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Equilíbrio da bomba - In-Situ, à velocidade de funcionamento

As bombas centrífugas e hidráulicas desenvolvem vibrações no momento em que a corrosão, a cavitação ou as incrustações deslocam a massa do impulsor. Equilibramos os rotores das bombas no local, à velocidade de funcionamento - sem remoção do invólucro, sem desconexão da tubagem - eliminando a causa principal da falha dos rolamentos e das fugas nos vedantes numa única sessão no local.

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Rotor da bomba a ser equilibrado in situ à velocidade de funcionamento

Em suma: O balanceamento da bomba-impulsor é realizado in-situ, em velocidade e pressão normais de operação, utilizando o método do coeficiente de influência. Um sensor de vibração na carcaça do mancal e um tacômetro a laser no eixo medem o estado de desbalanceamento; o Balanset-1A calcula a massa e o ângulo exatos de correção. Sem remoção da bomba, sem tubagem - um trabalho típico de fase única fica concluído em menos de uma hora, reduzindo a vibração em 70 % ou mais e prolongando a vida útil dos rolamentos e vedantes por um fator de oito ou mais.

Sinais de que a sua bomba está desequilibrada

A vibração da bomba é muitas vezes considerada normal, mas cada um destes sintomas aponta para um desequilíbrio corrigível no impulsor ou rotor:

Vibração a 1× RPM Um componente dominante de uma vez por revolução no espetro é a assinatura de um desequilíbrio residual.

Falhas recorrentes de vedação Os vedantes mecânicos são sensíveis ao movimento lateral do veio - o desequilíbrio acelera o desgaste da face e as fugas.

Vida útil curta do rolamento As cargas radiais de um impulsor desequilibrado fadigam os rolamentos de elementos rolantes muito acima do seu valor nominal L₁₀ vida.

Temperatura elevada do invólucro A energia de vibração dissipa-se sob a forma de calor na caixa, aumentando a temperatura dos rolamentos e do fluido.

Fissuras na fundação As forças cíclicas à velocidade de funcionamento acabam por fissurar a calda ou as soldaduras da base da bomba.

Ruído interpretado erradamente como cavitação O ruído áspero de baixa frequência é muitas vezes incorretamente diagnosticado como cavitação quando a causa real é o desequilíbrio rotacional.

Porque é que os impulsores das bombas perdem o equilíbrio - e quanto custa

Uma bomba recém-montada sai da fábrica equilibrada, mas as condições de serviço atacam continuamente esse equilíbrio. Cavitação por picadas corroem as superfícies das palhetas de forma desigual; as lamas abrasivas desgastam um lado do impulsor mais rapidamente do que o outro; escala e depósitos acumulam-se de forma não uniforme no interior das passagens de fluxo; reparações de soldaduras ou substituição de anéis de desgaste adicionam massa assimétrica. Como a força centrífuga aumenta com a quadrado da velocidade de rotação, alguns gramas de deslocamento a 1.500 rpm transformam-se em dezenas de quilonewtons de força de agitação a 3.000 rpm.

O custo financeiro aumenta rapidamente: substituição de vedantes a cada três meses, substituição de rolamentos, paragens não planeadas do processo e o custo de mão de obra para retirar a bomba da linha. Uma única sessão de balanceamento no terreno - tipicamente menos de uma hora - remove a carga dinâmica responsável por todas estas falhas em vez de substituir os componentes que destrói.

×10vida útil do rolamento quando a vibração é reduzida para metade

-70%queda típica da vibração após uma sessão

2aviões corrigidos numa só visita

<1htrabalho típico no local, bomba de um estágio

Porque é que a redução da vibração para metade multiplica a vida útil dos rolamentos

ISO 281 define a vida útil nominal dos rolamentos como L₁₀ = (C/P)^p, em que P é a carga dinâmica suportada pelo rolamento e o expoente p = 3 para os rolamentos de esferas e 10/3 para os rolamentos de rolos. Desequilíbrio residual é que a carga radial rotativa P, e a amplitude da vibração seguem-na diretamente - assim, reduzir a vibração para metade reduz P para metade e multiplica a vida útil da chumaceira por 2^p: sobre 8× para rolamentos de esferas e ~10× para rolamentos de rolos (2^10/3 ≈ 10). Faça os seus próprios números no nosso calculadora da vida útil dos rolamentos.

Como equilibramos uma bomba - passo a passo

O equilíbrio no terreno com o Balanset-1A segue o método do coeficiente de influência - o mesmo procedimento sistemático que pode efetuar no local:

Monte os sensores. Um acelerómetro de vibração é fixado à caixa de rolamentos da bomba e um tacómetro a laser é apontado para uma faixa reflectora no veio. Não é necessária qualquer desmontagem - a bomba funciona em condições normais de funcionamento durante todo o tempo.
Medir a linha de base. Um ciclo à velocidade máxima de funcionamento regista a amplitude da vibração e o ângulo de fase, estabelecendo o estado de desequilíbrio atual em amplitude e direção.
Adicionar um peso de teste. Uma massa de teste conhecida é fixada no cubo do rotor ou no anel de equilíbrio. Uma segunda execução mostra como o rotor responde a um peso específico numa posição angular conhecida - o coeficiente de influência.
Deixar o aparelho calcular. O Balanset-1A aplica o algoritmo do coeficiente de influência para calcular a massa de correção exata e o posicionamento angular - um plano para rotores compactos fechados, dois planos para rotores largos de dupla sucção ou conjuntos de eixos longos de múltiplos estágios.
Ajustar o peso de correção. Soldar, aparafusar ou fixar a massa calculada na posição indicada no cubo do impulsor, na palheta ou no anel de equilíbrio. Remover o peso experimental, exceto se fizer parte da solução.
Verificar e documentar. Uma medição final confirma que o desbalanceamento residual está dentro da faixa de tolerância ISO para o grau de balanceamento da bomba. O Balanset-1A imprime um relatório de balanceamento para registos de manutenção.

O que equilibramos

Rotores de bombas centrífugas de estágio único
Conjuntos de veios de bombas multiestágio
Impulsores de dupla aspiração (dois planos)
Rotores de bombas hidráulicas
Rotores de bombas de vácuo
Impulsores de bombas submersíveis
Impulsores de bombas de polpa e de produtos químicos
Rotores de bombas em linha e de aspiração final
Impulsores de bombas de incêndio e de reforço
Impulsores de bombas de circulação e de água de arrefecimento

Tolerâncias e normas

ISO 21940-11 (anteriormente ISO 1940-1) define graus de qualidade de equilíbrio de rotores rígidos de G0.4 a G4000. A maioria dos impulsores de bombas de processo são balanceados para G2.5 ou G1.0 - os graus mais apertados são adequados para máquinas com elevada velocidade periférica ou vedantes mecânicos de precisão.

Em contextos de instalações de processamento, API 610 especifica ainda os limites de desequilíbrio residual para as bombas centrífugas em serviço de hidrocarbonetos, exigindo que cada conjunto rotativo atinja um desequilíbrio residual máximo de 4W/N (g-mm), em que W é o peso do rotor em kg e N é a velocidade máxima contínua em rpm. Efectuamos o equilíbrio de acordo com o grau exigido pela sua aplicação e fornecemos valores de desequilíbrio residual documentados para os seus registos de manutenção. Utilize os nossos calculadora de desequilíbrio residual para determinar a sua tolerância admissível antes de começar.

O Balanset-1A - o seu kit completo de equilíbrio de campo

Tudo nesta página é feito com um instrumento portátil: o Balanset-1A. É um equilibrador dinâmico de dois canais e um analisador de vibrações que equilibra os rotores das bombas nos seus próprios rolamentos, à velocidade de funcionamento, utilizando o método do coeficiente de influência de 3 execuções - o software calcula a massa e o ângulo de correção exactos e guarda um relatório.

Kit completo de equilibragem Balanset-1A com sensores, tacómetro laser, balança e mala

O que está incluído no kit completo

€ 1.975 - Kit completo, em stock, fatura com IVA

Unidade de medição de interface (USB, 2 canais)
Dois acelerómetros de vibração (cabo de 4 m, 10 m opcional)
Tacómetro laser / sensor ótico de fase (50-500 mm)
Suporte magnético para o sensor
Balança digital para pesos de prova e correção
Software de análise e equilíbrio do Windows
Mala de transporte em plástico

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Recomendado

Kit completo

Unidade - 2 sensores - tacómetro laser - suporte magnético - balança digital - software - mala de transporte. Tudo o que é necessário para começar a equilibrar a partir da caixa.

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Unidade - 2 sensores - tacómetro laser - software. Para integradores que já possuem um suporte, balança e caixa, ou que incorporam a unidade numa máquina de equilibrar.

Principais especificações técnicas
Parâmetro	Valor
Canais de medição	2 (equilibragem num e em dois planos)
Faixa de velocidade de vibração	0,05-100 mm/s
Faixa de frequência	5-300 Hz
Exatidão da medição	±5% da escala completa
Método	Coeficiente de influência de 3 execuções (1 ou 2 planos)
Análise	Amplitude e fase a 1×, espetro FFT e forma de onda, relatórios guardados
Computador portátil	Não incluído (PC Windows, disponível a pedido)

✓ Em stock✓ DHL Portugal 35 euros✓ DHL a nível mundial 110 euros✓ Garantia de 2 anos✓ Fatura IVA✓ Apoio ao engenheiro

Equilíbrio no terreno vs. máquina de equilibrar - qual é a mais adequada para a sua bomba?

Comparação: equilibragem in situ no terreno vs máquina de equilibragem dedicada
Fator	Equilíbrio de campo (Balanset-1A)	Máquina de equilibrar (oficina)
A bomba foi retirada da linha?	Não - funciona no local	Sim - é necessária uma desmontagem completa
Desconexão da tubagem?	Não	Sim
Paragem de produção	Apenas montagem do sensor (<15 min)	Horas a dias (retirar, enviar, equilibrar, reinstalar)
Velocidade de equilíbrio	Velocidade e condições reais de funcionamento	Fuso de baixa velocidade separado
Contas para acoplamento e flexão do eixo	Sim - montagem completa equilibrada	Apenas impulsor
Normas cumpridas	ISO 21940-11, API 610	ISO 21940-11
Custo do equipamento	1.975 euros (kit completo)	€10,000 - €50,000+
Tempo de trabalho típico	<1 hora no local	1-3 dias no total

A equilibragem no terreno é a escolha preferida sempre que a bomba possa funcionar e o critério de rigidez do rotor seja satisfeito. Uma máquina de oficina continua a ser adequada para impulsores de construção nova, em que o tempo de funcionamento é nulo, ou para rotores muito grandes que necessitem de ser desmontados por outras razões.

Casos reais de equilíbrio de bombas

Equilíbrio de campo do rotor da bomba hidráulica com Balanset-1A

Bombas hidráulicas

Equilíbrio no terreno de rotores de bombas hidráulicas para eliminar vibrações e prolongar a vida útil dos vedantes.

Equilibragem in situ do rotor da bomba de vácuo

Rotores de bombas de vácuo

Equilibrar os rotores da bomba de vácuo no local para reduzir as cargas nos rolamentos e o ruído.

Suporte da bomba de vácuo

Procedimento de equilibragem de rotores de bombas de vácuo com resultados documentados.

Calculadoras de bombas gratuitas

Força centrífuga de desequilíbrio Desequilíbrio residual (ISO 1940) Calculadora de peso de prova Calculadora da vida útil dos rolamentos

Perguntas frequentes sobre o balanceamento de bombas

É necessário retirar a bomba da tubagem para efetuar o equilíbrio?

Não. A equilibragem no terreno é efectuada com o impulsor nas suas próprias chumaceiras e caixa, a funcionar à velocidade e pressão normais de funcionamento. Não há desmontagem, nem desconexão da tubulação, nem necessidade de uma máquina de balanceamento separada. O Balanset-1A fixa um sensor na caixa do mancal e um tacômetro a laser no eixo - esse é todo o acesso necessário.

Um plano ou dois para um impulsor de bomba?

Os impulsores compactos fechados com uma largura axial pequena em relação ao seu diâmetro são geralmente corrigidos num único plano. Impulsores abertos, rotores de sucção dupla e conjuntos de eixos longos com múltiplos estágios necessitam de balanceamento em dois planos, pois o desbalanceamento é distribuído ao longo do comprimento do eixo. O Balanset-1A trabalha nos dois modos com o mesmo equipamento.

A minha bomba vibra, mas os rolamentos são novos - será que ainda está desequilibrada?

Muito provavelmente sim. Os rolamentos novos eliminam o sintoma secundário (rolamento gasto) mas não a causa primária (desequilíbrio residual). A vibração dominada pelo componente de frequência de uma vez por revolução confirma que o desequilíbrio é o culpado. O Balanset-1A mostra-lhe a decomposição total da frequência para que possa confirmar antes de adicionar qualquer peso de correção.

Quanto tempo demora um trabalho típico de equilibragem de bombas?

A maioria dos trabalhos de bombas de estágio único é concluída em menos de uma hora, desde a montagem do sensor até a execução da verificação final. Os conjuntos de várias fases ou as bombas com acesso restrito podem demorar um pouco mais, mas o processo - linha de base, execução de pesagem experimental, correção, verificação - continua a ser o mesmo, com quatro passos sistemáticos.

Podemos fazê-lo nós próprios com o Balanset-1A?

Sim. O Balanset-1A foi concebido para ser utilizado por equipas de manutenção sem formação especializada. Acompanha-o em cada medição, calcula automaticamente a correção e emite um relatório de resultados. O nosso fórum da comunidade está disponível caso encontre um rotor invulgar ou pretenda verificar a sua abordagem.

Qual é o grau de equilíbrio que os impulsores da bomba têm de cumprir?

A maioria dos impulsores das bombas centrífugas industriais são equilibrados de acordo com a norma ISO 21940-11, grau G2.5 ou G1.0. As bombas em serviço de hidrocarbonetos ou químicos regidas pela API 610 têm de atingir um desequilíbrio residual não superior a 4W/N (g-mm), em que W é o peso do rotor em kg e N é a velocidade máxima contínua em rpm. Documentamos o desbalanceamento residual alcançado no relatório de balanceamento para que tenha um registo verificável em relação a qualquer norma aplicável.

Aprender a teoria

Defeitos no impulsor Equilíbrio nos níveis de qualidade Equilíbrio de campo Desequilíbrio residual Balanceamento dinâmico

Equilibre o impulsor da sua bomba - no local, hoje

O Balanset-1A guia-o através do balanceamento de bombas de um ou dois planos à velocidade de funcionamento, calcula o peso e o ângulo de correção exactos e documenta o resultado de acordo com as normas ISO 21940-11 e API 610. Sem desmontagem, sem perda de produção - apenas uma bomba mais silenciosa e duradoura.

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Equilíbrio de bombas e impulsores