Um guia prático para manutenção de bombas centrífugas: substituição de vedações, inspeção do impulsor e testes de desempenho

1. Escopo e propósito

Este manual define um regulamento único de manutenção obrigatória para bombas centrífugas cantilever e monobloco, que são operadas em empresas industriais da Ucrânia. O documento abrange três operações críticas: substituição da vedação final, defeito do impulsor e verificação das características operacionais (pressão, vazão, vibração) de acordo com os requisitos do DSTU ISO 9906 e EN 733.

O procedimento é realizado durante reparos planejados de capital ou médios, bem como em caso de detecção dos seguintes sinais de mau funcionamento:

• O vazamento do meio bombeado através da caixa de empanque excede a norma (mais de 5 gotas por minuto para uma vedação de extremidade única).
• Redução da pressão da bomba em 10% ou mais do ponto nominal de operação.
• Um aumento no nível de vibração nos suportes de rolamento acima de 4,5 mm/s (RMS) de acordo com ISO 10816-3.
• Ruído estranho, zumbido de cavitação ou aumento repentino na temperatura do alojamento do rolamento acima de 75 °C.

2. Medidas de segurança

PERIGO! ENERGIA ELÉTRICA E ALTA PRESSÃO.

Antes de iniciar qualquer trabalho, execute o procedimento de Bloqueio/Sinalização (LOTO): desenergize completamente o acionamento da bomba no quadro elétrico, instale um cadeado e uma placa de alerta "Não ligue! Pessoas estão trabalhando".

Certifique-se de que a pressão nas linhas de sucção e descarga seja reduzida para 0 bar e que as válvulas de corte estejam totalmente fechadas e travadas. Deixe a bomba e o meio de trabalho esfriarem até uma temperatura segura abaixo de 40 °C.

Use equipamentos de proteção individual (EPI): óculos de segurança conforme EN 166, luvas resistentes a óleo e gasolina, calçado de segurança com biqueira de metal (EN ISO 20345) e capacete. Ao trabalhar em ambientes tóxicos ou agressivos, certifique-se de usar um avental resistente a ácidos e um respirador da classe de proteção apropriada.

3. Ferramentas e materiais necessários

4. Lista de verificação pré-desmontagem

5. Procedimento passo a passo de reparo e manutenção

Passo 1: Desmontagem do conjunto da bomba e acesso à vedação

1. Ação: Realize um isolamento completo da fonte de alimentação (LOTO), feche as válvulas de sucção e descarga. Drene o líquido restante da carcaça da bomba através do bujão de drenagem para um recipiente especial.

   Valores específicos: A temperatura do líquido antes da drenagem deve ser inferior a 40 °C.

   Indicador visual: Cessação completa do vazamento de líquido da conexão de drenagem, os manômetros na linha mostram 0 bar.

   Erro típico: A drenagem incompleta de meios agressivos ou quentes causa queimaduras ou danos químicos ao pessoal.

2. Ação: Desconectar o motor elétrico da bomba, retirar a carcaça protetora do acoplamento, afrouxar os parafusos do meio-acoplamento e deslizar o meio-acoplamento do eixo da bomba (para estruturas com acoplamento desmontável do tipo Espaçador).

   Valores específicos: O momento de afrouxamento dos parafusos de acoplamento depende da classe de resistência (para parafusos M10, classe 8.8 — o momento de ruptura é de aproximadamente 45-50 Nm).

   Indicador visual: A folga total entre as extremidades do meio-acoplamento é suficiente para desmontar a unidade de rolamento ou o rotor.

   Erro típico: Usar uma ferramenta de percussão diretamente no eixo da bomba para remover o meio acoplamento, o que leva à distorção do eixo.

3. Ação: Afrouxe os parafusos que prendem a tampa da caixa de empanque/câmara de vedação final ao corpo da bomba e retire cuidadosamente o conjunto do rotor ou solte o conjunto de vedação.

   Valores específicos: Afrouxe uniformemente os parafusos da tampa 1/2 volta em um padrão cruzado para evitar desalinhamento e lascas dos anéis de cerâmica/carboneto.

Passo 2: Substituindo a vedação final

1. Ação: Remova a vedação da extremidade antiga do eixo. Limpe a superfície de vedação do eixo de incrustações, produtos de corrosão e resíduos de borracha usando um pano sem fiapos e solvente.

   Valores específicos: A rugosidade da superfície de assentamento do eixo deve corresponder a Ra <= 0,8 μm. Verifique o diâmetro do eixo na zona de vedação com um micrômetro (tolerância h6).

   Indicador visual: A superfície do eixo está limpa, com brilho metálico, sem arranhões e rebarbas ao longo do eixo.

   Erro típico: Usar lixa de grão grosso que cria microranhuras no eixo e causa vazamento inevitável na vedação.

2. Ação: Umedeça a superfície interna do fole de borracha ou dos anéis da nova vedação da extremidade com água limpa ou uma pasta de montagem de silicone especial (não use lubrificantes à base de minerais para borracha EPDM de etileno-propileno).

   Valores específicos: O movimento do nó ao longo do eixo deve ser realizado com esforço manual suave, sem o uso de martelo ou mandril de metal ferroso.

3. Ação: Instale a parte fixa (anel fixo na caixa de gaxeta) na sede da tampa utilizando o mandril plástico de montagem. Instale a parte rotativa da vedação no eixo e fixe-a no comprimento de instalação especificado (o comprimento útil da mola $L_{work}$ especificado na folha de dados do fabricante da vedação, por exemplo, 32,5 mm ± 0,5 mm).

   Indicador visual: Anéis de desgaste (carbeto de silício contra carbeto de tungstênio ou carbono) se ajustam firmemente, sem desalinhamentos, superfícies de trabalho idealmente limpas.

   Erro típico: Toque dos dedos nas superfícies espelhadas de atrito; resíduos gordurosos das mãos causam superaquecimento localizado e degradação dos pares de atrito durante a partida.

Etapa 3: Inspeção e defeição da roda trabalhadora

1. Ação: Remova o disco de trabalho do eixo usando o suporte (após remover a porca de fixação central do disco de trabalho). Limpe o disco das incrustações e corrosão.

   Valores específicos: O momento de aperto da porca central da roda trabalhadora para rosca M16 é de 85–95 Nm (fixar com um fixador de rosca de resistência média).

2. Ação: Verifique o estado das paletas da roda trabalhadora quanto à presença de erosão por cavitação, impactos abrasivos, rachaduras e erosão por desgaste.

   Valores específicos: Permissão de desgaste das bordas de saída das paletas — não mais de 25% da espessura inicial. Batimento do disco do rotor em relação ao eixo — não mais de 0,05 mm.

   Indicador visual: Ausência de cavitações profundas com profundidade superior a 2 mm nas bordas de entrada e na face traseira do disco.

   Erro típico: Operação de uma roda com desbalanceamento acima da classe G6,3 conforme ISO 1940; uma roda desbalanceada danifica os mancais em poucas horas de funcionamento.

3. Ação: Meça os intervalos nas junções (anéis de vedação entre o corpo e a roda de trabalho).

   Valores específicos: O folga radial do selo para bombas em execução padrão deve ser de 0,30–0,50 mm (dependendo do diâmetro da roda conforme a instrução do OEM).

   Indicador visual: Medição com paquímetro mostra uma folga uniforme ao redor da circunferência sem sinais de desgaste.

Etapa 4: Montagem da bomba e alinhamento de eixos

1. Ação: Monte o conjunto do bomba na sequência inversa. Aperte os parafusos do corpo da bomba e da tampa da carcaça com chave dinamométrica com momento cruzado uniforme (para parafusos M12 — momento de aperto de 40–45 Nm).

   Indicador visual: Jogo uniforme entre o corpo e a tampa com vedação de paronit ou vedação de fita espiral (espessura da folga conforme o desenho, geralmente 1,5–2,0 mm).

2. Ação: Gire manualmente o eixo da bomba. O eixo deve girar livremente, sem folga, travamentos ou atritos estranhos.

   Indicador visual: Rotação suave pela força manual na corrente.

3. Ação: Instale o sistema de alinhamento laser nas semi-cupas da bomba e do motor elétrico. Execute o alinhamento (ajuste) dos eixos do conjunto.

   Valores específicos: Deslocamento radial permitido — não mais de 0,05 mm, deslocamento angular — não mais de 0,05 mm por 100 mm de diâmetro da junta acopladora à frequência de rotação de 2950 rpm (ou 0,10 mm para 1450 rpm).

   Erro típico: Ignorar a expansão térmica do motor de acionamento (se forçar líquido quente acima de 80 °C, é necessário ajustar o desalinhamento compensador no estado frio).

Etapa 5: Teste das características de funcionamento (pressão, vazão, vibração)

1. Ação: Remova o bloqueio LOTO, abra completamente a válvula de sucção, feche a válvula de alimentação em 90% (proteção contra sobrecarga da corrente de partida do motor). Inicie o motor elétrico.

   Indicador visual: Aumento de pressão no manômetro de sucção, corrente de trabalho do motor estável abaixo do valor nominal.

2. Ação: Abra lentamente a válvula de retenção até atingir o ponto de trabalho da bomba de acordo com o regulamento tecnológico. Registre as indicações dos instrumentos.

   Valores específicos: Meça a pressão de sucção ($P_1$) e a pressão de descarga ($P_2$). Calcule a carga total $H$ pela fórmula: $H = ((P_2 - P_1) \cdot 10,2) / \rho + (z_2 - z_1)$, onde $\rho$ é a densidade do fluido, kg/m³, $z$ é a altura dos eixos dos manômetros, m.

3. Ação: Meça os parâmetros de vibração com um vibrograma nos suportes de rolamento dianteiro e traseiro da bomba em três direções mutuamente perpendiculares (horizontal, vertical e axial).

   Valores específicos: A velocidade de vibração RMS deve corresponder à zona "A" ou "B" conforme ISO 10816-3 (para fundações rígidas, classe do motor até 15 kW: vibração < 2,3 mm/s; para potências acima de 15 kW: < 4,5 mm/s).

4. Ação: Controle a temperatura dos mancais com pirômetro durante as primeiras 2 horas de funcionamento contínuo.

   Valores específicos: A temperatura máxima dos mancais de rolagem não deve exceder 70 °C (ou exceder a temperatura do ambiente em mais de 40 °C).

6. Checklist após a manutenção e verificação

7. Guia de Resolução de Problemas (Troubleshooting)

8. Recomendações do calendário de manutenção técnica

9. Catálogo de peças de reposição (UNITEC-D)

Para solicitar peças de reposição originais de acordo com o catálogo do fabricante, visite nosso catálogo eletrônico UNITEC-D.

10. Referências Normativas e Normas

• DSТU ISO 9906:2008 (ISO 9906:2012) — Bombas dinâmicas. Ensaios de características de trabalho hidráulicos. Classes de precisão 1 e 2.
• EN 733 — Bombas centrífugas horizontais com sucção axial (pressão nominal 10 bar, com indicação de classificação).
• ISO 10816-3 — Controle vibratório de máquinas industriais com potência superior a 15 kW.
• ISO 1940-1 — Definição do desbalanceamento residual de rotores rígidos.