Máquinas de Fluxo - Bombas

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Prof.: LeandroMáquinas de Fluxo
Curso: Engenharia Mecânica
Disciplina: Máquinas de Fluxo
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Apresentação da Disciplina
 Objetivo Geral
Fornecer ao aluno conhecimentos teóricos dos princípios de funcionamento das maquinas de
fluxo e de seus componentes.
 Objetivos Específicos
Capacitar os alunos para o desenvolvimento das seguintes atividades:
 Projeto;
 Montagem;
 Operação;
 Manutenção;
 Confiabilidade.
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Apresentação da Disciplina
 Justificativa
Máquinas de Fluxo estão entre os principais ativos das grandes indústrias químicas e
petroquímicas, sendo este mercado um dos maiores absorvedores de alunos egressos do
curso de engenharia mecânica no estado da Bahia.
 Ementa
 Bombas Hidráulicas: Classificação, componentes, teoria básica das turbomáquinas,
seleção, operação, instalação, testes e manutenção.
 Compressores: Sistemas de compressão, tipos, aspectos construtivos, curvas
características e fenômenos aerodinâmicos.
 Método
 Aulas expositivas: Transmissão dos conteúdos teóricos com o emprego do quadro branco,
apresentações em Power Point, vídeos interativos e exposições de peças e equipamentos
industriais.
 Aulas de exercício: Empregadas para assegurar a retenção dos conceitos teóricos
transmitidos nas aulas expositivas.
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Apresentação da Disciplina
 Avaliações
 02 Provas
 01 Trabalho em equipe
 Bibliografia Básica
 De FALCO, R., MATTOS E. E, "Bombas industriais", Editora Mcklausen, 1992.
 MACACINTYRE, A. J., "Máquinas Motrizes Hidráulicas", Editora Guanabara Dois, 1983.
 RODRIGUES, Paulo Sérgio, “Compressores industriais”, Editora Didática e Científica LTDA,
1991.
 Bibliografia Complementar
 KARASSIK, Igor J., Pump Handbook, 3ª edition, Washington, McGraw-Hill, 1995.
 BLOCH, Heinz P., Improving machenery reliability, 3ª edition, Houston, Gulf Publishing
Company, 1993.
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Máquinas de Fluxo - Conceito
 Bombas
Equipamentos que tem como finalidade realizar a movimentação de fluidos líquidos. As
bombas fornecem energia de pressão e/ou cinética ao fluido bombeado.
Principais aplicações:
 Abastecimento de água;
 Sistema de esgoto;
 Drenagem;
 Sistema de incêndio;
 Industria química;
 Serviço marítimo;
 Sistema hidráulicos;
 Produção de petróleo;
 Processamento de petróleo;
 Sistema de condensado;
 Sistema de água de refrigeração;
 Sistema de alimentação de caldeira;
 Sistema de lubrificação;
 Ignição
 Usinas de papel e celulose;
 Indústria de alimentos e bebidas;
 Indústria nuclear.
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Máquinas de Fluxo - Conceito
 Compressores
Equipamentos que tem como finalidade realizar a movimentação de fluidos gasosos. Os
compressores fornecem energia de pressão e/ou cinética ao fluido.
Principais aplicações:
 Industria química;
 Serviço marítimo;
 Produção de petróleo;
 Processamento de petróleo;
 Usinas de papel e celulose;
 Indústria de alimentos e bebidas;
 Indústria nuclear.
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Análise Falha – Bomba Centrífuga
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Características Técnicas
 Potência: 56,2 HP
 Vazão: Operação = 25,5 m3/h, Projeto = 33,0 m3/h 
 Pressão Descarga: Operação = Kgf/cm², Projeto = 19,3 Kgf/cm² 
 Pressão Máxima de Trabalho = 25 Kgf/cm²
 NPSH r = 4m
 NPSH d = 6m
 Fluído bombeado: Água
 Tipo da bomba: Centrífuga
 Acionada por: Motor
 Selagem: Gaxeta
Vistas lateral e frontal das bombas
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Histórico do equipamento
 Total de intervenções entre 2005 e 2008: 36 (29 mecânicas e 07 elétricas)
FALHAS J-2601A e J-2601B DE 2005 A 2008
9
6 6
3
2 2
1
31%
52%
72%
83%
90%
97%
100%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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90%
100%
TIPO DE FALHAS
ACUMULADO
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Custos de manutenção
Custos obtidos através do SAP no período de 2005 a 2008
Custo total das intervenções nas bombas no período de 2005 a 2008 = R$ 396.134,58
Custo total das intervenções nas bombas no período de janeiro a maio de 2009 = 
R$ 47.257,84
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Definição do Problema
 Problema definido após análise das falhas e histórico de intervenções do equipamento:
 Manutenções para revisão geral;
 Estratégia da Investigação:
 Analisar os laudos da preditiva; 
 Analisar os relatórios de manutenção;
 Verificar as condições operacionais do sistema;
 Entrevistas (Incluindo o fabricante – KSB). 
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Definição da causa raiz
Espectro evidenciando a instabilidade hidráulica das bombas em dezembro de 2008
Análise de Vibração
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Definição da causa raiz
Manutenção realizada em dezembro de 2008 na bomba
Aspecto das Falhas
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Definição da causa raiz
Manutenção realizada em dezembro de 2008 na bomba
Aspecto das Falhas
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Definição da causa raiz
Manutenção realizada em janeiro de 2009 na bomba
Aspecto das Falhas
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Regime de operação das bombas
Vazão Bomba U-21 Transpetro
Condição de partida 3 a 4 m³/h Parada Sem Consumo
Uma caldeira operando 4 a 5 m³/h Parada Sem Consumo
Uma caldeira operando 9 a 12 m³/h Operando Consumindo
Duas caldeiras operando 9 a 16 m³/h Operando Consumindo
Definição da causa raiz
Condição Operacional
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Definição da causa raiz
Caua raiz: 
Equipamento 
Superdimensionado
Análise da curva da bomba
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Definição das ações corretivas
• Reduzir o diâmetro do rotor de 320 mm (diâmetro máximo utilizado atualmente) 
para 310 mm, valor recomendado no projeto do equipamento;
• Instalar válvula de recirculação que controlará a vazão total na bomba, de forma a
manter a mesma trabalhando no seu ponto de melhor eficiência (BEP), conforme
ilustração a seguir:
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Definição das ações corretivas
Fluxograma do sistema de alimentação das caldeiras