O vácuo é pressão, só que pressão relativa negativa,
ou seja, qualquer pressão inferior a pressão atmosférica é vácuo.
Quando aplicado em um vaso, tanque, recipiente ou ambiente, caso não seja
controlado, o vácuo possui potencial catastrófico para todos os envolvidos, tanto na questão de danos estruturais,
quanto na questão de atingir a pressão de vapor do fluido que estiver contido no interior do sistema fechado,
podendo gerar danos, lesões ou morte.
“Quantas perdas podem ser evitadas”? “Saber o poder do vácuo coloca qualquer estudante ou profissional em destaque quanto a percepção de riscos associados”.
“O fluido hidráulico possui pressão de vapor e ponto de ebulição”.
Quando se atinge a pressão de vapor do fluido por intermédio do vácuo no
interior de um sistema fechado, o fluido passa do seu estado líquido para o estado de vapor.
Quando partículas deste fluido passam para o estado de vapor, como por exemplo, no interior da linha de sucção de uma bomba hidráulica dizemos ser o fenômeno da cavitação em sua primeira fase ou em sua essência.
A cavitação propriamente dita, muito falada e que gera grande curiosidade entre os estudantes por provocar falhas e danos aos sistemas hidráulicos.
Observe que na pressão de vapor, o fluido passa do seu estado líquido para o estado de vapor, pois, se atingiu a pressão de vapor do fluido e a cavitação em sua essência se encontra associada a esse fenômeno.
É muito comum associar de forma equivocada fenômeno de aeração ao fenômeno de cavitação.
“São fenômenos diferentes, mesmo que sejam muito semelhantes”.
Danos gerados por cavitação são provocados pela implosão de bolhas de vapor.
Danos associados a aeração são provocados pela implosão de bolhas de ar que adentraram o sistema ou pela geração de espuma por turbulência não provocada por bolhas de vapor.
É importante ressaltar que a cavitação propriamente dita se encontra associada a Pressão de Vaporização do fluido.
A cavitação se caracteriza pela formação e colapso de cavidades cheias de vapor em um fluido. As cavidades chamamos de bolhas e essas bolhas de vapor surgem quando a pressão no local cai atingindo a pressão de vapor do fluido.
“O colapso dessas bolhas de vapor liberam muita energia 80 a 110kpsi com jatos instantâneos de pressão que geram danos e ruído característico do fenômeno da cavitação”.
Referência: Konno, Akihisa and Yamaguchi (2001)
Assim, essas bolhas de vapor adentram a câmara de sucção da bomba hidráulica e por estarem
em altíssima temperatura (bolhas de vapor) ao entrarem
em contato com partes metálicas com temperaturas inferiores colapsam, ou quando atingem a câmara de pressão essas bolhas implotam,
arrancando pedaços de metais, danificando vedações e acabamentos,
deteriorando as peças e gerando o ruído
característico da cavitação.
“Bolhas de vapor entram em colapso na linha e câmara de sucção, ao entrarem em contato com partes metálicas que contenham temperaturas inferiores, ou implotam ao saírem da câmara de baixa para a zona ou câmara de alta pressão”.
Falhas de projeto, delineamento equivocado instalando
mangueiras de sucção com diâmetro inferior ao recomendado, podem gerar aumento de resistência gerando vácuo na linha de sucção em valores
que podem está fora do recomendado (Inlet Pressure)
pelo fabricante da bomba hidráulica, além da possibilidade de se atingir a pressão de vapor do fluido.
Acesse o link abaixo, caso desejar obter informações básicas sobre esse tema.
Se o valor de vácuo gerado, ultrapassar a pressão máxima de colapso da mangueira, danos ocorrerão à mangueira.
O sistema hidráulico já estará operando de forma irregular, onde ao se agravar o problema poderá provocar o rompimento do tubo interno da mangueira por alta velocidade de fluido e pela altíssima temperatura do fluido por conter moléculas de vapores.
Mesmo que a mangueira suporte, os componentes internos da bomba
hidráulica sofrerão danos por falha de lubrificação principalmente nos pistões, rolamentos de roletes, buchas e placas de desgastes.
Esses mesmos danos ocorrerão em situação de filtros de sucção
saturados, excessivo comprimento de linha de sucção, fluido com excessiva
viscosidade, dentre outros.
“MANTER O CONTROLE INLET PRESSURE É FUNDAMENTAL”.
“Conhecer a importância de gerenciar e controlar o vácuo em sistemas
hidráulicos elimina perdas, gera ganhos e abre boas portas”.
Tenha certeza que a Inlet Pressure Pump será atendida (pressão na linha de sucção da bomba).
Essa pressão poderá ser uma pressão relativa negativa,
ou seja, uma pressão abaixo da pressão atmosférica - vácuo,
ou uma pressão acima da pressão atmosférica,
ou um range entre ambas, conforme o fabricante de cada
modelo de bomba e projeto.
E você já teve experiência envolvendo esse tema? Vamos lá, Deixe seus comentários!
Comentários