Flutuações de temperatura em mancais de turbinas a vapor e medidas de melhoria

A temperatura dos mancais de uma turbina a vapor é um dos indicadores mais críticos para o monitoramento e controle da operação segura da unidade. Temperaturas excessivamente altas podem representar riscos significativos à integridade do equipamento e à segurança operacional geral.

Estudo de caso: Flutuação de temperatura de mancais em um compressor petroquímico

Em julho de 2016, um compressor de refrigeração de propileno em uma empresa petroquímica retomou a operação após uma revisão geral. No entanto, em dezembro do mesmo ano, a temperatura dos mancais começou a oscilar e aumentou gradualmente. Amostras de óleo lubrificante foram coletadas do tanque de óleo para análise, revelando a presença de água. Embora repetidas trocas de óleo tenham eventualmente removido a água, o problema da oscilação da temperatura dos mancais persistiu.

Abordagem Investigativa e Descobertas

Reconhecendo os riscos potenciais, o departamento de equipamentos da empresa conduziu uma investigação completa. Examinou a confiabilidade dos pontos de medição de temperatura, verificou o aumento real da temperatura dos mancais e analisou diversos fatores, como pressão do óleo, temperatura do óleo, qualidade do óleo, instalação da bucha do mancal e possíveis efeitos da vibração e parâmetros do processo.

A investigação concluiu que a causa raiz provavelmente foi a formação de verniz na superfície do rolamento, e não danos mecânicos ou outros fatores convencionais. Esse verniz interfere na dissipação efetiva do calor e leva a temperaturas operacionais mais altas.

Compreendendo a formação do verniz e seu impacto

O verniz é um contaminante macio formado pela degradação do óleo lubrificante. À medida que o óleo envelhece, as reações de oxidação e polimerização produzem compostos polares solúveis, incluindo antioxidantes degradados e resíduos de óleo base. Quando esses poluentes macios se acumulam e atingem a saturação, precipitam e aderem a superfícies metálicas — como rolamentos e engrenagens — formando uma película de verniz.

Uma vez presente, o verniz dificulta significativamente a transferência de calor, causando novos aumentos de temperatura. Isso, por sua vez, acelera a degradação do óleo e cria um ciclo auto-reforçado de aumento de temperatura e piora da qualidade do óleo.

Solução eficaz: Sistema de remoção de verniz WSD

Dadas as limitações dos métodos tradicionais de filtração — que não conseguem remover partículas menores que 0,08 μm — técnicas mais avançadas são necessárias. As tecnologias atualmente aceitas incluem resina de troca iônica, purificação de carga balanceada e adsorção eletrostática.

Para resolver o problema de forma eficiente, a empresa implementou uma Sistema de remoção de verniz e purificação de óleo WSD em julho de 2017. Essa abordagem direcionada visava eliminar a causa raiz das flutuações de temperatura dos mancais. Em um mês de operação, todos os principais indicadores de óleo lubrificante retornaram ao normal, e o índice de tendência ao envernizamento caiu de 13,7 para 3,6. Nos três meses seguintes, a temperatura dos mancais permaneceu estável, sem novas flutuações anormais.