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MANUAL DE FALHAS
NA BEXIGA E
MEMBRANA
1- Aspectos gerais típicas em acumuladores de bexiga HT/EPE, causas de falhas
Furo na parede da bexiga na parte superior
causado pela penetração na furação da
válvula de gás em consequência de uma
pressão de pré-carga baixa.
Vulcanização inadequada ou
deficiente(separação de costura)
Pontos de rachaduras verticais por fadiga,
sobretudo nas áreas de vulcanização
Ataque químico causado por um
fluido agressivo
Lugar de ruptura na parte cilíndrica
e central da bexiga
Efeitos e influências abrasivas
por dobras de canto vivo
Lugar de ruptura no fundo da bexiga
Áreas de rachaduras no fundo da bexiga
Áreas de esmagamento no fundo da bexiga
Extrusão lateral do fundo da bexiga para dentro da
válvula do fluido
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2- Furos na parte superior da bexiga
Furação da
válvula
Furo na
parede da
bexiga
GÁS NITROGÊNIO SECO
FLUIDO
FLUIDO
FLUIDO
SITUAÇÃO PADRÃO NORMAL
SITUAÇÃO PADRÃO NORMAL
PO ≡ 0,9 x Pmim
PO << Pmim (PO = 0 PSI)
Uma pré-carga de gás baixa, ou operando o acumulador sem uma pré-carga de nitrogênio, pode resultar na extrusão da
bexiga para dentro da furação da válvula de gás, provocando furos na parte superior da bexiga.
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3- Áreas de rachaduras verticais por fadiga
Válvula de gás
Lugar da
vulcanização
Recipiente de pressão
Bexiga
Ruptura vertical
por fadiga
Válvula de fluido
Motivo
Formação de obras com sobrecarga
localizada com regiões de
rachaduras, sobretudo na área da
costura vulcanizada
Formação de dobras com cantos
vincos(vincos agudos)
Pré carga de gás baixa.
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4- Ruptura na parte cilíndrica central da bexiga
1
O fluido hidráulico com grande volume de
deslocamento penetra no acumulador com
velocidade de fluxo relativamente alta.
3
Numa parada da instalação, e durante uma descarga
de pressão para zero, o fundo da bexiga é mantido
preso em sua posição contra a parede do acumulador
não podendo se mover, contudo a parte central da
parede da bexiga se move para baixo em direção à
válvula de fluido. A distância da parede da bexiga à
válvula de fluido é maior do que a capacidade de
esticamento do elastômero. Em primeira instancia
aparecerá uma protuberância por sobreestiramento da
parte central da bexiga
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2
A bexiga não se dobra numa direção Axial, más
é girada por torção. O fundo da bexiga dobra
lateralmente para cima numa posição incorreta e
encosta lateralmente na parede superior do
acumulador a bexiga trabalha normalmente
4
Com maior super esticamento da parede da
bexiga em movimento para baixo surgirá um
lugar de estouro, causando a falha total do
acumulador.
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5- Áreas de estouro no fundo da bexiga
FUNDO DA BEXIGA
RACHADURAAS
RADIAIS,PARTINDO DE UM
PONTO DE ESTOURO
CENTRAL
- Razões:
1- Estouro violento causado por carga de nitrogênio muito rápida, ou por montagem de uma bexiga seca em um
recipiente(garrafa) não oleado, respectivamente ão untado com o fluido
2- Por ocasião de uma pré carga extremamente rápida, o fundo da bexiga dependurado livremente dentro do recipiente de
estica bem mais rápido do que a parte cilíndrica central encostada à parede interna do recipiente, que não pode
deslizar(fricção entre parede e bexiga)
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6- Influências e efeitos abrasivos
Parte central da bexiga
Ranhuras laterais
Fundo da bexiga
PRESSÃO DO GÁS
NITROGÊNIO SECO
Parte cilíndrica central da bexiga
Formação de dobras com
cantos vivos, através de
atrito(pulsação) surgem
ranhuras transversais
PRESSÃO DO
FLUIDO
Formação de dobras com cantos
vivos
Parede do recipiente
Razão:
P0 ≡ Pmin
Durante a operação o fundo da bexiga se move para cima e para baixo, causando covas e ranhuras laterais ao longo da
dobra de vinco vivo.
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7- Lugares de quebra no fundo da bexiga
PRÉ-CARGA DE NITROGÊNIO
DEMASIADAMENTE ALTA
DOBRA COM
CANTOS VIVOS
BEXIGA
GÁS NITROGÊNIO SECO
Válvula prato
Lugar de quebra devido acentuada
formação de dobras causada por
constante apoio do fundo da
bexiga sobre o prato da válvula em
combinação com a vibração da
pulsação do óleo.
Vibração causada por pulsação
de óleo
PRESSÃO DE
ÓLEO
- Razão:
Pré-carga de nitrogênio alta demais.
Como resultado das dobras de cantos vivos uma quebra se desenvolve devido ao contínuo contato entre o fundo da bexiga e
o prato da válvula de óleo
O acumulador de pressão trabalha muito próximo a pressão operacional:
Pmim ~ P0
Aplicação típica: Amortecedor de choques.
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8- Extrusão lateral no fundo da bexiga para dentro da válvula de fluido
GÁS NITROGÊNIO SECO
BEXIGA
FLUIDO
Corpo da válvula
de fluido
Área de quebra ou de
estouro
Furação da passagem do
óleo
Pórtico do fluido
- Razão:
Demanda de saída e
velocidade muito
elevada
Q atual >> Q máximo recomendado
O fluxo de descarga é alto demais
Extrusão lateral em um dos lados do fundo da bexiga para dentro da válvula de fluido
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9- Áreas de esmagamento no fundo da bexiga
BEXIGA
GÁS NITROGÊNIO SECO
FLUIDO
Área de esmagamento no
fundo da bexiga
Furação da passagem do óleo
Corpo da válvula de óleo
O fundo da bexiga é puxado para
dentro da válvula de fluido em
consequência da alta vazão de
descarga e é esmagada entre o
prato e o assento da válvula
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10- Furos no diafragma
FLUIDO
FLUIDO
Batente
SITUAÇÃO FALHA
P0 << Pmim (P0 = 0 PSI)
Uma pressão de pré-carga de nitrogênio muito baixa, ou operando o sistema sem pré-carga de nitrogênio, pode resultar na
expulsão do batente de seu alojamento e na extrusão do diafragma para dentro da furação da válvula de gás, causando
pequenos furos.
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11- Manutenção de acumuladores de Bexiga
11.1- Boletim de serviço
CAPA DE PROTEÇÃO DA
VÁLVULA
CAPA DE
VEDAÇÃO
DA
VÁLVULA
VÁLVULA
DE GÁS
O-RING
GÁS NITROGÊNIO
SECO
BICO DE
BEXIGA
FLUIDO
ATENÇÃO
Se válvula de gás estiver vazando, a capa de vedação do bico da bexiga, desempenhará como uma vedação secundária.
Recomenda-se também para que a capa de proteção da válvula de gás esteja sempre montada para protegê-la.
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11.2- Recomendações de instalação acumuladores de bexiga
PROBLEMA:
A uma vazão de descarga muito alta,
o acumulador N° 1irá trabalhar mais
do que os demais.
Recomendações:
(4)
(2)
(3)
(1)
1 – Instalação de tubulação
simétrica(árvore de natal)
2 – Tubo central de diâmetro maior
3 – Instalar um gicleur no pórtico de
fluido do acumulador N° 1.
(desvantagem: aumenta o ∆p)
Para demanda
INCORRETO!
Gás de
nitrogê
nio
seco
Gás de
nitrogê
nio
seco
Gás de
nitrogê
nio
seco
CORRETO!
SEMPRE CONECTE UMA GARRAFA DE NITROGÊNIO PARA UM ACUMULADOR DE BEXIGA
Gás
de
nitrogê
nio
seco
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Gás
de
nitrogê
nio
seco
Gás
de
nitrogê
nio
seco
Gás
de
nitrogê
nio
seco
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12- Recomendações de instalação acumuladores de pistão
INCORRETO!
GÁS DE
NITROGÊNI
O SECO
Para o sistema
CORRETO!
Gás de
nitrogê
nio
seco
Gás de
nitrogê
nio
seco
Gás de
nitrogê
nio
seco
Gás de
nitrogê
nio
seco
Gás de
nitrogê
nio
seco
Gás de
nitrogê
nio
seco
Para o sistema
HT HIDRAUTRÔNICA
Av. D. Pedro I, 2177b, São João Batista
Belo Horizonte – MG – Brasil
(31)3503-1650 – Fax (31)3503-1660
www.hidrautronica.com.br
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