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Você já ouviu falar em cavitação? A cavitação é um fenômeno caracterizado pela vaporização e formação de bolhas causadas por alterações na pressão. Falhas de cavitação podem afetar o funcionamento de bombas e, em alguns casos, comprometer totalmente o equipamento.
Leia este artigo e entenda melhor o que é cavitação, como evitá-la e como solucionar esse problema.
A cavitação é um fenômeno hidrodinâmico que afeta sistemas de bombeamento e que pode levar a danos e falhas nos equipamentos. Ela acontece quando há formação de bolhas de vapor em um escoamento do fluido, ocasionadas por reduções na pressão. Portanto, a cavitação é a formação de bolhas a partir da vaporização do líquido. Sendo assim, a cavitação se manifesta, geralmente, na parte das pás em bombas ou turbinas hidráulicas.
A pressão no local onde a cavitação se manifesta pode ser igual ou menor do que a pressão de vapor, a depender do número e da distribuição de partículas no líquido, às quais pequenas bolhas de gás ou ar não dissolvido podem se agregar. Dessa forma, essas partículas agem como locais de nucleação para iniciar a vaporização.
Além disso, o crescimento e a implosão destas bolhas de vapor, adjacentes a superfícies sólidas, podem causar sérios danos por erosão nas superfícies do material. Como a vaporização forma cavidades, o termo cavitação é usado para descrever a erosão e desgastes causados pelas bolhas.
Em resumo, a cavitação pode ser definida como a formação de vácuos parciais em um líquido por um corpo sólido em movimento rápido ou por ondas sonoras muito intensas.
Quando não há manutenção adequada, a cavitação pode causar danos aos equipamentos, queda na produtividade e prejuízo financeiro, incômodos que podem ser evitados quando o problema é identificado com antecedência.
A cavitação é um efeito comum em bombas industriais. Quando ela ocorre, o desempenho do ativo fica reduzido ou, até mesmo, comprometido.
Como já explicado, a cavitação em bombas ocorre pela diminuição da pressão no olho do rotor, que por sua vez, é causado por conta do aumento da velocidade do fluido. Com isso, o fluido pode sofrer ebulição parcial, na temperatura de bombeamento. Entretanto, existem outros fatores que podem contribuir para o surgimento de um problema de cavitação.
Os problemas de cavitação em bombas industriais podem iniciar por conta dos seguintes fatores:
Existem diferentes tipos de cavitação, sendo os mais comuns a cavitação de sucção e a cavitação de descarga. Sendo assim, cada tipo pode ocorrer em diferentes situações e apresentar características específicas.
A cavitação por sucção ocorre quando uma bomba está sob baixa pressão ou condições de alto vácuo. Quando o fluido sendo bombeado entra no olho de uma bomba centrífuga, a pressão é reduzida. Com isso, bolhas se formam no olho do impulsor e se deslocam para regiões de pressão mais alta e colapsando nas partes externas do impulsor.
Esse tipo de cavitação acontece quando a pressão de descarga da bomba é extremamente alta ou quando há restrições no fluxo de descarga e não pode sair da bomba. Uma pressão de descarga muito alta ocasiona grande parte fluido bombeado circulando dentro da bomba. Por conta disso, a circulação interna é forçada através da folga entre o impulsor e o compartimento da bomba em alta velocidade, resultando na formação de uma região de baixa pressão e favorecendo a cavitação.
Para evitar danos graves ao ativo, é muito importante detectar a cavitação em bombas ou outros equipamentos hidráulicos o mais rápido possível. Mas como fazer isso? Ao sofrer com este problema, a máquina pode exibir alguns sinais claros que podem ajudar responsáveis pela manutenção a identificá-lo.
Bombas com problema de cavitação exibem alguns sinais importantes e que precisam de atenção, são eles:
Vibrações anormais, inesperadas, ou vibração excessiva, pode ser indício de uma falha de cavitação em bombas. Além disso, níveis de vibração excessiva também pode levar à falha prematura de vedações e rolamentos mecânicos. Nesses casos, a energia liberada quando as bolhas de vapor se rompem pode fazer com que pedaços de metal se quebrem e colidam com outras peças móveis.
Quando você está enfrentando um problema de cavitação, na maioria das vezes o alerta virá na forma de ruído, como se estivesse bombeando pedras. Novamente, o ruído virá acompanhado de vibração, desempenho reduzido, ou até mesmo uma combinação de todas essas características. Por isso, ao primeiro sinal de ruídos incomuns, faça uma averiguação.
A cavitação em bombas pode causar fluxo fraco ou baixa pressão do fluido bombeado, por isso, ao perceber estes sinais é importante que o ativo passe por uma verificação.
Não é incomum que o fenômeno de cavitação ocasione o aquecimento de alguns componentes dos equipamentos. Por meio de uma rotina de inspeção sensitiva, é possível fazer o monitoramento destes sinais perceptíveis aos sentidos humanos e que requerem atenção.
A cavitação em bombas e demais equipamentos pode fazer com que o equipamento consuma mais energia para operar. Ao notar o consumo anormal de energia, é necessário investigar e entender a origem dessa variação, pois o ativo pode sofrer danos no longo prazo.
Além disso, um dos indícios mais comuns de cavitação em bombas é a erosão das peças, principalmente o rotor. Ao sofrer cavitação, o interior do equipamento apresenta marcas profundas devido a erosão de material nas extremidades metálicas dos componentes.
A cavitação é algo que pode ser evitado. Veja a seguir algumas orientações que auxiliam o controle e prevenção desse problema:
Soluções de monitoramento contínuo, ou seja, 24/7, dos indicadores de saúde de bombas industriais, é a melhor maneira de evitar falhas e problemas como o de cavitação. Além de aumentar a confiabilidade e disponibilidade desses ativos.
Veja no vídeo a seguir, como a Solução Dynamox auxilia na gestão de bombas industriais, gerando dados constantes que permitem acompanhar o desempenho do ativo, além de identificar falhas e janelas de melhoria. Ou seja, com a solução seus ativos operam sempre com eficiência e previsibilidade!
A Solução Dynamox é capaz de identificar precocemente sinais de cavitação, desgaste e outras potenciais falhas em bombas, contribuindo para elevar os níveis de produtividade e otimização dos equipamentos.
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