Cavitação: como identificar e prevenir esse problema?

Ao longo de sua atuação, o gestor da indústria se depara com uma série de adversidades que podem prejudicar o funcionamento das máquinas e o processo produtivo. A cavitação, fenômeno que trata do surgimento de bolhas de vapor em canais e tubos internos, é um desses problemas.

Neste artigo explicamos o que ocasiona a cavitação em sistemas industriais, quais riscos podem trazer para a indústria e como identificar esses eventos. Apresentamos também dicas que podem ser aplicadas para se prevenir contra os problemas.

Esperamos que goste!

O que é cavitação?

A cavitação é o termo dado à formação de bolhas de vapor em um fluido que está em circulação. Surgem devido à vaporização do líquido que, em contato com regiões de baixa pressão, muda a sua característica natural (líquido) para o formato gasoso.

A cavitação geralmente ocorre na parte interna de sistemas industriais, como:

Tubos;
Bombas de água e de óleo;
Válvulas;
Turbinas hidráulicas;
Entre outros.

As bolhas de vapor podem acabar implodindo (colapsando) ao chegar em um determinado canal. Se a indústria não prevenir ou resolver o problema, essa “explosão” pode acarretar consequências desastrosas nos equipamentos, inclusive reduzir drasticamente o seu tempo de vida útil.

Por que é importante entender os efeitos da cavitação em sistemas industriais

A formação de bolhas de vapor provoca fendas microscópicas nos sistemas e o fluxo constante dessa formação pode ocasionar a ruptura de válvulas, tubulações e vários outros componentes importantes e necessários para o bom funcionamento das máquinas.

Os eventos de cavitação tendem a aumentar com o passar do tempo. Por isso, é muito importante que o gestor entenda qual é a causa raiz dos efeitos para conseguir prevenir esse problema e impedir que os eventos se tornem frequentes.

Além de causar prejuízos financeiros devido à necessidade de troca dos componentes, a ocorrência contínua da cavitação pode fazer com que o parque fabril sofra perdas de produtividade e competitividade devido à paralisação forçada das máquinas.

Causas da cavitação em sistemas industriais

A causa mais comum que leva à cavitação em sistemas industriais é a obstrução ou tamanho incorreto do filtro de ar.

No entanto, existem outros motivos que também podem fazer com que o problema ocorra e prejudique a condição física dos componentes. São eles:

Arranque da bomba em baixas temperaturas;
Despressurização dos reservatórios;
Dimensões inadequadas na tubulação de sucção;
Excesso de rotação da bomba;
Redução de pressão devido a curvas excessivas na linha de sucção, bem como sua obstrução, estrangulamento e congelamento;
Reservatório com nível de óleo abaixo do ideal em relação à altura de entrada da bomba;
Utilização de óleo hidráulico inapropriado ou de baixa qualidade.

Consequências geradas pela cavitação em sistemas industriais

A cavitação pode acarretar muitos problemas, a começar pela perda da estrutura, rendimento e paralisação de máquinas e equipamentos críticos, necessários para a produção.

No entanto, o evento também pode afetar a indústria de maneira mais isolada, ocasionando:

Redução de capacidade de vedação do sistema;
Diminuição da quantidade de óleo;
Superaquecimento de máquinas;
Erosão das pás das turbinas;
Vibração da estrutura;
Ruídos.

Além das consequências acima, vale lembrar que a indústria também perde a sua capacidade de atender as demandas, uma vez que a paralisação de máquinas interrompe os processos, prejudica o cumprimento de prazos e acarreta a insatisfação dos clientes.

Como identificar a presença de cavitação em sistemas industriais

A forma mais simples de identificar a presença de cavitação em sistemas industriais é através do ruído. O colapso das bolhas gera vibrações de alta amplitude, e essas são transmitidas por todo o sistema provocando sons e ruídos estridentes.

Fora os ruídos, o gestor de manutenção também pode usar alguns métodos de medição, como o de vazão, para avaliar se os canais estão com a quantidade ideal de líquido e se é possível existir a presença das bolhas.

Medição de vazão

A medição de vazão tem por finalidade mensurar o volume ou a quantidade de massa de um determinado fluido que passa pela seção de um tubo ou canal durante um intervalo de tempo.

Para fazer essa medição, o gestor pode recorrer a:

Vazão volumétrica: quantidade em volume de uma substância que escoa em um período de tempo determinado.

Vazão mássica: quantidade em massa de um fluido que escoa em um determinado intervalo de tempo.

Estratégias para prevenir problemas de cavitação

A cavitação é um problema que precisa ser evitado ao máximo pela indústria, pois a formação de bolhas pode implodir os canos e, como consequência, danificar parte da estrutura ou até mesmo todo o corpo da máquina.

Para isso, é necessário que o gestor adote algumas medidas preventivas para assegurar que os componentes estarão sempre seguros e livres de qualquer problema relacionado à cavitação.

Abaixo, confira treze estratégias que podem ajudar a prevenir os eventos:

Fazer a limpeza do filtro de sucção: a equipe responsável pela manutenção deve limpar o filtro da bomba com solvente e em seguida secar com uma mangueira de ar;
Reduzir a temperatura do fluído: deve-se diminuir a temperatura, bem como a velocidade de escoamento do líquido;
Modificar o sistema: é necessário que a equipe de manutenção também modifique o sistema para que a bomba fique sempre afogada;
Elevar o nível do fluido: deve-se ainda elevar o nível do líquido no tanque de sucção de modo que não haja espaço para formação de bolhas;
Garantir uma tubulação cheia: a equipe também deve encher a tubulação e garantir que a mesma esteja sempre cheia;
Diminuir o ponto de sucção: a altura da sucção é a distância entre a ponta do tubo de sucção até o bocal da motobomba. Para evitar a passagem desnecessária de ar e possível formação de bolhas, deve-se diminuir o ponto de sucção;
Verificar obstrução em tubos e mangueiras: a equipe responsável pela manutenção também deve verificar – com frequência – se existem tubos e mangueiras obstruídos, danificados ou com o fluxo comprometido;
Examinar os filtros de ar: a indústria também precisa se certificar de que o filtro de ar dos equipamentos também não esteja entupido;
Seguir o manual do fabricante: é necessário também seguir o manual, utilizando apenas os filtros, mangueiras e óleos indicados pelo próprio fabricante;
Selecionar as válvulas certas: a equipe precisa selecionar um tipo de válvula que apresenta uma queda de pressão menor;
Manter o design adequado do sistema: a indústria deve também preservar um design adequado do sistema, com uma coleção de componentes reutilizáveis e padronizados para cada tipo de produto;
Investir em válvulas anticavitação: é preciso ainda selecionar componentes que impedem a formação de bolhas de vapor;
Realizar a manutenção preventiva regularmente: o gestor e a sua equipe devem monitorar os equipamentos com frequência, realizando reparos e consertos necessários para manter os componentes internos em dia.

Impedir que problemas ocorram nas máquinas e equipamentos é muito importante para o gestor manter a continuidade dos processos produtivos. Se ignorar ou deixar de se prevenir contra a cavitação, as consequências geradas pela implosão de bolhas podem afetar todo o desempenho da máquina e do parque fabril. E, no médio e longo prazo, prejudicar a confiabilidade e vida útil dos ativos, bem como a credibilidade da empresa.

Promover a manutenção em dia é a melhor estratégia para o gestor assegurar a qualidade e o bom estado de conservação dos ativos. A manutenção preventiva visa prevenir que os problemas ocorram, enquanto a manutenção preditiva ajuda a identificar a causa raiz do problema e prever potenciais falhas.

Independentemente do tipo de manutenção escolhido, o gestor deve sempre manter regularidade na prática. Só assim será possível assegurar a lubrificação, pressão e temperatura ideal dos componentes, além de impedir o aparecimento de bolhas ou outros problemas relacionados.

Para saber como organizar a sua gestão de manutenção em dia, continue lendo o blog da NG!