Reavalie os Procedimentos de Partida (S/U) e Parada (S/D) de suas bombas
por
Heinz P. Bloch
Para TECÉM - tecem.com.br – 05/10/2013
Pode parecer exagero, mas as consequências de procedimentos incorretos de
partida e parada de bombas foram recentemente debatidos no litígio relacionado
com a confiabilidade em tribunais dos EUA. Em causa estava o desempenho de
bombas centrífugas multi estágio em serviço em um oleoduto situado num local
em que teve que se limitar a corrente do motor. As bombas operadas acima de
sua primeira velocidade crítica do rotor e operação nas velocidades críticas tinha
que ser limitado a dois ou três segundos de duração. No caso, as válvulas de
bloqueio de descarga deveriam ser total ou parcialmente abertas, ou deveriam
ser fechadas?
Nenhuma regra serve para tudo
Como pode ser visto a partir da ilustração de quatro partes (Figura 1), a demanda
de potência de rotores com diferentes velocidades específicas pode aumentar
ou diminuir à medida que a vazão aumenta. Impelidores de fluxo radial (parte A,
com velocidades específicas de até cerca de 120 métricas ou 6.200 EUA ) têm
curvas de potência (P) que aumentam com a vazão . Isso favoreceria partida
contra uma válvula de descarga totalmente fechada. O mesmo é verdade para
as bombas de fluxo misto (mixed flow) partes B e C na figura, com as suas
velocidades específicas de 40 a cerca de 200 (2,000-10,000 EUA).
Obviamente, as rampa de energia também aumentam com a vazão. É diferente
com as bombas fluxo axial mostradas na parte D. As velocidades específicas
variam tipicamente de 160 para cerca de 350, ou 8,000-18,000 EUA. Para essas
bombas de fluxo axial é melhor começar com a válvula de descarga totalmente
aberta porque eles apresentam demandas de baixa potência em vazões mais
baixos.
Deve-se levar em consideração, no entanto, que o bombeamento “empurrando”
o fluido contra uma válvula de descarga totalmente fechada, muitas vezes, torna
quase impossível abrir a válvula. O procedimento recomendado seria, assim,
orientar para que a partida seja feita contra a válvula de descarga parcialmente
aberta. A abertura parcial, neste contexto, entende-se um obturador de válvula,
que acaba de ser levantado da sua sede. O fluido bombeado atua em ambos os
lados, a montante e a jusante, da gaveta ou obturador da válvula.
Rever e atualizar seus procedimentos
Usuários com foco na confiabilidade de suas bombas devem considerar a
utilização dos seguintes procedimentos:
A. Partindo Bombas Centrífugas
1 . Disponibilizar um eletricista e um mecânico especialista para estarem
presentes quando uma bomba é inicialmente comissionada. Determinar que
os grandes motores tenham sido previamente verificados.
2 . Fechar a válvula de descarga e abrir a válvula de sucção. Exceto para as
bombas de fluxo axial, a válvula de descarga quase fechada cria uma carga
mínima sobre o motor quando é feita a partida da bomba. Supondo-se que
os picos de corrente de partida do motor permitam, a válvula de descarga
pode ser apenas aliviada - cerca de 1/8 aberto - antes que a bomba seja
partida.
3.
Certifique-se a bomba está escorvada. Abrindo as válvulas entre a origem
do produto e a sucção da bomba deve-se ter o produto na sucção , mas
nem sempre está garantido que a bomba esteja escorvada.
Só depois de verificar que as emissões de fluidos não são perigosas ou são
encaminhados para uma área segura, abra a válvula de purga (dreno) do corpo
da bomba até que todo vapor seja esgotado e se tenha um fluxo constante do
produto passando pelo dreno. Pode ser necessário abrir o dreno novamente
quando a bomba é partida, ou mesmo ao ser desligada e novamente purgar o
vapor, se a pressão de descarga da bomba é errática ou irregular.
Nota: A escorva de uma bomba de serviço de frio pode ter que ser precedida de
"chill -down ". Uma bomba de frio faz um serviço que manipula um líquido que
vaporiza a temperaturas ambientes, quando sob pressões de operação. O “Chill
down” de uma bomba é semelhante ao condicionamento em que um dreno ou o
“vent” é aberto com a linha de sucção aberta. Existem três fatores adicionais a
serem considerados para as bombas de frio:
• Resfriar (Chilling) uma bomba requer tempo para que a bomba atinja a
temperatura do fluido de sucção.
• Os “vents” estão sempre conectados a um sistema fechado.
• Nas bombas com vents na carcaça e na linha de descarga , abrir o “vent” na
linha de descarga em primeiro lugar para resfriar e, em seguida, abrir o “vent”
da bomba para garantir que a bomba está escorvada .
Caso seja necessário ter uma bomba de serviço de frio pronta para um início
rápido, por exemplo, bombas de transferência de refrigerante durante partida da
unidade, a linha deve ser deixada aberta para que haja circulação do fluido para
a sucção.
4 . Se uma linha de vazão mínima de by-pass for fornecida, consulte o manual e
certifique-se que o “by pass” de vazão mínima está aberto na bomba reserva
que parte automaticamente.
5. Nunca opere uma bomba centrífuga sem líquido nela.
6. Verifique o nível de óleo lubrificante e o nível do pote de selagem, usado em
selos duplos.
7. Dê partida na bomba. Confirme que a bomba está operando, observando o
manômetro da descarga. Se a pressão de descarga não subir, parar a bomba
imediatamente e determinar a causa.
8. Abrir a válvula de descarga lentamente, observando o manômetro. A pressão
de descarga irá provavelmente cair um pouco, estabilizar e manter-se firme.
Se ele não cair, provavelmente há uma válvula fechada em algum lugar na
linha de descarga. Nesse caso, feche a válvula de descarga.
Não continuar a operação por qualquer período de tempo com a válvula de
descarga ou com a linha bloqueada.
9. Se a pressão de descarga cai para zero ou varia significativamente, a bomba
não está escorvada. Feche a válvula de descarga e novamente abra o dreno
da carcaça para drenar vaporizados. Se a bomba não funcionar como
mostrado, com um fluxo constante de produto no dreno e a pressão de
descarga constante, desligar a bomba e o acionador e verificar se há válvulas
fechadas na linha de sucção. Uma bomba trabalhando a seco vai destruir-se
rapidamente.
10.Verifique cuidadosamente a bomba em relação a ruído anormal, vibração
(com medidor de vibração) ou outras condições de funcionamento
incomuns. Um eletricista e engenheiro de máquinas devem estar presentes
quando as bombas são partidas pela primeira vez, ou seja, ao ser
inicialmente comissionadas.
11.Tenha cuidado para não permitir que os rolamentos de superaqueçam.
Verifique novamente todos os níveis de óleo lubrificante.
12.Observe há vazamentos no selo da bomba ou caixa de gaxetas.
13.Verifique as conexões do bocal da bomba e tubulações quanto a
vazamentos.
14.Quando o bombeamento constante foi estabelecido, feche o by-pass inicial
e a linha de resfriamento (se existentes) e verifique se as válvulas de
bloqueio da linha de vazão mínima estão abertas.
B. Assistindo a Operação da Bomba
1 . Especialmente durante o início do bombeamento, mas também em
verificações periódicas, observe quaisquer ruídos e vibrações anormais.
Se excessiva, desligue a bomba.
2 . Observe qualquer queda anormal ou aumento da pressão de descarga.
Algumas quedas de pressão de descarga podem ser consideradas normais.
Quando uma linha contém produto pesado, frio, e o tanque do qual está
sendo succionado contém uma produto mais leve ou mais quente, a pressão
de descarga vai cair quando o produto da linha for deslocado. Além disso,
a pressão de descarga irá cair lenta e continuamente até um determinado
ponto, quando o nível do tanque estiver reduzido. Quaisquer outras
alterações na pressão de descarga durante a operação de bombeamento
deve ser investigada. Se não explicável com boas condições de
funcionamento, desligue e investigue minuciosamente. Não parta de novo
até que o problema tenha sido encontrado e corrigido.
3. Se lubrificada por névoa de óleo, verifique periodicamente o sensor de vidro
inferior quanto a existência de água, que deve ser drenada, se necessário.
4 . Em sistemas de névoa de óleo abertos, verificar regularmente o nível do óleo
e a passagem de névoa de óleo a partir de aberturas ou labirintos .
5. Potes de selagem devem ser verificados regularmente para o nível correto.
Encha com líquido de selagem (óleo, propileno glicol ou metanol, conforme
as exigências específicas e aprovadas para a aplicação particular).
6. Verifique periodicamente se há vazamentos excessivos nas gaxetas, no selo
mecânico ou outras perdas anormais. Além disso, verifique se há
superaquecimento das gaxetas ou dos rolamentos.
Não confie em sua mão; use uma termômetro ou pirômetro. Notar que o calor
excessivo irá causar a rápida falha do equipamento que pode resultar em
incêndios caros e perigosos .
7. No mínimo, operar todas as bombas reservas, pelo menos uma vez por
semana, para evitar que os rolamentos grimpem e para garantir que a bomba
possa ser operada quando necessário.
Perceba, porém, que as "melhores práticas em Plantas de Processo"
determinaram troca mensal da bomba "A" pela "B" pois esse é o modo de
funcionamento mais adequado e rentável a longo prazo.
8. Quando a bomba foi reparada, colocá-la em serviço assim que possível
verificar o seu funcionamento. Disponibilizar um técnico em máquinas
rotativas que deve estar presente quando for feita a partida da bomba.
C. Desligando Bombas Centrífugas
1 . Feche a válvula de descarga. Isso retira a carga do motor e também pode
prevenir inversão do fluxo através da bomba.
2 . Desligue o motor.
3. Se a bomba está para ser removido para o trabalho mecânico, fechar a válvula
de sucção e abrir vents e drenos para liberar a bomba. Caso contrário, deixe
a válvula de sucção aberta para manter a bomba na temperatura operacional
correta.
4 . Desligue o vapor de aquecimento (steam tracing), se houver. Manter a
lubrificação por névoa de óleo, se fornecido.
5. Cortar a água de resfriamento, o óleo de selagem, etc., se a bomba está para
ser removida para o trabalho mecânico.
6. Às vezes, um desligamento de emergência pode ser necessário. Se você não
puder chegar à botoeira de partida regular (em caso de incêndio, por
exemplo), desligue a bomba na caixa de entrada (CCM ou disjuntor), que está
localizado alguma distância, e é geralmente acessível. Se nem a botoeira nem
a caixa de entrada puderem ser alcançados, ligue para os
eletricistas.
Em operações regulares não parar de bombas a partir da caixa de entrada.
Use a botoeira de partida regular.
Por favor, note que esses procedimentos são de natureza geral e podem ter
que ser modificados para serviços não-rotineiras. Reveja os dados de
processo pertinentes, conforme aplicável. Reescrever em frases concisas se
as instruções forem se tornar parte de listas de verificação que os operadores
devem a ter consigo quando em serviço.
Figura 1: A demanda de potência de rotores com diferentes velocidades
específicas pode aumentar ou diminuir à medida que a vazão aumenta . Bombas
de baixos heads (AMT) e alta vazões ("D") devem ser partidas com a válvula de
descarga totalmente aberto.
Este artigo foi escrito e compilado por Heinz P. Bloch, um consultor de melhoria de
confiabilidade com mais de 52 anos de experiência industrial na confiabilidade do
equipamento e evitar o fracasso. Ele é autor ou coautor de 18 livros e mais de 550
trabalhos apresentados em congressos e artigos sobre temas relacionados. Seus livros
mais recentes sobre bombas e compressores foram publicados em 2011 e 2012. Todos
estão disponíveis a partir de Amazon.com.