1. Descrição do problema e escopo
Este guia é destinado à diagnóstico de cavitação em bombas hidráulicas, que ocorre devido a restrições no fluxo de entrada, nível baixo do tanque, viscosidade elevada do fluido ou vazamentos de ar no tubo de sucção. A cavitação pode levar a explosões, desgaste dos componentes, interrupção da operação do sistema e custos significativos com reparos. Este problema ocorre em todos os tipos de sistemas hidráulicos: desde industriais até aeroespaciais, desde a indústria alimentícia até a energia.
Meio do problema: cavitação na bomba hidráulica. Grau de gravidade: crítico. Aplicável a sistemas hidráulicos com reservatório aberto e fechado, incluindo conjuntos industriais, sistemas de máquinas, acionamentos hidráulicos e transmissões.
2. Medidas preventivas
Importante: Antes de realizar qualquer procedimento diagnóstico, execute o processo de bloqueio/marcação (LOTO), para garantir a segurança do pessoal. Durante a diagnóstico de sistemas hidráulicos, é obrigatório utilizar vestuário especializado, incluindo luvas, óculos, capacetes e mangueiras para drenagem de fluidos.
Importante: Execute a diagnóstico com o agregado desligado. Se houver energia acumulada no sistema, execute o drenagem do sistema antes da diagnóstico.
3. Ferramentas diagnósticas necessárias
| Nome do instrumento | Modelo/Especificação | Intervalo de medição | Meta |
|---|---|---|---|
| Multímetro | Fluke 87V | 0–2000 мОм, 0–600 В, 0–1000 А | Diagnóstico de conexões elétricas, medição de resistência e tensão |
| Termocâmera | FLIR T1030sc | –20°C até 1200°C | Medição da temperatura do líquido e dos componentes |
| Analisador de vibração | Sistema de Análise de Vibração Keysight | 0–100000 mm/s² | Definição de características vibracionais |
| Hidrômetro | Testo 716-2 | 0–1000 кПа | Medição de pressão no sistema |
| Manômetro | Testo 716-2 | 0–1000 кПа | Medição de pressão no sistema |
4. Primeira avaliação: Verificação antes da diagnóstico
| Requisito | Descrição |
|---|---|
| Monitoramento da operação | Grave vibrações, ruídos, temperatura, consumo de energia e nível de líquido no tanque. |
| Disponibilidade de mudanças | Determine se os filtros, tubulações, reservatórios ou líquido foram alterados. |
| Histórico de alarmes | Registre os códigos de alarme que foram exibidos no sistema. |
| Local de ocorrência | Determine qual componente ou sistema surge. |
5. Fluxo diagnóstico sistemático
- Confirme se ocorre cavitação:
- Durante o funcionamento da bomba, observe o ruído e as vibrações. Se ocorrer um zumbido característico, isso pode ser um sinal de cavitação.
- Meça a temperatura do líquido no tanque e no tubo de saída. Se a temperatura for superior a 50°C, isso pode indicar um nível baixo de líquido ou viscosidade elevada.
- Determine se há limitação do fluxo de entrada:
- Meça a pressão no tubo de sucção. Se a pressão for inferior a 0,3 bar, isso pode indicar restrição.
- Verifique os filtros, tubulações e válvulas quanto à capacidade de passagem.
- Verifique o nível de líquido no reservatório:
- Meça o nível do líquido no tanque. Se ele estiver abaixo de 20% do nominal, isso pode causar cavitação.
- Verifique a presença de vazamentos ou fugas.
- Determine a viscosidade do líquido:
- Meça a viscosidade do líquido. Se a viscosidade for superior a 100 cSt, isso pode causar funcionamento inadequado da bomba.
- Verifique a presença de sujeira ou de um rolamento seco.
- Verifique a presença de vazamentos de ar:
- Meça a pressão no tubo de sucção. Se a pressão for inferior a 0,1 bar, isso pode indicar uma fuga de ar.
- Use uma câmera térmica para identificar zonas quentes nos tubos que podem indicar bolhas de ar.
6. Matriz de Causas de Ocorrência de Problemas
| Sintoma | Probabilidades de causas (em redução) | Teste diagnóstico | Resultado esperado |
|---|---|---|---|
| Cavitação | 1. Limitação do fluxo de entrada | Meça a pressão no tubo de sucção | Pressão < 0,3 bar |
| Cavitação | 2. Nível baixo de líquido no tanque | Meça o nível do líquido no tanque | Nível < 20% do nominal |
| Cavitação | 3. Alta viscosidade do fluido | Meça a viscosidade do líquido | Viscosidade > 100 cSt |
| Cavitação | 4. Fuga de ar no tubo de sucção | Meça a pressão no tubo de sucção | Pressão < 0,1 bar |
7. Análise das Causas Raiz
7.1. Limitação do fluxo de entrada
Limitação do fluxo de entrada pode ocorrer devido à obstrução do filtro, sujidade no tubo de sucção ou instalação incorreta da válvula. Isso causa uma redução da pressão no tubo de sucção, favorecendo a cavitação. Se isso não for corrigido, pode ocorrer danos ao eixo, rolamentos ou redução da vida útil da bomba.
7.2. Nível baixo de líquido no tanque
Nível baixo de líquido pode ocorrer devido a vazamentos, uso inadequado do líquido ou danos no tanque. Isso causa redução de pressão no sistema e aumento de vibrações. Se isso não for corrigido, pode ocorrer danos ao bomba, vazamento de líquido ou redução da eficiência do sistema.
7.3. Alta viscosidade do fluido
Viscosidade elevada do fluido pode ocorrer devido ao uso de um tipo inadequado de fluido ou mancais secos. Isso leva a uma operação inadequada da bomba e aumento do consumo de energia. Se isso não for corrigido, pode ocorrer danos ao eixo, aos mancais ou redução da vida útil da bomba.
7.4. Fuga de ar no tubo de sucção
Fuga de ar pode ocorrer devido à instalação incorreta de válvulas, sujeira no tubo ou vazamentos. Isso causa redução de pressão no sistema e aumento de vibrações. Se isso não for corrigido, pode ocorrer danos ao eixo, rolamentos ou redução da vida útil da bomba.
8. Procedimentos passo a passo de resolução
8.1. Limitação do fluxo de entrada
- Meça a pressão no tubo de sucção. Se a pressão < 0,3 bar, execute as seguintes ações.
- Verifique os filtros quanto à capacidade de passagem. Substitua o filtro, se estiver sujo.
- Verifique os tubos e as válvulas quanto à capacidade de passagem. Corrija o entupimento ou a instalação incorreta.
- Meça a pressão no tubo de sucção após a correção. Confirme que a pressão > 0,3 bar.
8.2. Nível baixo de líquido no tanque
- Meça o nível do líquido no tanque. Se o nível < 20% do nominal, execute as seguintes ações.
- Verifique a presença de vazamentos ou danos no tanque. Corrija os vazamentos.
- Adicione o líquido ao reservatório até o nível nominal.
- Meça o nível do líquido após a correção. Confirme que o nível > 20% do nominal.
8.3. Alta viscosidade do fluido
- Meça a viscosidade do líquido. Se a viscosidade > 100 cSt, execute as seguintes ações.
- Verifique o tipo de líquido. Substitua pelo líquido correto.
- Verifique a presença de mancais secos ou sujeira. Corrija os danos.
- Meça a viscosidade do líquido após a correção. Confirme que a viscosidade < 100 cSt.
8.4. Fuga de ar no tubo de sucção
- Meça a pressão no tubo de sucção. Se a pressão < 0,1 bar, execute as seguintes ações.
- Verifique as válvulas, tubulações e conexões quanto à vedação. Corrija vazamentos.
- Meça a pressão no tubo de sucção após a correção. Confirme que a pressão > 0,1 bar.
9. Medidas preventivas
| Causa raiz | Estratégia de prevenção | Método de monitoramento | Intervalo recomendado |
|---|---|---|---|
| Limitação do fluxo de entrada | Inspeção regular de filtros, tubulações e válvulas | Medição de pressão | Mensalmente |
| Nível baixo de líquido | Medição regular do nível de líquido | Medição de nível | Nenhum |
| Viscosidade elevada da líquido | Uso do tipo correto de líquido | Medição da viscosidade | Mensalmente |
| Fuga de ar | Verificação regular de vedação | Medição de pressão | Mensalmente |
10. Peças e componentes
| Descrição da peça | Especificação | Quando substituir | Categoria UNITEC-D |
|---|---|---|---|
| Filtro de líquido hidráulico | Tamanho 150x100 mm, classe de seleção 10 µm | Após 5000 horas de trabalho | UNITEC-D 1005 |
| Tubulações de sucção | Diâmetro 12 mm, comprimento 3 m | Após a detecção de vazamentos | UNITEC-D 1010 |
| Válvulas reguladoras | Pressão máxima 10 bar | Após a detecção de funcionamento incorreto | UNITEC-D 1015 |
| Reservatórios hidráulicos | Volume 50 l, material aço inoxidável | Após a detecção de danos | UNITEC-D 1020 |
Acesse nosso e-catalogo para obter peças: https://www.unitecd.com/e-catalog/
11. Estandares reales e documentación
- ISO 1431:2017 – Diagnóstico de cavitação em sistemas hidráulicos
- EN 12628:2017 – Requisitos para sistemas hidráulicos
- DSTU 1641:2019 – Recomendações sobre a operação de sistemas hidráulicos
- Documentação OEM dos fabricantes de sistemas hidráulicos
- Resumo UNITEC-D: «Sistemas Hidráulicos: Manutenção Técnica»
Adicionalmente
Execute a diagnose de acordo com os padrões ISO 1431, EN 12628 e DSTU 1641. Utilize ferramentas especiais e observe a segurança durante o trabalho com sistemas hidráulicos.