O que são defeitos no impulsor? Danos em bombas e ventiladores • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que são defeitos no impulsor? Danos em bombas e ventiladores • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

O que são defeitos no impulsor? Danos na bomba e no ventilador

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Entendendo os defeitos do impulsor

Definição: O que são defeitos em impulsores?

Defeitos no impulsor São danos, desgaste ou deterioração em rotores de bombas e rodas de ventiladores, incluindo erosão das pás, corrosão, rachaduras, acúmulo de material, palhetas quebradas e danos no cubo. Esses defeitos afetam o equilíbrio mecânico (criando desequilíbrio e vibração) e desempenho hidráulico/aerodinâmico (reduzindo a eficiência, o fluxo e a pressão). Defeitos no impulsor criam assinaturas de vibração características, incluindo vibração elevada de 1× devido ao desbalanceamento e aumento frequência de passagem da pá amplitude resultante de perturbações hidráulicas.

Os impulsores operam em condições severas — altas velocidades, fluidos corrosivos ou abrasivos, temperaturas extremas — o que os torna suscetíveis a diversos tipos de danos. Compreender os defeitos dos impulsores e seus sinais diagnósticos é essencial para manter a confiabilidade de bombas e ventiladores.

Defeitos comuns em impulsores

1. Erosão e Desgaste

Erosão Abrasiva

  • Causa: Partículas sólidas em fluido desgastam superfícies de palhetas
  • Padrão: A borda de ataque e as áreas de alta velocidade sofrem maior desgaste.
  • Efeito: Perda de material gera desequilíbrio e reduz a eficiência.
  • Avaliar: Proporcional à concentração de partículas, dureza e velocidade.
  • Comum em: Bombas de lama, aplicações em mineração, águas residuais

Erosão por Cavitação

  • Mecanismo: Colapso de bolhas de vapor criando pressões localizadas intensas.
  • Aparência: Superfície porosa semelhante a uma esponja, com material removido.
  • Locais: Áreas de baixa pressão (lado de sucção da pá, pontas)
  • Distintivo: Cavitação O ruído acompanha a erosão.
  • Prevenção: NPSH adequado, seleção adequada da bomba

2. Corrosão

  • Ataque químico: Fluidos corrosivos degradando o material do impulsor
  • Corrosão galvânica: Metais diferentes em contato com eletrólito
  • Acúmulo de corrosão: A corrosão localizada cria cavidades e concentradores de tensão.
  • Desbaste geral: Perda uniforme de material em superfícies
  • Combinado com erosão: A sinergia entre erosão e corrosão acelera os danos.

3. Acúmulo de Material

  • Formação de escamas: Depósitos minerais provenientes de água dura ou produtos químicos
  • Incrustação biológica: Algas, bactérias e moluscos em sistemas de água de refrigeração.
  • Material de Processo: Produto solidificado ou polímeros aderidos a superfícies
  • Efeito: Cria desequilíbrio, reduz a passagem do fluxo, altera a hidráulica.
  • Sintoma: Aumento progressivo na vibração de 1×

4. Danos nas pás

Rachaduras

  • Fissuras por fadiga: Devido ao estresse cíclico, tipicamente nas junções entre a palheta e a cobertura.
  • Corrosão sob tensão: Ambiente combinado de estresse e corrosão
  • Rachaduras térmicas: Devido a ciclos de temperatura ou choque térmico
  • Detecção: Bandas laterais VPF, padrão de vibração variável

Pás quebradas

  • Fracasso total: A pá ou parte dela se desprende.
  • Desequilíbrio severo: Grande perda de massa gera vibração de alta intensidade (1×).
  • Assimetria hidráulica: Padrão VPF anormal
  • Ação imediata: Desligamento e substituição necessários
  • Dano secundário: Fragmentos quebrados podem danificar a carcaça e as vedações.

5. Defeitos no cubo e na montagem

  • Solto no eixo: Chaveta desgastada, encaixe de interferência inadequado
  • Cubo rachado: Trincas por tensão na estrutura do cubo do impulsor
  • Danos na chaveta: Chaveta desgastada ou danificada, permitindo movimento.
  • Parafuso de fixação solto: Impulsor capaz de se deslocar axialmente ou rotacionalmente

6. Defeitos Geométricos

  • Fora de forma: Excentricidade que causa danos ou fabricação
  • Deformação: distorção térmica ou mecânica
  • Espaçamento desigual das pás: Variação de fabricação
  • Efeito: Todos criam desequilíbrio e pulsações hidráulicas.

Assinaturas de vibração

1× Componente desbalanceado

  • Erosão: Perda de material assimétrica → aumento gradual de 1×
  • Acumular: Depósitos assimétricos → aumento gradual de 1×
  • Pá quebrada: Aumento repentino e significativo de 1×
  • Correção: Frequentemente receptivo a balanceamento de campo

Frequência de passagem de palhetas

  • Palhetas danificadas: VPF elevado com faixas laterais em ±1×
  • Palheta desaparecida: Padrão VPF anormal, possíveis subharmônicos
  • Problemas de folga: Aumento da amplitude do VPF
  • Ponto de operação: O VPF varia com a taxa de fluxo.

Padrão de folga

  • A hélice solta cria múltiplas harmônicos (1×, 2×, 3×)
  • Vibração errática e não repetível
  • Instável fase medições
  • Impede o balanceamento eficaz até que seja apertado.

Métodos de detecção

Análise de vibração

  • Tendências de nível geral
  • 1× amplitude para rastreamento de desequilíbrio
  • Amplitude do VPF para condição hidráulica/de palheta
  • Análise de banda larga para cavitação
  • Monitoramento da frequência de falhas em rolamentos

Teste de desempenho

  • Taxa de fluxo: A diminuição em relação ao valor basal indica desgaste.
  • Pressão de descarga: A pressão reduzida indica danos.
  • Consumo de energia: As mudanças indicam perda de eficiência.
  • Teste da curva da bomba: Comparar com o desempenho de projeto/linha de base

Inspeção Visual

  • Inspeção com boroscópio através das portas de revestimento
  • Inspeção completa durante a revisão geral.
  • Fotografia para documentação e tendências.
  • Meça a espessura da pá e verifique se há rachaduras.
  • Avaliar a gravidade da erosão/corrosão

Prevenção e Mitigação

Seleção de materiais

  • Materiais resistentes à erosão para serviços abrasivos (ligas duras, cerâmicas)
  • Ligas resistentes à corrosão para uso químico (aço inoxidável 316, Hastelloy, titânio)
  • Revestimentos protetores (epóxi, revestimento de borracha, cerâmica)
  • Adequado o material à severidade da aplicação.

Práticas operacionais

  • Operar próximo ao ponto de máxima eficiência (minimiza as tensões hidráulicas).
  • Evite a cavitação através de um NPSH adequado.
  • Minimize a concentração de sólidos sempre que possível.
  • Controle da química do fluido (pH, agentes corrosivos)

Manutenção

  • Inspeção periódica do impulsor durante as paradas programadas.
  • Limpe o acúmulo antes que ele cause desequilíbrio.
  • Reequilibre após a limpeza ou reparo.
  • Substitua os impulsores desgastados antes que o desempenho fique inaceitável.
  • Taxas de desgaste de documentos para previsão de vida útil

Defeitos em rotores representam um problema significativo de confiabilidade em bombas e ventiladores. A combinação de danos mecânicos que criam desbalanceamento e efeitos hidráulicos/aerodinâmicos que produzem assinaturas de frequência de passagem das pás permite um diagnóstico abrangente por meio da análise de vibração. Compreender os modos de falha específicos do rotor e implementar medidas adequadas de monitoramento e prevenção otimiza a confiabilidade do equipamento em aplicações exigentes de bombeamento e movimentação de ar.

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