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Em qualquer sistema de refrigeração com água do mar, linha de transferência de óleo combustível ou sistema principal contra incêndio, uma queda injustificada de pressão aciona alarmes de desligamento e degrada o equipamento, reduzindo seu desempenho e ameaçando o funcionamento de máquinas críticas. Assim, desligamentos desnecessários e docagem seca onerosa seriam evitados, permitindo que engenheiros navais e superintendentes técnicos identifiquem com precisão o ponto de falha com resultados confiáveis. Beneficiando-se do apoio de mais de 100 técnicos em E&M e de nossa oficina de 5000 m² na cidade de Nantong, o Grupo SME dedica-se a projetos de engenharia de equipamentos marítimos e presta serviços em mais de 500 projetos por ano, em média, desde sua fundação em 2000, além de possuir certificações ISO 9001/14001/45001 (ANAB/IAF/UKAS) e atender clientes em todo o mundo. Nesta seção, apresentamos uma abordagem rápida para a identificação de causas de queda de pressão em equipamentos e sistemas marítimos.
Identificação da Causa Raiz: Entupimentos em Filtros e Coadores
Filtros ou crivos obstruídos são a principal causa de queda de pressão em sistemas marítimos de tubulação. Como regra geral, todos os materiais estranhos — como organismos marinhos, areia, conchas de mexilhão, e, em alguns casos, fragmentos de ferrugem — acumulam-se normalmente nos cestos dos seus crivos em sistemas de água do mar. À medida que o cesto vai ficando cada vez mais entupido, a pressão diferencial através do crivo aumenta, pois a pressão no lado a jusante diminui, mas permanece constante ou ligeiramente elevada no lado a montante. É fundamental verificar os crivos e certificar-se de que não estão entupidos antes de considerar outras possibilidades. Um teste simples consiste em verificar as leituras dos manómetros de pressão diferencial do crivo e observar quaisquer variações. Recomendamos o uso de crivos duplos, pois permitem alternar entre os dois crivos e retirar o cesto para limpeza, enquanto o segundo crivo continua a funcionar corretamente. Se os seus filtros e crivos estiverem a funcionar normalmente, é altura de rever o seu processo interno ou considerar contactar um dos Engenheiros Técnicos Especializados para avaliar a instalação de um sistema adicional de monitorização capaz de identificar quando os seus crivos necessitam de limpeza.
Falhas na válvula e válvulas de comporta parcialmente fechadas
A perda de pressão devido a erros humanos ou falhas nas válvulas é um acontecimento comum. Válvulas que operam na posição "totalmente aberta", como válvulas globo, válvulas de gaveta ou válvulas borboleta, são às vezes parcialmente fechadas, resultando em grande restrição ao fluxo. Isso pode ocorrer devido a um haste desgastada ou a um indicador defeituoso, ou ainda por erro normal de operação ou calibração. Válvulas de retenção falharam devido à corrosão ou à presença de detritos no disco, ou ao pino de articulação desgastado, mantendo o disco em posição parcialmente aberta em vez de fechada. Para verificar, o operador deve examinar fisicamente cada válvula no circuito em questão, comparando cada uma com o diagrama de tubulação desse circuito, analisando-as sequencialmente. Nas válvulas de retenção, muitas vezes é possível — tomando as devidas medidas de segurança — bater levemente no corpo da válvula com um martelo para liberar um disco emperrado; contudo, uma válvula de retenção grudada ou defeituosa provavelmente exigirá substituição ou desmontagem. Também é prudente examinar as linhas de derivação, caso um operador tenha acidentalmente deixado uma válvula de derivação parcial ou totalmente aberta, causando pressões inesperadas. A equipe altamente competente da SME executa essa função como parte dos pacotes rotineiros de manutenção e inspeção, minimizando assim o risco decorrente desse problema invisível.
Escala de tubulações, corrosão e incrustação interna
Com o tempo, os componentes começarão a acumular depósitos internos de incrustações, produtos de corrosão e camadas biológicas nos tubos em ambientes marinhos; todos esses fatores reduzem a área da seção transversal da tubulação. Isso é particularmente verdadeiro em aplicações refrigeradas com água do mar: a precipitação de CaCO3 (carbonato de cálcio) ou o crescimento de mexilhões dentro dos tubos, ao longo do tempo, pode reduzir efetivamente seu diâmetro interno. A obstrução interna desenvolve-se gradualmente e manifesta-se como uma perda progressiva de pressão, podendo passar despercebida durante a operação até que o desempenho da embarcação comece a declinar em um estágio crítico. Essa situação pode ser melhor monitorada comparando-se as pressões atuais de descarga das bombas e as vazões com os valores publicados nos registros originais de ensaios em mar aberto/dados de desempenho. Uma obstrução significativa — indicada, por exemplo, por uma redução de 15–20% na vazão a uma determinada velocidade operacional — deve levar à investigação de obstruções dessa magnitude. Inspeções por ultra-som (medição de espessura) e por boroscópio ajudarão a relacionar as incrustações às condições reais da tubulação. A limpeza química (descalcificação ácida) ou a remoção por jateamento com água em alta pressão podem corrigir esse problema, normalmente durante a carena seca. Em outros casos, os trechos afetados da tubulação simplesmente precisarão ser substituídos. Na SME, realizamos regularmente avaliações do estado da tubulação com sistemas ICCP (proteção catódica por corrente impressa), e as informações obtidas nessas avaliações permitem que nossos clientes antecipem futuras obstruções em serviço — que, caso não sejam tratadas, poderiam evoluir para uma crise, como queda acentuada de pressão, transformando-se numa emergência operacional real para a embarcação ou instalação.
Desgaste da bomba, danos no impulsor e degradação do desempenho do motor
Portanto, se os filtros e válvulas a montante da bomba forem verificados e considerados operacionais em 100 %, a própria bomba frequentemente causa a perda de carga. O desgaste é inevitável em qualquer bomba em ambiente marítimo; trata-se de um problema comum nas pás do impulsor, nos anéis de desgaste, no interior da carcaça e em outros componentes também. Isso resulta em aumento da vazão interna da bomba ou aumento da recirculação interna, o que eleva as perdas por recirculação, entre outros efeitos. As pás do impulsor também podem ser perdidas devido à baixa pressão de sucção; a cavitação faz com que o desempenho da bomba diminua rapidamente e, por vezes, provoque colapso súbito da sua capacidade de descarga. Registre, portanto, a pressão de descarga na flange de saída da bomba, após a tubulação de sucção e antes da primeira válvula de isolamento (que pode ser isolada para testes, se aplicável). Se a pressão for inferior à esperada para a bomba sob pressão de sucção nominal, então a bomba não está operando conforme sua capacidade projetada: o sistema pode estar bastante desgastado, ou uma ou duas pás já foram perdidas. Deve-se ainda observar uma comparação da carga do motor: uma corrente elétrica menor indica carga reduzida, possivelmente causada por bomba desgastada ou impulsor danificado, ao passo que um sistema obstruído normalmente apresenta aumento da carga. O desgaste manifesta-se mais facilmente em termos de vibração e temperaturas dos mancais. Nossos técnicos da SME ajudarão a verificar a curva de desempenho da bomba a bordo, utilizando equipamentos de calibração como medidores de vazão e sensores de pressão, entre outros. A resolução de problemas de queda de pressão exige uma análise lógica, passo a passo, que começa com a simples limpeza de filtros e evolui até o monitoramento avançado e diagnóstico das bombas. Ao adotar essa metodologia disciplinada, engenheiros marítimos conseguem realizar diagnósticos rápidos e eficientes dos sistemas, reduzindo o tempo de solução de problemas e evitando substituições desnecessárias de componentes. O Grupo SME possui mais de 20 anos de experiência no setor marítimo, uma base global de suporte e uma equipe sempre disposta a ir além para atender às necessidades e exigências dos clientes.