Materiais para bombas industriais: ionização e uso (I)

A seleção de materiais para bombas de água na produção industrial é crucial, pois impacta diretamente a vida útil do equipamento, a eficiência operacional, os custos de manutenção e até mesmo a segurança e a estabilidade de todo o processo produtivo. A escolha do material não se resume à opção mais cara, mas sim a uma análise abrangente que considera as propriedades químicas, as características físicas, as condições de operação do fluido bombeado e a relação custo-benefício.

A seguir, apresentamos uma explicação sistemática dos requisitos de materiais para diversas bombas d'água na produção industrial.

I. Princípios Essenciais de Seleção

Antes de selecionar os materiais da bomba, os seguintes fatores-chave devem ser definidos:

Corrosividade do meio: Esta é a principal consideração. O pH, o teor de íons cloreto, a oxidabilidade, etc., do meio determinam o material resistente à corrosão necessário.

Abrasividade: Indica se o meio contém partículas sólidas (por exemplo, areia, lama, partículas de catalisador). Isso requer materiais com alta dureza e resistência ao desgaste.

Temperatura e pressão de operação: Altas temperaturas aceleram a corrosão e reduzem a resistência do material; altas pressões exigem maior resistência mecânica dos materiais.

Pureza do Meio e Requisitos Especiais: Para indústrias como a alimentícia e a farmacêutica, são necessários materiais não tóxicos, não contaminantes e fáceis de limpar (ex.: aço inoxidável). Para água pura ou ultrapura, é essencial que os materiais não liberem íons e não contaminem o meio.

Considerações sobre custos: Selecione o material mais econômico que atenda aos requisitos do processo.

II. Materiais comuns para corpos de bombas e suas aplicações

1. Ferro fundido

Características: Baixo custo, boa capacidade de fundição, resistência mecânica moderada. Baixa resistência à corrosão.

Aplicações:

Bombas de água: para transporte de água industrial não corrosiva à temperatura ambiente e água de refrigeração.

Algumas bombas de circulação de água, bombas de HVAC.

Limitações: Não é adequado para ácidos, álcalis, água salgada, água do mar ou meios que contenham uma grande quantidade de partículas abrasivas. Em água da torneira, a operação a longo prazo pode levar à ferrugem, causando água amarelada.

2. Aço inoxidável

Este é o material resistente à corrosão mais utilizado em bombas industriais, mas o aço inoxidável é uma categoria que engloba vários graus de resistência.

Aço inoxidável 304:

Características: Aço inoxidável austenítico de uso geral, resistente à corrosão em geral (ex.: ácido nítrico diluído, ácidos orgânicos).

Aplicações: Indústrias alimentícia, de bebidas e farmacêutica (atende aos padrões sanitários); transporte de produtos químicos levemente corrosivos na indústria química; soluções alcalinas em temperatura ambiente.

Aço inoxidável 316/316L:

Características: Contém molibdênio (Mo), proporcionando melhor resistência à corrosão por cloretos e à corrosão em frestas do que o aço 304.

Aplicações: O material mais utilizado para bombas químicas. Usado para o transporte de água do mar, salmoura, soluções de cloreto, ácido sulfúrico diluído, ácido fosfórico, etc. O aço 316L possui menor teor de carbono, oferecendo melhor resistência à corrosão intergranular, sendo adequado para componentes soldados.

Aço inoxidável 304L/316L:

Características: Versões com baixo teor de carbono, utilizadas principalmente onde o tratamento térmico após a soldagem não é possível, para evitar a corrosão intergranular.

Aplicações: Carcaças de bombas de grande porte ou bombas com estruturas complexas que exigem soldagem extensiva.

Aço inoxidável duplex (ex.: 2205):

Características: Combina estruturas austeníticas e ferríticas, possui resistência duas vezes maior que a do aço 304/316, excelente resistência à corrosão sob tensão por cloretos e boa resistência à corrosão por pites.

Aplicações: Salmoura de alta concentração, água do mar, condições extremas contendo íons cloreto, petróleo e gás, plataformas offshore, dessulfurização de gases de combustão (FGD).