Bombas de motor enlatado, acoplamentos magnéticos e bombas rotodinâmicas sem vedação
P. Quais considerações de contenção primária e secundária são recomendadas para motobombas enlatadas?
UMA. Uma bomba de motor enlatado (CMP) é um tipo de bomba sem vedação que possui um eixo comum para conectar a bomba e o motor em uma única unidade vedada (consulte a Figura 1). O líquido bombeado circula pelo motor, mas é isolado do estator por um revestimento do estator resistente à corrosão. O rotor do motor é protegido por um revestimento de rotor resistente à corrosão.
Figura 1. Motobomba enlatada: multiestágio (Gráficos cortesia do Instituto Hidráulico)
A principal consideração de projeto para bombas sem vedação é evitar vazamentos para a atmosfera. Como a contenção primária pode desenvolver vazamento como resultado do desgaste das peças rotativas adjacentes, corrosão ou abrasão, a contenção ou controle de vazamento secundário pode ser necessário se especificado pelo comprador. Nesses casos, há ênfase de projeto na prevenção de vazamentos para a atmosfera em caso de rompimento da contenção primária.
O material do limite de pressão secundário é avaliado para garantir a compatibilidade com o líquido bombeado. Os requisitos e soluções para contenção e controle secundários variam de acordo com a aplicação e a configuração da bomba, portanto, o comprador e o fornecedor da bomba devem discutir esses pontos.
A contenção ou controle primário e secundário deve ter classificações de pressão de projeto iguais ou maiores que a pressão máxima de trabalho da bomba nas condições nominais.
Quando especificado pelo comprador, a barreira de contenção secundária do CMP é projetada para conter a pressão de trabalho permitida por um mínimo de 48 horas em caso de vazamento da camisa do estator e ter uma vida útil mínima de espera de três anos. Se for usado um estator cheio de óleo com uma válvula de alívio de pressão, deve-se prever uma contenção segura de qualquer vazamento além do revestimento do estator. Quando especificado pelo comprador, o fabricante fornecerá um meio para verificar periodicamente a contenção secundária.
Em caso de vazamento pela camisa do estator, interrompa imediatamente a operação da bomba. O comprador é responsável por fornecer dispositivos de desligamento e procedimentos necessários para segurança.
P. Quais são as recomendações de projeto para acoplamentos magnéticos em uma bomba de acionamento magnético?
UMA. Uma bomba de acionamento magnético (MDP) é um tipo de bomba sem vedação que usa um anel externo de ímãs permanentes para acionar um conjunto rotativo interno através de um invólucro de contenção resistente à corrosão (consulte a Figura 2). Os ímãs permanentes têm altas forças de atração para metais ferrosos e altas forças de atração ou repulsão para ímãs companheiros, dependendo da posição polar.
Figura 2. Bomba de acionamento magnético: multiestágio
Os usuários devem ter extremo cuidado ao desmontar ou montar a unidade de acionamento para evitar danos aos componentes e ferimentos ao pessoal. Métodos de pilotagem e separação de flanges são fornecidos no projeto para permitir a desmontagem e remontagem segura da seção de acionamento do ímã.
O fabricante considera o torque necessário para acelerar o conjunto do rotor interno, considerando a taxa de aceleração do motor de acionamento. O fabricante também leva em consideração a gravidade específica máxima especificada, viscosidade, temperatura e vazão.
A deterioração da força magnética também deve ser considerada. O fabricante estabelecerá diretrizes de aplicação para projetos específicos considerando esses fatores.
O calor gerado por correntes parasitas e perdas de vento é removido pelo líquido bombeado ou pelo fornecimento de líquido de refrigeração externo. A capacidade de torque depende do projeto mecânico do acoplamento, da temperatura e do material magnético utilizado. O usuário da bomba deve manter a temperatura do material magnético igual ou abaixo dos valores nominais para o material usado para operação segura.
A perda de fluxo de resfriamento ou desacoplamento resultará no aquecimento rápido de um invólucro de contenção eletricamente condutivo. Se o rotor da bomba ficar desacoplado, o giro contínuo do conjunto magnético externo causará aquecimento rápido do conjunto magnético interno. Embora a classificação à prova de explosão de acoplamentos magnéticos não seja normalmente exigida, os usuários devem tomar precauções se houver vapores potencialmente inflamáveis que possam entrar em contato com o invólucro de contenção.
O manuseio de líquidos que contêm partículas atraídas magneticamente deve ser evitado, a menos que as partículas possam ser removidas efetivamente por um filtro magnético, porque essas partículas são coletadas pelos campos magnéticos permanentes e podem causar erosão e bloqueio das passagens do fluxo de líquido.
O fabricante deve identificar os materiais utilizados nas peças que entram em contato com o líquido bombeado em caso de falha do invólucro de contenção primária ou do forro magnético interno.
O suporte externo do ímã (a parte externa de aço do conjunto externo do ímã) deve ser revestido com uma tinta ou revestimento resistente à corrosão/calor, com exceção de qualquer ajuste de registro de folga fechada. Se os ímãs externos forem de neodímio, eles são revestidos ou pintados para evitar corrosão, e o conjunto do ímã externo é projetado para ser facilmente limpo de partículas ferrosas durante a montagem.
P. Quais considerações de material são recomendadas para bombas rotodinâmicas sem vedação?
UMA. Quando os usuários estão selecionando um material de fabricação para bombas rotodinâmicas sem vedação, é importante considerar cuidadosamente a corrosão. O fabricante deve oferecer orientação ao comprador sobre a seleção de materiais específicos para o projeto envolvido (como dispositivo de contenção primária e membros de encapsulamento do rotor). O comprador deve especificar quaisquer produtos químicos corrosivos usados no projeto ou aplicação em particular. Compostos que podem causar trincas por corrosão sob tensão ou fragilização por hidrogênio devem ser incluídos.
Se as peças de aço inoxidável austenítico expostas a condições que promovem a corrosão intergranular devem ser fabricadas por soldagem, elas devem ser feitas de baixo carbono ou graus estabilizados. Pequenas peças molhadas que normalmente não são identificadas - como porcas, parafusos, molas, arruelas e chaves - devem ter resistência à corrosão pelo menos igual à das peças principais. Se solicitado, o fabricante deve fornecer certificações químicas e físicas para o impulsor, eixo e peças contendo pressão conforme acordado mutuamente entre o comprador e o fabricante. Tamponamento, peening ou impregnação não devem ser usados para completar qualquer reparo em peças de metal que contenham pressão ou molhadas.
Os operadores devem realizar a soldagem de tubulações e soldas de limite de pressão primária, e o comprador e o fabricante devem concordar com os procedimentos qualificados de acordo com um padrão de soldagem reconhecido pela indústria. Os reparos de solda devem ser feitos de acordo com a especificação do material aplicável, padrão, código ou conforme acordado entre o comprador e o fabricante.