O bombeamento em ambientes corrosivos exige atenção especial desde a especificação da bomba até sua instalação e manutenção. Ácidos, soluções químicas, salmouras, água do mar e outros fluidos agressivos podem atacar componentes metálicos, elastômeros e sistemas de vedação, reduzindo a vida útil do equipamento e aumentando o risco de vazamentos e paradas inesperadas.
A corrosão também não ocorre da mesma maneira em todas as aplicações. A concentração do produto, a temperatura, a presença de contaminantes e até as condições de operação podem alterar significativamente a agressividade do fluido. Por isso, selecionar uma bomba apenas com base em vazão e altura manométrica é insuficiente.
Os próprios equipamentos presentes no portfólio da DMB mostram essa diversidade de materiais. Há soluções em aço inox CF8 e CF8M, alto cromo e elastômeros, além de equipamentos que utilizam PVDF, cerâmica e PTFE em aplicações químicas.
Neste artigo, vamos entender os principais critérios para selecionar materiais e aumentar a confiabilidade do bombeamento de fluidos corrosivos.
O que torna um fluido corrosivo?
Um fluido é considerado corrosivo quando pode provocar deterioração química ou eletroquímica dos materiais com os quais entra em contato. Na prática industrial, essa agressividade depende de uma combinação de fatores. Entre os principais estão:
- composição química;
- concentração;
- pH;
- temperatura;
- presença de cloretos e outros agentes;
- velocidade do fluido;
- presença de sólidos;
- presença de oxigênio ou outros gases dissolvidos.
Isso significa que conhecer apenas o nome do produto químico não é suficiente para selecionar uma bomba.
Uma solução diluída pode apresentar comportamento muito diferente da mesma substância em alta concentração. Da mesma forma, um material que apresenta bom desempenho em determinada temperatura pode perder resistência quando submetido a condições térmicas mais severas.
Quais problemas a corrosão pode provocar nas bombas?
A corrosão nem sempre produz uma falha imediata. Muitas vezes, o processo ocorre gradualmente e compromete o equipamento ao longo do tempo. Ela pode atingir carcaça, rotor, eixo, parafusos e outros componentes em contato com o fluido, provocando perda de material e alteração das superfícies hidráulicas.
Entre as possíveis consequências estão:
- redução da espessura dos componentes;
- formação de cavidades e irregularidades superficiais;
- perda de eficiência hidráulica;
- aumento das folgas internas;
- comprometimento da vedação;
- vazamentos;
- necessidade mais frequente de manutenção;
- redução da vida útil da bomba.
Em situações mais severas, a corrosão pode comprometer a integridade do equipamento e representar também um problema de segurança, principalmente quando estão envolvidos produtos químicos agressivos.
A escolha do material é o primeiro ponto crítico
Não existe um material universalmente resistente a todos os fluidos corrosivos. Esse é um dos princípios mais importantes na seleção de bombas para essas aplicações.
A escolha deve considerar a compatibilidade entre material + fluido + concentração + temperatura + condições de operação.
Aço inoxidável
Os aços inoxidáveis são amplamente empregados em ambientes industriais corrosivos, mas existem diferentes classes e composições. A DMB, por exemplo, trabalha com bombas disponíveis em inox CF8 e CF8M, dependendo da linha e da aplicação.
De maneira geral, materiais equivalentes ao inox 316 possuem maior resistência em determinados ambientes agressivos do que classes como o 304. Isso, porém, não significa que o inox seja automaticamente adequado para qualquer produto químico.
A presença de cloretos, a concentração e a temperatura precisam ser consideradas antes da especificação.
Ligas especiais
Quando a agressividade química supera a capacidade dos aços inoxidáveis convencionais, podem ser necessárias ligas especiais. A própria linha de produtos industriais comercializada pela DMB apresenta componentes fabricados em materiais como Hastelloy, Monel e Inconel, além de diferentes tipos de aço inoxidável.
Esses materiais podem ser utilizados em condições específicas de corrosão e temperatura, mas a escolha depende da compatibilidade química da aplicação. O ponto importante é evitar a lógica de que “quanto mais nobre a liga, melhor”. O material precisa ser tecnicamente adequado ao fluido e economicamente coerente com o processo.
Materiais poliméricos e revestimentos
Em determinadas aplicações químicas, materiais não metálicos podem apresentar excelente resistência. Entre as alternativas encontradas em equipamentos industriais estão:
- PTFE;
- PVDF;
- elastômeros específicos;
- revestimentos protetores.
Nas bombas dosadoras presentes no portfólio da DMB, por exemplo, há configurações utilizando PVDF, cerâmica e PTFE, materiais escolhidos justamente para atender diferentes condições de dosagem e contato químico.
Isso demonstra que a resistência química não depende exclusivamente da utilização de ligas metálicas.
Não olhe apenas para a carcaça da bomba
Um erro frequente na especificação é verificar o material da carcaça e considerar resolvido o problema da corrosão. Uma bomba possui diversos componentes expostos direta ou indiretamente ao fluido.
A análise deve incluir, conforme a construção do equipamento:
- carcaça;
- rotor;
- eixo;
- buchas;
- parafusos;
- juntas;
- O-rings;
- elastômeros;
- selo mecânico.
Uma bomba com carcaça resistente à corrosão pode continuar apresentando falhas prematuras se o elastômero ou o material do selo for incompatível com o produto bombeado. Por isso, a compatibilidade química deve ser analisada para o conjunto dos materiais molhados da bomba, e não somente para seu componente principal.
Atenção especial aos elastômeros e sistemas de vedação
Os elementos de vedação merecem uma análise própria. Dependendo do fluido, um elastômero inadequado pode sofrer alteração de propriedades, comprometendo sua capacidade de vedação e reduzindo sua vida útil.
Entre os materiais utilizados industrialmente estão EPDM, NBR, FKM e PTFE, cada um com características e limitações próprias. O catálogo da DMB, por exemplo, apresenta diferentes combinações de materiais em equipamentos de processo, demonstrando que a escolha varia conforme as condições de aplicação.
O mesmo cuidado deve ser aplicado ao selo mecânico. Faces, elastômeros e partes metálicas precisam ser selecionados considerando o produto bombeado e as condições de pressão e temperatura.
Em aplicações críticas, uma falha de vedação não representa apenas custo de manutenção: pode provocar vazamento de um produto agressivo para o ambiente.
Corrosão e abrasão podem ocorrer simultaneamente
Algumas aplicações apresentam um desafio adicional: o fluido é corrosivo e abrasivo ao mesmo tempo. Isso é comum em determinadas polpas, efluentes e processos minerais ou químicos.
Nesse cenário, não basta selecionar um material resistente à corrosão. Ele também precisa suportar o desgaste provocado pelas partículas sólidas.
A DMB trabalha, por exemplo, com bombas de polpa indicadas para líquidos abrasivos e/ou corrosivos, utilizando configurações em borracha natural, alto cromo e outras ligas conforme a aplicação. A combinação dos dois mecanismos torna a especificação mais complexa e reforça a necessidade de conhecer detalhadamente o fluido antes de selecionar o equipamento.
Temperatura pode mudar completamente a seleção
Outro parâmetro que não pode ser analisado isoladamente é a temperatura. O aumento da temperatura pode modificar tanto o comportamento do fluido quanto a resistência química de determinados materiais.
Por isso, informar apenas que uma bomba trabalhará com determinado ácido ou produto químico não é suficiente. É necessário informar também sua temperatura normal e as condições máximas previstas no processo.
Esse cuidado vale para:
- metais;
- revestimentos;
- elastômeros;
- juntas;
- sistemas de vedação.
A seleção precisa considerar as condições reais e os possíveis picos operacionais, não apenas uma condição nominal ideal.
Cuidados com a instalação em ambientes corrosivos
A preocupação não deve terminar nas partes internas da bomba. Em determinadas plantas, o próprio ambiente externo pode ser agressivo devido à presença de umidade, névoas químicas, atmosfera salina ou contaminantes.
Nesses casos, também precisam ser avaliados:
- base da bomba;
- motor;
- acoplamento;
- parafusos;
- suportes;
- tubulações;
- conexões elétricas;
- pintura e proteção superficial.
A corrosão externa pode comprometer elementos estruturais e dificultar futuras intervenções de manutenção. Portanto, é importante diferenciar duas situações: o fluido bombeado é corrosivo e o ambiente onde a bomba está instalada é corrosivo. Em algumas aplicações, as duas condições estão presentes simultaneamente.
Manutenção preventiva é ainda mais importante nessas aplicações
Em ambientes corrosivos, esperar que uma falha se torne evidente pode ser uma estratégia cara e arriscada. A manutenção deve acompanhar a evolução do equipamento ao longo do tempo.
Inspeções periódicas podem avaliar sinais como:
- pontos de corrosão;
- alteração da superfície dos componentes;
- vazamentos;
- deterioração de revestimentos;
- condição das vedações;
- redução de desempenho;
- alterações de vibração.
O histórico também é importante. Se determinado componente apresenta corrosão repetidamente no mesmo ponto, simplesmente substituí-lo por outro igual pode apenas reiniciar o ciclo de falha. Nesse caso, é necessário investigar material, processo e condições de operação.
Erros comuns no bombeamento de fluidos corrosivos
Alguns erros aparecem com frequência na especificação e operação desses sistemas.
Escolher o material apenas pelo pH: o pH é importante, mas não determina sozinho a corrosividade de um fluido.
Considerar somente a carcaça: rotor, eixo, vedações e demais partes molhadas também precisam ser compatíveis.
Ignorar a concentração: produtos químicos em diferentes concentrações podem exigir materiais distintos.
Desconsiderar a temperatura: a compatibilidade de um material pode mudar conforme a temperatura de operação.
Usar “inox” como especificação genérica: existem diferentes classes de aço inoxidável e elas não apresentam o mesmo comportamento em todos os ambientes.
Não informar contaminantes: pequenas concentrações de determinadas substâncias podem modificar a agressividade do meio.
Esperar a falha para realizar inspeções: em serviços corrosivos, o acompanhamento preventivo reduz o risco de vazamentos e danos mais graves.
Como selecionar uma bomba para ambiente corrosivo?
Uma especificação tecnicamente consistente deve começar por um levantamento completo das condições do processo. Antes de selecionar a bomba, é importante conhecer:
- Qual é o fluido?
- Qual sua composição e concentração?
- Qual o pH?
- Qual a temperatura normal e máxima?
- Existem sólidos em suspensão?
- O fluido também é abrasivo?
- Qual a vazão necessária?
- Qual a altura manométrica?
- Quais são as condições de sucção?
- O ambiente externo também é corrosivo?
- Quais materiais são compatíveis com o processo?
- Quais requisitos de segurança precisam ser considerados?
Essas informações permitem avaliar não apenas o modelo da bomba, mas também materiais construtivos, vedações e configuração mais adequada.
Especificação correta é a melhor proteção contra a corrosão
No bombeamento em ambientes corrosivos, a durabilidade da bomba começa antes mesmo de sua instalação. Conhecer detalhadamente o fluido e selecionar materiais compatíveis são etapas fundamentais para reduzir corrosão, vazamentos, intervenções e paradas inesperadas.
A DMB trabalha com diferentes soluções para aplicações químicas e processos industriais, incluindo bombas em aço inox, ligas e configurações específicas para fluidos corrosivos. Seu portfólio contempla ainda equipamentos destinados às indústrias químicas e petroquímicas e bombas para aplicações com líquidos abrasivos e/ou corrosivos.
Com apoio da engenharia de aplicação, é possível avaliar as condições reais do processo e selecionar não apenas a bomba, mas os materiais e componentes mais adequados para cada serviço. Fale com a equipe da DMB para avaliar sua aplicação e encontrar uma solução de bombeamento compatível com as exigências do seu processo.