1. Força radial
As estatísticas da indústria mostram que a maior razão para as bombas centrífugas pararem de funcionar é a falha dos rolamentos e/ou selos mecânicos. Rolamentos e vedações são os "canários na mina" - são indicadores precoces da integridade das bombas d'água e também precursores das condições internas dos sistemas de bombas d'água.
Qualquer pessoa que esteja neste setor há muito tempo deve saber que uma das melhores práticas é operar as bombas no seu Ponto de Melhor Eficiência (BEP) ou próximo a ele. No BEP, a bomba projetada suportará a força radial mínima. O vetor resultante de todas as forças radiais geradas pela operação longe do BEP forma um ângulo de 90 graus com o rotor, tentando desviar e dobrar o eixo.
A grande força radial e a deflexão resultante do eixo são os destruidores dos selos mecânicos e fatores importantes na redução da vida útil dos rolamentos. Se for grande o suficiente, a força radial fará com que o eixo desvie ou dobre. Se a bomba for parada e o desvio no eixo for medido, nenhum erro ocorrerá porque é uma condição dinâmica e não estática.
O eixo de flexão (deflexão) que funciona a 3.600 rpm irá desviar duas vezes por revolução, portanto, na verdade, dobra 7.200 vezes por minuto. Esta elevada deflexão cíclica torna difícil para a superfície de vedação manter o contacto e manter a camada de fluido necessária para uma operação de vedação adequada.
2. Poluição por óleo
Para rolamentos de esferas, mais de 85% das falhas nos rolamentos são causadas pela entrada de sujeira, objetos estranhos ou água. Apenas 250 partes por milhão (250 ppm) de água reduzirão a vida útil dos rolamentos em quatro vezes.
O uso razoável de óleo lubrificante é crucial para sua vida útil.
3. Pressão de inspiração
Outros fatores importantes que afetam a vida útil do rolamento incluem pressão de sucção, alinhamento do acoplamento e tensão na tubulação.
Para bombas de processo cantilever horizontais de-estágio único, a força axial combinada que atua no rotor é direcionada para a entrada, de modo que, até certo ponto, a pressão de sucção reversa limitada na verdade reduz a força axial, reduzindo assim a carga no rolamento axial e prolongando sua vida útil.
4. Calibração
O desalinhamento entre a bomba e o motor pode causar sobrecarga nos mancais radiais. Ao calcular o desalinhamento, a vida útil do rolamento radial é um fator exponencial.
Por exemplo, para um pequeno desvio de apenas 1,52 mm, o usuário final pode encontrar algum tipo de problema de rolamento ou acoplamento após funcionar por três a cinco meses. Porém, para um desvio de 0,0254 mm, a mesma bomba pode operar por mais de 90 meses.
5. Estresse do oleoduto
A tensão na tubulação é causada pelo desalinhamento das tubulações de sucção e/ou descarga com o flange da bomba. Mesmo em projetos de bombas robustos, as tensões geradas na tubulação podem facilmente transferir essas forças potencialmente elevadas para os rolamentos e seus respectivos alojamentos. A força (deformação) causa ajuste inadequado dos rolamentos e/ou inconsistência com outros rolamentos, resultando na localização da linha central em planos diferentes.
6. Características do fluido
As características do fluido, como pH, viscosidade e gravidade específica, são fatores-chave. Se o meio for ácido ou corrosivo, as peças de contato da bomba, como a carcaça e os materiais do impulsor, precisam manter seu estado funcional. A quantidade, tamanho, formato e qualidade de moagem dos sólidos presentes no fluido serão fatores que influenciarão.
7. Situação de trabalho
O rigor do estado de funcionamento é outro factor importante: a frequência com que a bomba arranca num determinado período de tempo.
Algumas bombas iniciam e param a cada poucos segundos. Em comparação com bombas que funcionam continuamente nas mesmas condições, estas bombas em funcionamento desgastam-se a uma taxa exponencial. Nesta situação, o design do sistema precisa ser alterado urgentemente.
8. Subsídio de cavitação
Quanto maior a margem da altura manométrica líquida de sucção positiva (NPSHA) disponível, menor será a probabilidade de a bomba sofrer cavitação se exceder a altura manométrica líquida de sucção positiva necessária (NPSHR). A cavitação pode danificar o impulsor da bomba e gerar vibrações que podem afetar as vedações e os rolamentos.
9. Velocidade da bomba
A velocidade de operação da bomba é outro fator chave. Por exemplo, uma bomba de 3.550 rpm desgasta-se 4 a 8 vezes mais rápido do que uma bomba de 1.750 rpm.
10. Equilíbrio do impulsor
Impulsores desequilibrados em bombas cantilever ou certos projetos verticais podem causar deflexão do eixo, assim como a força radial de uma bomba quando opera longe do BEP. O desvio radial e a deflexão podem ocorrer simultaneamente. Se o impulsor for compensado por qualquer motivo, ele deverá ser reequilibrado.
11. Formato do tubo
Outra consideração importante para prolongar a vida útil da bomba é a geometria da tubulação ou como o fluido é “carregado” na bomba.
Por exemplo, os cotovelos no lado de sucção vertical de uma bomba têm menos efeitos nocivos do que os cotovelos horizontais. A carga hidráulica no impulsor é mais uniforme, portanto a carga nos rolamentos também é mais uniforme.
12. Temperatura de trabalho
Quer se trate de alta ou baixa temperatura, a temperatura de trabalho da bomba, especialmente a taxa de mudança de temperatura, terá um impacto significativo na vida útil e na confiabilidade da bomba. A temperatura de trabalho da bomba é muito importante, portanto a bomba precisa ser projetada para operar nesta temperatura. No entanto, o que é mais importante é a taxa de mudança de temperatura. Sugira (em um cenário mais conservador) manter a taxa de variação abaixo de 2 graus Fahrenheit por minuto. Diferentes qualidades e materiais se expandem e contraem em taxas diferentes, o que pode afetar lacunas e tensões.
