Vesuvius – Estudo de Caso

Desafio:
Uma operação de bombeamento eficiente no transporte de produtos extremamente abrasivos com um alto conteúdo de matéria sólida
Solução:
RHEINHÜTTE Pumpen desenvolve bombas resistentes ao uso construídas com PE 1000R e Polymercarbid
Resultado:
Uma vida útil significativamente mais longa e, como resultado, uma redução nos custos operacionais

Bombas Resistentes ao Uso
para Vesuvius

A forte parceria entre Naomi GmbH e RHEINHÜTTE Pumpen GmbH resultou no desenvolvimento de uma bomba feita de Polymercarbid sólido nos moldes das séries das bombas contínuas RHEINHÜTTE CPRF e RCFKu. As dimensões das conexões destas séries são correspondentes ao EM 22858/ISO 2858 permitindo assim a fácil substituição das bombas existentes para transporte químico que estejam com problemas de desgaste. Quando comparadas com bombas simplesmente revestidas ou daquelas com estruturas plásticas finas, estas com caixas construídas com estruturas sólidas fornecem uma reserva bem maior de material para resistir ao uso.


Materiais Inovadores
para Suspensões sólidas

Uma experiência com produtos extremamente abrasivos confirmou a adequação do Polymercarbid e do PE 1000R (um polietileno especial) para uso mesmo nas aplicações mais difíceis. Ambos os materiais foram testados na Vesuvius em 2016, uma empresa localizada em Borken/Alemanha com resultados impressionantes. Vesuvius é o líder do mercado mundial na produção de acessórios para fundições e, por exemplo, produzem sistemas de elevação e de filtragem para fundições de metais sob a marca Foseco. Duas bombas contínuas do mesmo tamanho e do tipo CPRF, mas feitas com materiais diferentes foram testadas em duas instalações distintas da Vesuvius GmbH.

Local 1
No primeiro local a bomba centrífuga leva uma suspensão sólida para um tanque em nível mais elevado. Ali são definidos os moldes a serem utilizados. Este procedimento leva cerca de dois minutos e ocorre a cada dez minutos. O resultado é um total de 5 ciclos de operação por hora ou 40 ciclos por período de trabalho. Os componentes minerais da suspensão são extremamente abrasivos. Outros componentes, especificamente fibras de celulose, podem acarretar depósitos problemáticos nas vedações.

Uma bomba contínua do tipo CPRF foi instalada neste local em janeiro de 2016 com as partes que tinham contato com o produto bombeado feitas com o PE 1000R. Uma vedação tipo Allpac S fixa foi utilizada como vedante mecânico, uma vez que este desenho é especificamente adequado para os transportes de materiais com altos níveis de sólidos. Após 7 meses de operações sem qualquer problema, a bomba foi desmontada e todas as partes hidráulicas foram minuciosamente inspecionadas. Somente foram observados leves indícios de desgaste nestas partes. Além do mais, o uso de um vedante mecânico permitiu uma grande redução nos vazamentos de material.

A vida útil mínima desta bomba pode chegar aos 18-24 meses, desta forma quase dobrando a vida útil verificada na bomba de metal anteriormente utilizada. Um nível de sucesso muito bom para o uso numa utilização difícil como esta.

CPRF Impeller made of PE1000R after 7 months
Impulsor CPRF feito de PE1000R após 7 meses

Local 2
Uma suspensão similar é bombeada diretamente nos moldes especiais existentes no local. Em contraste com a experiência no local 1, esta suspensão possui uma participação muito mais elevada de sólidos além de uma viscosidade também mais alta. Além disto, os ciclos de funcionamento são muito mais frequentes. A máquina é ligada a cada dois minutos, por aproximadamente 25 a 60 segundos, dependendo do molde. Isto significa que mais de 150 ciclos acontecem num período de 8 horas. Durante este tempo a bomba enche os moldes diretamente, desta forma permitindo que a contrapressão aumente continuamente até atingir o nível máximo de pressão de bombeamento do equipamento.  O produto somente circula dentro da caixa e com toda a matéria sólida, causando um grande aumento no processo de desgaste.

Um desgaste exponencialmente mais elevado é encontrado quando se opera uma bomba centrífuga nos níveis de carga parcial ou mesmo carga total feita com materiais inadequados e produtos contendo sólidos o que se transforma num grande desafio para a bomba.

A bomba de metal que era utilizada anteriormente somente aguentou este desafio por cerca de seis meses, antes que o desgastado impulsor tivesse que ser substituído. A caixa da bomba somente conseguia atingir cerca de um ano de vida útil.

A segunda bomba contínua CPRF foi instalada neste local em maio de 2016. Todas as suas partes que estão em contato com o produto são feitas de Polymercarbid de alta resistência. Esta máquina também está equipada com um vedante mecânico fixo. A bomba foi desmontada após quatro meses de operação em setembro de 2016 e examinada na frente do cliente. Observou-se somente uma leve erosão mecânica da resina da cobertura do acabamento. Todas as partes em contato com o material Polymercarbid foram observadas como tendo sofrido um desgaste normal de vida útil, sem qualquer desgaste excessivo.

CPRF Impeller made of Polymercarbid after 4 months
Impulsor CPRF feito de Polymercarbid após 4 meses

Devido à grande espessura e volume de material presente nas bombas CPRF, uma previsão inicial indica que sua vida útil possa chegar aos 48 meses (neste caso, duas vezes a vida útil da bomba anterior). Através do uso das bombas contínuas CPRF e RCFKu da RHEINHÜTTE, elaboradas com Polymercarbid, os custos de reparos neste local podem ser significativamente reduzidos.


PE 1000R e Polymercarbid
Dois parceiros Sólidos

O polietileno especial PE 1000R oferece uma resistência maior em até 30% do que a permitida pelo PE1000, graças a um aditivo resistente ao desgaste. O uso do PE 1000R significa uma melhoria significativa na vida útil e, consequentemente, uma redução nos intervalos entre manutenções e consertos. PE 1000R está disponível para todos os tipos de bombas PE1000 da RHEINHÜTTE Pumpen GmbH.

O novo material multi-composto Polymercarbid é significativamente mais resistente ao desgaste. Desenvolvido por Nomig GmbH de Reken/Alemanha, tem sido utilizado com grande sucesso por vários anos sob uma designação de protetor polimérico para cobrir encanamentos metálicos e para bombas de limpeza.

O segredo deste material está na combinação de um extremamente duro carboneto de silício como superfície de atrito com uma resina éster vinílica como elemento de fixação. O material endurecido atinge um grau de dureza na escala Mohs de 9,7, quase chegando à dureza do diamante.


Bombas Resistentes ao Desgaste
para as Aplicações Mais Difíceis

Resistência ao uso e à corrosão – duas das propriedades dos materiais que são exigidas cada vez mais frequentemente nas aplicações modernas das bombas centrífugas, mas que nem sempre podem ser eficazmente combinadas. Materiais metálicos podem ser adaptados com muita flexibilidade em termos de resistência à corrosão ou desgaste através de ajustes nas combinações metálicas ou têmpera dos produtos. Entretanto, opções para a combinação destes dois aspectos são normalmente muito limitadas. Os plásticos possuem uma alta resistência aos ácidos inorgânicos e álcalis, mas de forma geral possuem baixa resistência ao desgaste pelo uso. Por outro lado, as bombas cerâmicas feitas com FRIALIT-F99,7®, por conta de sua produção muito complexa somente são economicamente viáveis em aplicações muito especiais.

RHEINHÜTTE Pumpen diminui o espaço entre a cerâmica e o plástico com dois materiais extraordinários. A resistência excepcional destes materiais permite a conquista de vidas úteis mais longas e torna a operação de bombas centrífugas muito mais eficazes em meios abrasivos. Um teste realizado em condições muito adversas confirma a adequação dos materiais mesmo sob as mais exigentes situações.


Baixe aqui o Vesuvius Estudo de Caso em PDF::
Estudo de Caso Vesuvius

RHEINHÜTTE Pumpen

Como fabricante de bombas com alta demanda internacional, RHEINHÜTTE Pumpen é especialista em tarefas desafiadoras de bombeamento.

Experiência no projeto de bombas para transporte de produtos abrasivos, corrosivos e tóxicos e especialização em metais, plásticos e cerâmicas podem assegurar que bombas centrífugas são um componente confiável em nível internacional em qualquer das maiores fábricas nas indústrias de processamento, metalurgia ou de engenharia ambiental.

Mesmo produtos que estimulam o desgaste podem ser movimentados eficazmente através da combinação inovadora de materiais e projetos consagrados de bombas.