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Choques térmicos em sistemas hidráulicos

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Um sistema compreendido de uma unidade de energia hidráulica, um guincho de sino de mergulho, um guincho umbilical e um guincho de cabo-guia, apresentava problemas e necessitou de investigação. Para acionar o sino de mergulho, o guincho do cabo-guia é usado para abaixar um peso moita no fundo do mar. Os fios de guia impedem que o sino gire durante o lançamento e a recuperação. E então o sino e seu umbilical são lançados usando seus respectivos guinchos.




Depois que os mergulhadores terminam seu turno no fundo do mar (geralmente de 6 a 8 horas), o sino e seu umbilical são recuperados, seguido pelo peso moita. O problema estava ocorrendo durante a recuperação do peso moita com o guincho de cabo-guia. O motor hidráulico neste guincho, era do tipo com pistões radiais. Quando o guincho é acionado para transportar o peso do agregado, o pino de cisalhamento do distribuidor (projetado para impedir que o torque fosse aplicado à válvula deste distribuidor) sofria cisalhamento, inutilizando o guincho. Depois que esse pino estiver cisalhado, o distribuidor deve ser removido do motor, e assim o pino substituído. Além do inconveniente óbvio, isso resulta em um tempo de inatividade dispendioso. Após um troubleshooting metódico, a causa raiz desse problema foi um choque de térmico.


Quando há uma diferença significativa entre a temperatura de uma bomba ou motor hidráulico e o óleo que está sendo fornecido, pode ocorrer um aquecimento rápido e localizado das partes internas do componente. Isso faz com que partes individuais do componente se expandam em taxas diferentes, resultando em interferência entre peças que normalmente possuem folgas de pouca tolerância.


O choque de temperatura ocorre quando parte de um circuito hidráulico é operado por tempo suficiente para o fluido hidráulico no sistema atingir a temperatura operacional e, em seguida, uma parte anteriormente inativa do circuito é executada. Isso resulta na entrega de óleo quente aos componentes frios.


No exemplo descrito acima, devido ao período de tempo entre o lançamento do sino e sua recuperação, todo o sistema hidráulico estava à temperatura ambiente no início da operação de recuperação.


No momento em que o sino e seu umbilical haviam sido puxados para trezentos metros e estavam em segurança no convés, o óleo hidráulico estava na temperatura operacional (quente). Mas o guincho de cabo-guia, que estava ocioso durante esse período, ainda estava à temperatura ambiente (frio). Quando o guincho de cabo-guia foi operado para recuperar o peso moita, o óleo quente que entra no motor frio estava fazendo com que a válvula distribuidora se expandisse e se prendesse em sua carcaça, resultando em falha do pino de cisalhamento e inutilizando o motor.


A solução e correção para esse problema é bastante simples. Para evitar choques de temperatura nos motores hidráulicos, a carcaça do motor deve ser continuamente 'lavada' (circulação positiva de um volume relativamente pequeno de óleo através da carcaça do componente, ou flushing de carcaça). Isso garante que o motor hidráulico esteja sempre na mesma temperatura que o óleo no sistema.



Source: https://www.hydraulicsupermarket.com/blog/all/temperature-shock-and-how-to-avoid-it/

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