{"id":37034,"date":"2018-08-07T12:46:49","date_gmt":"2018-08-07T15:46:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/?p=37034"},"modified":"2021-11-25T18:11:04","modified_gmt":"2021-11-25T21:11:04","slug":"o-que-e-cavitacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2018\/08\/07\/o-que-e-cavitacao\/","title":{"rendered":"Artigo: O que \u00e9 cavita\u00e7\u00e3o?"},"content":{"rendered":"

*Por<\/em>\u00a0Micelli Camargo<\/em><\/p>\n

Uma caracter\u00edstica comum entre empresas Qu\u00edmicas, Petroqu\u00edmicas, Farmac\u00eauticas, Aliment\u00edcias, entre outras, \u00e9 o transporte de um ou mais tipos de l\u00edquidos que participam de seus processos produtivos.<\/p>\n

Por conta disso, para promover essa movimenta\u00e7\u00e3o ou transforma\u00e7\u00e3o de l\u00edquidos \u00e9 necess\u00e1rio uma grande quantidade de equipamentos como bombas, reatores, agitadores, de dezenas a milhares de m\u00e1quinas, dependendo do porte da empresa.<\/p>\n

Cavita\u00e7\u00e3o \u00e9 um termo bastante comum nos departamentos de manuten\u00e7\u00e3o ou produ\u00e7\u00e3o dessas empresas, seja por mec\u00e2nicos, operadores ou engenheiros, no entanto, muitos sabem que a cavita\u00e7\u00e3o \u00e9 prejudicial, mas n\u00e3o sabem o que ela \u00e9, nem porque ela ocorre.<\/p>\n

Esse \u00e9 o objetivo do presente artigo, desmiu\u00e7ar o conceito de cavita\u00e7\u00e3o e seus efeitos.
\nN\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel falar em cavita\u00e7\u00e3o sem antes falarmos de press\u00e3o de vapor.<\/p>\n

Na termodin\u00e2mica se estuda os chamados estados (ou fases) da mat\u00e9ria que s\u00e3o o s\u00f3lido, o l\u00edquido e o g\u00e1s ou vapor (*), sendo necess\u00e1rias pelo menos duas propriedades Termodin\u00e2micas para podermos determinar um estado. Dentre as diversas propriedades, a press\u00e3o e a temperatura (**) s\u00e3o as escolhidas, numa primeira an\u00e1lise.<\/p>\n

Numa dada temperatura a press\u00e3o de vapor ser\u00e1 a press\u00e3o em que ocorre a vaporiza\u00e7\u00e3o do l\u00edquido, ou seja, o l\u00edquido se transforma em vapor. Por exemplo, na press\u00e3o atmosf\u00e9rica (equivalente a 10,3 mca) a \u00e1gua ao n\u00edvel do mar inicia a sua vaporiza\u00e7\u00e3o a 100 oC (graus celsius), ou seja, na temperatura de 100 oC a press\u00e3o de vapor \u00e9 a press\u00e3o de 10,3 mca.
\nJ\u00e1, considerando a temperatura de 80 oC, a vaporiza\u00e7\u00e3o da \u00e1gua tem in\u00edcio quando a press\u00e3o atingi 4,8 mca, em outras palavras, 4,8 mca \u00e9 a press\u00e3o de vapor da \u00e1gua, na temperatura de 80 oC.<\/p>\n

Uma vez entendido o conceito de press\u00e3o de vapor, podemos adentrar no conceito de cavita\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Para que exista um escoamento de um fluido \u00e9 necess\u00e1rio haver um diferencial de press\u00e3o entre o ponto de origem e o ponto de destino deste fluido. Outro fen\u00f4meno que acontece num escoamento \u00e9 a chamada “perda de carga”, cuja principal consequ\u00eancia \u00e9 a redu\u00e7\u00e3o de press\u00e3o ao longo do escoamento. Pode acontecer, e \u00e9 relativamente frequente, da press\u00e3o do escoamento atingir a press\u00e3o de vapor do l\u00edquido em escoamento. Quando isso acontece, tem-se in\u00edcio a gera\u00e7\u00e3o de bolhas de vapor no escoamento.<\/p>\n

Na maioria dos caso, temos uma bomba promovendo o escoamento desse l\u00edquido, sendo o equipamento mais frequente a bomba centr\u00edfuga, mas qualquer equipamento ou dispositivo inserido num escoamento est\u00e1 sujeito ao efeito da cavita\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Figura: Bomba Centr\u00edfuga<\/strong><\/p>\n

Como exposto anteriormente, a medida que o escoamento vai acontecendo, a sua press\u00e3o vai diminuindo at\u00e9 chegar a entrada do rotor da bomba. Aqui temos o ponto de menor press\u00e3o do sistema (ponto roxo), mas ao adentrar o rotor, o l\u00edquido come\u00e7a a adquirir energia, aumentando assim a sua press\u00e3o, chegando no ponto de press\u00e3o m\u00e1xima, na sa\u00edda do rotor (ponto vermelho). Em outras palavras, o escoamento sai de uma press\u00e3o muito baixa para uma press\u00e3o muito alta, num trecho muito curto, de tal sorte, que todas as bolhas de vapor contidas no escoamentos implodem, gerando micro vibra\u00e7\u00f5es e perturba\u00e7\u00f5es capazes de remover materiais dos componentes mec\u00e2nicos pr\u00f3ximos, ocasionando, literalmente, uma deteriora\u00e7\u00e3o da m\u00e1quina e dispositivos, reduzindo a efici\u00eancia da m\u00e1quina e tamb\u00e9m sua resist\u00eancia mec\u00e2nica. (Veja imagens ilustrativas abaixo).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Figura: Rotores de Turbinas danificados por cavita\u00e7\u00e3o Rotor H\u00e9lice (esquerda) | Rotor Francis (direita)<\/strong><\/p>\n

Existem casos, que a cavita\u00e7\u00e3o \u00e9 t\u00e3o severa, que gera uma vibra\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica muito excessiva, de tal maneira, capaz de causar danos a elementos de m\u00e1quinas mais sens\u00edveis, como por exemplo, os selos mec\u00e2nicos, vindo a falhar muito aqu\u00e9m da vida \u00fatil esperada.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Figura: Bancada de Testes do IPT<\/strong><\/p>\n

Embora a explica\u00e7\u00e3o tenha sido feita usando o escoamento atrav\u00e9s de uma bomba, o fen\u00f4meno pode ocorrer em qualquer dispositivo ou ponto do escoamento onde a press\u00e3o do l\u00edquido atingir a press\u00e3o de vapor, seja numa v\u00e1lvula, instrumentos, ou at\u00e9 mesmo em propulsores de navios ou submarino, conforme ilustrado na figura ao lado (imagem do IPT).<\/p>\n

Existe uma outra situa\u00e7\u00e3o que se assemelha a cavita\u00e7\u00e3o, que \u00e9 a inje\u00e7\u00e3o de gases num escoamento. Esta situa\u00e7\u00e3o pode acontecer em sistemas hidr\u00e1ulico e provoca os mesmos efeitos da cavita\u00e7\u00e3o, devendo portanto, ser evitada.
\nFinalizando, a cavita\u00e7\u00e3o \u00e9 um fen\u00f4meno t\u00e3o peculiar que gera ru\u00eddos muito caracter\u00edsticos, muito similar a metal batendo contra metal.
\nGravamos um v\u00eddeo em que explicamos o fen\u00f4meno e mostramos esse som.<\/p>\n

Para conferir, acesse o link: https:\/\/youtu.be\/qy3TlK3qPNw<\/a><\/p>\n

*Micelli Camargo –\u00a0Engenheiro Mec\u00e2nico pela Universidade Federal de Itajub\u00e1 \u2013 UNIFEI desde 2005.<\/em>
\n MBA Executivo em Marketing pela Funda\u00e7\u00e3o Get\u00falio Vargas \u2013 FGV em 2013<\/em>
\n Especializa\u00e7\u00e3o em Metodologia do Ensino Superior pela Uniderp em 2010.<\/em><\/p>\n

Engenheiro de vendas e aplica\u00e7\u00f5es com 13 anos de experi\u00eancia em vendas t\u00e9cnicas, sendo os \u00faltimos 07 anos na pela John Crane, multinacional do seguimento de Veda\u00e7\u00f5es Insdustriais, al\u00e9m e professor e produtor de v\u00eddeo-aulas, artigos e cursos pelosCursos Engenharia e Cia.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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