotor

Sintoma observado: Queda de vazão, aumento de corrente do motor, vibração
Causa provável: Sólidos, resíduos ou corpos estranhos na tubulação
Ação corretiva: Limpeza do rotor, instalação de filtro/tela de proteção

Vibração Queda de vazão ou pressão

C-M17 Perda de vedação no acoplamento

Sintoma observado: Vazamento ou folga perceptível no acoplamento
Causa provável: Desgaste do elemento elástico, desalinhamento
Ação corretiva: Substituir elemento de acoplamento, corrigir alinhamento

Vazamento

C-M18 Desgaste do anel de desgaste (wear ring)

Sintoma observado: Aumento da folga interna, queda de rendimento
Causa provável: Atrito contínuo, partículas abrasivas
Ação corretiva: Substituir anéis de desgaste periodicamente

Desgaste ou erosão Perda de rendimento

C-M19 Folga excessiva entre rotor e carcaça

Sintoma observado: Recirculação interna, perda de rendimento hidráulico
Causa provável: Desgaste natural, montagem incorreta
Ação corretiva: Ajustar folga conforme manual, revisar montagem

Perda de rendimento

C-M20 Entupimento da linha de sucção ou recalque

Sintoma observado: Queda de vazão, aumento de corrente, cavitação
Causa provável: Incrustação, sólidos, válvula parcialmente fechada
Ação corretiva: Limpeza da linha, inspeção de válvulas e filtros

Queda de vazão ou pressão Cavitação

C-M21 Formação de incrustações (calcário, ferrugem)

Sintoma observado: Redução de seção útil, queda de vazão e rendimento
Causa provável: Fluido com sais/minerais dissolvidos, corrosão interna
Ação corretiva: Tratamento do fluido, limpeza química periódica

Perda de rendimento Queda de vazão ou pressão

C-M22 Falha na lubrificação dos mancais

Sintoma observado: Aquecimento, ruído, desgaste acelerado
Causa provável: Falta de troca de graxa/óleo, quantidade incorreta
Ação corretiva: Seguir plano de lubrificação do fabricante

Ruído anormal Desgaste ou erosão Aquecimento

C-M23 Depreciação da capacidade de bombeamento ao longo do tempo

Sintoma observado: Queda progressiva de vazão/pressão nominal
Causa provável: Desgaste acumulado de rotor, anéis e carcaça
Ação corretiva: Manutenção preventiva e substituição de peças desgastadas

Queda de vazão ou pressão

C-M24 Trincas por fadiga térmica (fluidos quentes)

Sintoma observado: Vazamento, ruído, fratura em componentes
Causa provável: Ciclos térmicos repetidos, choque térmico
Ação corretiva: Padronizar rampas de aquecimento/resfriamento, inspecionar periodicamente

Ruído anormal Vazamento Aquecimento

C-M25 Perda de rendimento hidráulico com o tempo

Sintoma observado: Aumento do consumo energético para mesma vazão
Causa provável: Somatório de desgastes (rotor, anéis, folgas)
Ação corretiva: Auditoria energética, manutenção corretiva/preventiva

Perda de rendimento

C-M26 Trinca ou fratura na voluta por golpe de aríete (water hammer)

Sintoma observado: Ruído de impacto, vazamento súbito, dano estrutural
Causa provável: Fechamento brusco de válvula, parada abrupta do sistema
Ação corretiva: Instalar válvulas de fechamento lento, amortecedores de golpe

Ruído anormal Vazamento

C-M27 Empeno do eixo por sobrecarga térmica

Sintoma observado: Vibração, desalinhamento, ruído
Causa provável: Expansão térmica não compensada, operação fora da faixa
Ação corretiva: Revisar projeto térmico, permitir dilatação controlada

Vibração Ruído anormal Aquecimento Sobrecarga do motor

C-M28 Desgaste prematuro do acoplamento elástico

Sintoma observado: Fragmentação do elemento elástico, vibração
Causa provável: Desalinhamento contínuo, sobrecarga
Ação corretiva: Substituir elemento, corrigir alinhamento

Vibração Desgaste ou erosão

C-M29 Folga excessiva nos rolamentos por fim de vida útil

Sintoma observado: Vibração, ruído, aquecimento
Causa provável: Desgaste natural acumulado
Ação corretiva: Substituição programada dos rolamentos

Vibração Ruído anormal Aquecimento

C-M30 Contaminação do óleo/graxa dos mancais

Sintoma observado: Óleo turvo, desgaste acelerado do mancal
Causa provável: Vedação deficiente, ambiente com poeira/umidade
Ação corretiva: Melhorar vedação, trocar lubrificante contaminado

Desgaste ou erosão

C-M31 Emulsão da graxa por entrada de água

Sintoma observado: Graxa esbranquiçada, perda de propriedades lubrificantes
Causa provável: Vedação de eixo comprometida, ambiente úmido
Ação corretiva: Substituir vedação, trocar graxa contaminada

C-M32 Ressonância mecânica com a estrutura de fixação

Sintoma observado: Vibração amplificada em determinada rotação
Causa provável: Frequência natural da estrutura próxima à de operação
Ação corretiva: Análise modal, reforço ou isolamento da estrutura

Vibração

C-M33 Quebra de pás do impelidor por impacto de sólidos

Sintoma observado: Ruído de impacto, vibração súbita, queda de desempenho
Causa provável: Corpo estranho na linha, ausência de filtro
Ação corretiva: Instalar filtro/tela, inspecionar e substituir rotor

Vibração Ruído anormal

C-M34 Erosão por cavitação nas bordas do impelidor

Sintoma observado: Pites e desgaste irregular nas pás
Causa provável: Cavitação recorrente não tratada
Ação corretiva: Corrigir causa da cavitação (NPSH), revisar/substituir rotor

Desgaste ou erosão Cavitação

C-M35 Perda de aperto dos parafusos de fixação

Sintoma observado: Folga, ruído, deslocamento de componentes
Causa provável: Vibração contínua, torque de montagem insuficiente
Ação corretiva: Reaperto periódico, uso de travas químicas/mecânicas

Ruído anormal

C-M36 Fadiga do acoplamento por desalinhamento contínuo

Sintoma observado: Falha recorrente do acoplamento
Causa provável: Desalinhamento não corrigido ao longo do tempo
Ação corretiva: Corrigir alinhamento definitivamente, monitorar periodicamente

C-M37 Empeno da base/flange de fixação

Sintoma observado: Vibração, desalinhamento recorrente
Causa provável: Fundação inadequada, aperto desigual dos parafusos
Ação corretiva: Corrigir base, nivelar e reapertar uniformemente

Vibração

C-M38 Ruptura da bucha de vedação (bushing)

Sintoma observado: Vazamento interno, aumento de folga
Causa provável: Desgaste, fadiga, fluido abrasivo
Ação corretiva: Substituir bucha, avaliar material mais resistente

Vazamento

C-M39 Desgaste do anel O-ring da carcaça

Sintoma observado: Vazamento na junção da carcaça
Causa provável: Envelhecimento, incompatibilidade química, temperatura
Ação corretiva: Substituir O-ring por material compatível com o fluido

Desgaste ou erosão Vazamento

C-M40 Vazamento pela junta da carcaça (gaxeta estática)

Sintoma observado: Vazamento externo na linha de partição da carcaça
Causa provável: Ressecamento, aperto inadequado dos parafusos
Ação corretiva: Substituir gaxeta, reapertar conforme torque especificado

Vazamento

C-M41 Formação de bolhas de ar (aeração) na sucção

Sintoma observado: Vibração, ruído, queda de vazão irregular
Causa provável: Vórtice na sucção, entrada de ar por vedação
Ação corretiva: Corrigir submergência na sucção, vedar entradas de ar

Vibração Ruído anormal Queda de vazão ou pressão

C-M42 Recirculação interna por folga excessiva no rotor

Sintoma observado: Queda de rendimento, aumento de temperatura interna
Causa provável: Desgaste dos anéis de desgaste
Ação corretiva: Ajustar/substituir anéis de desgaste

Perda de rendimento

C-M43 Perda de escorva ao longo da operação

Sintoma observado: Queda intermitente de vazão, necessidade de reescorvar
Causa provável: Entrada de ar por vedação/selo com defeito
Ação corretiva: Corrigir vedação, verificar válvula de pé

Funcionamento a seco

C-M44 Trepidação da bomba por base não nivelada

Sintoma observado: Vibração perceptível na base, ruído
Causa provável: Instalação sem nivelamento adequado
Ação corretiva: Nivelar base conforme especificação, usar calços adequados

Vibração Ruído anormal

C-M45 Sobrecarga do motor por aumento da viscosidade do fluido

Sintoma observado: Corrente elevada, disparo de proteção térmica
Causa provável: Mudança nas propriedades do fluido de processo
Ação corretiva: Redimensionar motor/bomba para a viscosidade real

Aquecimento Sobrecarga do motor

C-M46 Obstrução do sistema de resfriamento do selo mecânico

Sintoma observado: Superaquecimento do selo, falha prematura
Causa provável: Incrustação no circuito de resfriamento
Ação corretiva: Limpeza do circuito, monitorar temperatura do selo

Aquecimento

C-M47 Falha na câmara de selagem (flushing plan mal dimensionado)

Sintoma observado: Falha recorrente do selo mecânico
Causa provável: Plano de selagem incompatível com o processo
Ação corretiva: Revisar plano de selagem conforme norma API 682

C-M48 Desgaste do eixo na região do selo (sulco/ranhura)

Sintoma observado: Vazamento crescente, dificuldade de vedação
Causa provável: Atrito prolongado, partículas abrasivas no fluido
Ação corretiva: Recondicionar/substituir eixo, revisar selo e fluido

Desgaste ou erosão Vazamento

C-M49 Perda de propriedades lubrificantes do fluido bombeado

Sintoma observado: Desgaste acelerado de mancais/buchas internas
Causa provável: Degradação química do fluido, contaminação
Ação corretiva: Monitorar qualidade do fluido, substituir quando necessário

Desgaste ou erosão

C-M50 Formação de depósitos sólidos internos (sedimentação)

Sintoma observado: Redução de seção útil, queda de rendimento
Causa provável: Baixa velocidade de fluxo, fluido com sólidos em suspensão
Ação corretiva: Limpeza periódica, revisar velocidade de projeto

Perda de rendimento