Uma bomba de aço inoxidável 316L que funcionou seis anos com água de resfriamento pode funcionar em quatro meses em uma linha de hipoclorito de sódio a 15% a 45 graus Celsius. Mesmo ponto de operação, mesma velocidade do eixo, mesmo fornecedor. A variável que mudou foi o meio, e é por isso que uma bomba de processo químico deve ser especificada a partir de uma folha de dados de fluido e não de uma vazão.
Na maioria das falhas de campo que chegam ao balcão de atendimento do fabricante de bombas, o sistema hidráulico estava bom. A metalurgia úmida, o arranjo da vedação ou a faixa operacional assumida estavam errados. construiu bombas em Jingjiang, Jiangsu desde 1987, e seu catálogo agora cobre mais de dez séries e mais de 300 especificações em construções de aço inoxidável, aço inoxidável duplex, liga de níquel, titânio e fluoroplástico.
O que conta como uma bomba de processo químico
Uma bomba de água de uso geral e uma bomba de processo podem parecer idênticas em um desenho de arranjo geral e não se comportar de maneira semelhante em serviço. A construção do processo adiciona espessura de parede para tolerância à corrosão, um dreno da carcaça, design back pull-out para que o conjunto rotativo saia da carcaça sem quebrar a tubulação, uma câmara de vedação dimensionada para a vedação realmente instalada e rolamentos classificados para serviço contínuo.
- Tolerância à corrosão na carcaça e na tampa, normalmente 3 mm para serviços agressivos.
- Conjunto back pull-out e uma câmara de vedação adaptada ao plano de descarga escolhido.
- Limites de vida útil e vibração do rolamento escritos nas especificações de compra, não medidos posteriormente.
Quatro padrões cobrem a maior parte do mercado e cada um define um conjunto diferente de decisões.
| Padrão | Serviço típico | O que isso corrige |
| ASME B73.1 | Centrífuga horizontal, serviço geral em instalações químicas | Dimensões do bico e do pé, câmara de vedação, opções 316L e duplex |
| ISO 2858 e ISO 5199 | Bombas químicas back pull-out em projetos internacionais | Envelope de desempenho e tolerâncias Classe II |
| API 610/ISO 13709 | Serviço pesado de refinaria e petroquímica | Layouts OH2 e BB2, vida útil do rolamento de 25.000 horas, materiais para altas temperaturas |
| API 675 e API 682 | Sistemas de dosagem e suporte de vedação | Precisão de medição e seleção do plano de descarga |
Combine os materiais molhados com o meio antes de dimensionar qualquer coisa
O material molhado decide se uma bomba dura cinco anos ou cinco meses, e os insumos que importam são o teor de cloreto, pH, temperatura e sólidos, nessa ordem.
O 316L é o padrão por boas razões: é soldável, amplamente disponível e barato próximo às ligas de níquel. É também a nota mais frequentemente mal aplicada. Acima de aproximadamente 200 ppm de cloreto e 60 graus Celsius, o 316L é exposto à corrosão por pites e frestas, e um furo através de uma parede de revestimento não se anuncia antes de falhar. O 904L superaustenítico e o duplex 2205 ou 2507 estendem a janela de cloreto, o CD4MCu adiciona resistência à erosão onde há pastas envolvidas, o Hastelloy C-276 sobrevive a ácidos mistos e hipoclorito, e o titânio é excelente em cloro úmido e cloretos oxidantes, mas é a resposta errada em cloro seco ou metanol.
Quando o meio ataca até mesmo essas classes, a resposta é remover totalmente o metal do caminho molhado. O revestimento fluoroplástico lida com ácido clorídrico, ácidos mistos e cloreto férrico em temperaturas que destruiriam o aço inoxidável padrão, e o mesmo revestimento pode ser aplicado em plataformas centrífugas, submersíveis ou de acionamento magnético.
Bomba química fluoroplástica FSB para serviço de ácido corrosivo Para ácidos agressivos e meios oxidantes onde as peças metálicas molhadas são inadequadas, esta bomba química fluoroplástica suporta fluxos de até 1.400 m³/h. Ver Produto → Dimensionando uma bomba de processo químico sem superdimensioná-la
Uma bomba de processo químico deve ser dimensionada no pior caso operacional confiável e depois verificada para que o caso normal ainda fique dentro da faixa eficiente.
Adicione 10% à vazão calculada e 5% a 10% à altura manométrica, mas pare por aí. O sobredimensionamento empurra o impulsor para a esquerda do seu ponto de melhor eficiência, onde a recirculação interna aumenta a vibração e carrega o eixo. Mantenha o ponto de operação normal entre 80% e 110% do BEP e trate qualquer valor abaixo de 70% como uma falha de projeto e não como um problema de controle. A viscosidade é a armadilha silenciosa: um fluido a 500 cP pode mover o ponto de operação em mais de 20% uma vez aplicados fatores de correção, e lamas pesadas geralmente precisam de redução da capacidade do cabeçote, além de folgas de funcionamento mais amplas.
Especificado no caso normal
A bomba fica a 45% do BEP na linha diária, recircula e precisa de um bypass ou de um acionamento de velocidade variável para permanecer estável. A deflexão do eixo e o desgaste da face da vedação aumentam em meses.
Especificado no caso avaliado
A bomba fica entre 80% e 110% do BEP no ponto normal e ainda cobre o caso de perturbação. As perdas por estrangulamento permanecem baixas e a vida útil da vedação torna-se previsível.
Para fluxos de refinaria e petroquímicos, onde a caixa nominal inclui alta temperatura e perturbações intermitentes, um projeto back pull-out de parede pesada na família de bombas de processo petroquímico CZ cobre o meio da faixa de fluxo e altura manométrica sem uma fundição sob medida.
Bomba de processo petroquímico série CZ para refinaria e serviços químicos Bomba CZ back pull-out de parede pesada para fluxos de refinarias e petroquímicos, cobrindo vazões de até 2.000 m³/h e cabeçotes de até 140 m. Ver Produto → Selos e contenção decidem sua conta de manutenção
A vedação, e não a hidráulica, causa a maioria dos vazamentos nas bombas de processos químicos e paradas não planejadas; portanto, a decisão da vedação merece a mesma atenção que a seleção do impulsor.
Um único selo mecânico com descarga Plan 11 é adequado para fluidos limpos e não tóxicos. As vedações duplas pressurizadas com Plano 53A ou 53B são a resposta padrão para meios tóxicos, cristalizantes ou de alta pressão de vapor, e precisam de um suprimento de fluido de barreira que a planta possa realmente manter. A descarga externa, Plano 32, é comum quando os sólidos excedem cerca de 2% em peso, embora a água de descarga dilua o produto e adicione uma carga de efluente. Quando um vazamento significa um incidente com perda de tempo e não um trabalho de limpeza, o plano de vedação é uma decisão de segurança tanto quanto de manutenção.
Onde a vedação tiver que ser eliminada sob pressão, um projeto de acionamento magnético de alta pressão com um invólucro de contenção secundário mantém o meio dentro da bomba mesmo se o invólucro primário for rompido.
Bomba centrífuga de acionamento magnético sem vedação de alta pressão HMD Bomba de acionamento magnético sem vedação para serviços corrosivos de alta pressão, com luva de isolamento Hastelloy C276 e classificações de 25 MPa e 300°C. Ver Produto → Uma lista de verificação de especificações que evita falhas em campo
Sete itens fecham as lacunas que transformam uma seleção hidráulica correta em uma instalação ruim.
- Ficha técnica de fluidos: composição, faixa de concentração, temperatura normal e máxima, gravidade específica, viscosidade, pressão de vapor, pH, cloreto em ppm e sólidos por tamanho e porcentagem.
- Seleção de material molhado com tolerância à corrosão declarada, além de uma nota sobre o que o meio faz durante a limpeza e desligamento.
- Ponto de operação: vazão normal, nominal e mínima, altura manométrica, NPSH disponível e temperatura do fluido em cada caso.
- Plano de vedação, barreira ou fornecimento de fluido de lavagem e a pressão e o fluxo que esse fornecimento pode fornecer.
- Norma e documentação: ISO 5199 ou API 610, certificados de materiais e desenho dimensional para aprovação.
- Teste: teste de desempenho, teste hidrostático a 1,5 vezes a pressão projetada e leituras de vibração em toda a faixa operacional.
- Peças sobressalentes: faces de vedação, anéis de desgaste, luva do eixo e um conjunto de rolamentos adequados à utilização real.
Envie a folha preenchida ao fabricante antes da fase de cotação e não depois. O página de contato lista os canais de telefone, celular e e-mail usados para consultas técnicas, e uma breve conversa sobre o meio geralmente evita uma dispendiosa segunda rodada de seleção.
Perguntas sobre bombas de processo químico que os engenheiros mais fazem
Qual é a diferença entre uma bomba de processo químico e uma bomba centrífuga comum?
Uma bomba de processo é construída para serviço contínuo em fluidos corrosivos ou perigosos, portanto, possui tolerância à corrosão, uma câmara de vedação maior, construção back pull-out e rolamentos classificados para operação 24 horas por dia. Uma bomba centrífuga comum é projetada para fluidos semelhantes à água em condições ambientais e não possui nenhuma dessas disposições.
Devo escolher uma bomba de acionamento magnético ou uma bomba de selo mecânico?
Escolha um acionamento magnético quando o fluido for tóxico, volátil ou caro e o vazamento zero for a prioridade, desde que o meio esteja limpo e a temperatura permaneça dentro do limite do ímã. Escolha um selo mecânico com um plano de descarga documentado quando houver presença de sólidos, quando a viscosidade for alta ou quando a operação estiver próxima do limite de funcionamento a seco.
Qual margem NPSH uma bomba de processo químico deve ter?
Mantenha o NPSH disponível pelo menos 1 m acima do NPSH exigido na vazão nominal e aumente essa margem para bombas de alta energia ou fluidos próximos à pressão de vapor. Uma pequena margem no fluxo nominal desaparece no caso de fluxo mínimo, que é onde geralmente começa o dano por cavitação.
Quanto tempo deve durar uma bomba de processo químico?
Com a seleção correta do material, um ponto de funcionamento estável entre 80% e 110% do BEP e um plano de vedação mantido, espere de cinco a dez anos na carcaça e no impulsor, com substituição da vedação em aproximadamente 8.000 a 20.000 horas de funcionamento. Encurte esses números drasticamente se algum dos três estiver errado.
