# Equilibragem de bombas no local: impulsores, rotores e veios de grupos de bombagem

> A bomba vibra, o empanque tem fugas com mais frequência do que deveria, os rolamentos aquecem. O desequilíbrio do impulsor é apenas uma das hipóteses, e em bombas confirma-se com menos frequência do que em ventiladores: metade do nível é muitas vezes dada pela hidráulica. Vamos ao local com um analisador de vibrações de dois canais, decompomos a vibração por frequências — separadamente a contribuição da rotação do rotor, das pás e da cavitação — e equilibramos o rotor no local, se os números o justificarem.

**Em resumo:** Sim, equilibramos no local os rotores de bombas, nos seus próprios apoios de rolamento, sem desmontagem e sem enviar o impulsor para uma máquina de equilibragem. Há três condições. Primeira: a maior parte da vibração é dada pela componente de rotação 1×, a vibração à frequência de rotação do rotor, o principal sinal de desequilíbrio. Segunda: está disponível pelo menos um plano de correção, ou seja, um local onde se pode colocar uma massa — normalmente os parafusos do semiacoplamento ou a porca do impulsor. Terceira: a bomba pode ser mantida num regime estável, com o mesmo caudal. Se o nível for dado por cavitação, funcionamento fora do ponto de funcionamento, desalinhamento ou anéis de desgaste gastos, mostramo-lo pela medição e dizemos com franqueza: as massas não vão ajudar.

Source: https://axiline.pt/equipamento/equilibragem-bombas-local/  
Publisher: AXILINE · Vila Nova de Gaia, Portugal · +351 931 831 229 · axilinegeral@gmail.com

## Sintomas: com que situações nos deve ligar

A vibração de uma bomba nota-se não pelo aparelho, mas pelos consumíveis: o empanque começa a ter fugas antes do previsto, os rolamentos são substituídos duas vezes por ano em vez de uma vez a cada três anos. Nenhum destes sinais, por si só, significa desequilíbrio. Mas cada um significa que é altura de medir.

- [x] O nível de vibração no apoio de rolamento aumentou em relação ao habitual para esta máquina, mesmo que formalmente ainda esteja dentro da norma.
- [x] O empanque mecânico tem fugas mais do que uma vez por ano, e o motivo da substituição é sempre o mesmo.
- [x] Os rolamentos da bomba ou do motor avariam antes do prazo indicado pelo fabricante.
- [x] O ruído mudou depois de uma reparação: depois de substituir o impulsor, de uma retificação, de desmontar e montar o semiacoplamento.
- [x] A bomba ficou mais ruidosa depois de uma limpeza de depósitos ou depois de trabalhar com um meio contaminado.
- [x] A vibração depende do regime: aumenta ao fechar a válvula ou quando o nível no reservatório de aspiração desce.
- [x] Apareceu tremor na tubagem, ouvem-se pancadas na válvula de retenção.
- [x] A bomba passou a ter acionamento regulável, e numa parte da gama de rotações a vibração dispara bruscamente.

> Os dois últimos pontos, na maioria das vezes, acabam por não ser desequilíbrio. Mesmo assim, vamos ao local e medimos: só é possível distingui-los do desequilíbrio pelo espectro e pela fase — o ângulo que indica em que ponto da rotação o rotor «bate» —, e não por uma descrição ao telefone.

## Que equipamento de bombagem equilibramos

Para a equilibragem, uma bomba não é um único impulsor, mas um conjunto: impulsor, veio, semiacoplamento, por vezes polia e ventoinha de arrefecimento. O desequilíbrio pode estar em qualquer um destes elementos, e é nos apoios de rolamento que se mede. Por isso, trabalhamos com o rotor por inteiro e escolhemos o plano de correção pelo que realmente se consegue alcançar.

### Bombas centrífugas de uso geral

Impulsores de bombas centrífugas, bombas em consola, bombas de circulação de aquecimento e arrefecimento, bombas de sistemas de abastecimento de água. Aqui o desequilíbrio raramente é de origem: cresce com depósitos salinos nas pás, corrosão, desgaste dos bordos de entrada. Nas bombas em consola, o efeito do desequilíbrio é maior, porque o impulsor fica projetado para fora dos apoios e funciona como uma alavanca.

### Bombas de processo industrial

Bombas de processo de linhas de produção, bombas da indústria química, bombas da indústria alimentar. A especificidade está nas limitações à correção: não se pode soldar massa dentro da parte húmida, a execução sanitária não admite saliências nem fendas, e as bombas revestidas e herméticas com acoplamento magnético quase não dão acesso ao impulsor.

### Rotores de bombas, veios e conjuntos multicelulares

Rotores de bombas multicelulares, rotores de bombas depois de reparação, veios de grupos de bombagem juntamente com os semiacoplamentos. O que decide é a relação entre comprimento e diâmetro: um rotor longo com vários impulsores quase sempre exige dois planos de correção, e parte destes rotores comporta-se como flexível.

### Bombas de estações de tratamento e de meios contaminados

Bombas de estações de tratamento, bombas de lamas e de águas residuais, máquinas com impulsor aberto e semiaberto. O desequilíbrio cresce com o enrolamento de fibras, depósitos de gordura, desgaste abrasivo e lascamento dos bordos. A equilibragem dá um efeito rápido, mas mantém-se até à próxima acumulação.

### Bombas de vácuo e grupos combinados

Bombas de vácuo, de anel líquido e de dois rotores, bem como rotores de grupos de bombagem-compressão num chassis comum. Os rotores são alongados, as rotações são mais altas, dois planos são quase obrigatórios. A principal limitação é o acesso: o rotor está fechado numa carcaça hermética, e só é possível equilibrar a parte de acionamento, a polia ou o semiacoplamento.

> Se a sua bomba não estiver nesta lista, isso não é uma recusa. Envie o tipo, a rotação, a potência e uma fotografia do conjunto do acoplamento. Pela fotografia vê-se se há plano de correção, e isso já é metade da resposta.

## O que verificamos antes da equilibragem, especificamente em bombas

Colocamos os sensores nos apoios de rolamento da bomba: um do lado do acoplamento, outro do lado do impulsor. Fixação por íman numa superfície limpa, direção radial-horizontal, mais uma medição axial junto ao acoplamento. Apontamos o sensor laser de fase para a marca refletora no veio ou no semiacoplamento. As bombas monobloco não têm apoios próprios, e transferimos os pontos de medição para a carcaça do motor, junto aos rolamentos.

A seguir vem a lista de verificações, que numa bomba é mais longa do que num ventilador: à mecânica juntam-se a força axial e os vedantes.

- [x] O encaixe do impulsor no veio e o momento de aperto da sua porca: um encaixe danificado dá um 1× instável, e equilibrá-lo não faz sentido.
- [x] O estado do semiacoplamento, dos pinos e dos casquilhos elásticos: elementos desgastados geram vibração por si só e prejudicam a repetibilidade das medições.
- [x] Verificamos o desalinhamento com um comparador. Se existir, a ordem é esta: primeiro eliminamos o pé mole (um pé que não assenta na base), depois alinhamos os eixos da bomba e do motor, e só depois equilibramos.
- [x] A carga da tubagem sobre as ligações: flanges demasiado apertados e um tubo sem apoio deformam a carcaça e alteram as folgas.
- [x] A folga axial do rotor e o rolamento de encosto: o desgaste dos anéis de desgaste aumenta a força axial e a carga radial.
- [x] Os rolamentos pelo espectro na zona de alta frequência: é perigoso equilibrar uma máquina com um rolamento a degradar-se.
- [x] Ressonância: em bombas com acionamento regulável, verificamos toda a gama de rotações de trabalho, não apenas um ponto.

Sources: [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html) · [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html)

## A hidráulica que finge ser desequilíbrio

Esta é a principal diferença entre uma bomba e qualquer outro rotor. Uma bomba vibra só pelo facto de bombear líquido, e parte dessa vibração disfarça a componente de rotação. Por isso, pedimos para fixar o regime e registar os números: caudal, pressão na aspiração e na descarga, posição da válvula, nível no reservatório de aspiração, temperatura do meio.

A frequência de passagem das pás calcula-se de forma simples: o número de pás do impulsor multiplicado pela frequência de rotação. Se o pico estiver ali, nenhuma massa o remove. O funcionamento longe do ponto de funcionamento, a recirculação à entrada e uma folga pequena entre a pá e a língua da voluta tratam-se pelo regime e pela reparação da parte hidráulica.

| O que observa | Causa provável | O que fazemos |
| --- | --- | --- |
| Predomina o 1×, a fase é estável, o nível não depende da posição da válvula | Desequilíbrio do rotor: erosão, incrustação, pá lascada, semiacoplamento desalinhado | Equilibragem no local num ou dois planos |
| Pico no número de pás multiplicado pela rotação, aumenta ao fechar a válvula | Funcionamento fora do ponto de funcionamento, recirculação, folga pequena junto à língua da voluta | Regresso ao ponto de funcionamento pelo caudal, verificação da curva da bomba |
| Piso de ruído elevado em altas frequências, som de gravilha na aspiração | Cavitação, pressão de aspiração insuficiente | Linha de aspiração, filtro, nível no reservatório, regime |
| 2× forte (vibração ao dobro da frequência de rotação) e vibração axial elevada, diferença de fase de cerca de 180° através do acoplamento | Desalinhamento de eixos, pé mole | Calços sob os pés, alinhamento de eixos, nova medição |
| Pente de harmónicas 1×, 2×, 3× e superiores, o nível varia de arranque para arranque | Fixação solta, encaixe danificado do impulsor ou do semiacoplamento no veio | Reapertar e reparar o encaixe antes da equilibragem |
| Picos de alta frequência, não múltiplos da rotação, aumentam com o tempo | Defeitos nos rolamentos | Substituição dos rolamentos, equilibragem depois |
| 1× elevado, a fase varia de arranque para arranque, aumento brusco numa faixa estreita de rotação | Ressonância do chassis ou da tubagem, caso frequente em acionamento regulável | Mudança da rotação de trabalho ou reforço dos apoios |

> Se o processo o permitir, fazemos medições em dois regimes. Uma vibração que muda junto com o caudal é quase certamente hidráulica. Uma vibração igual em qualquer caudal e pressão é quase certamente mecânica, e é essa que a equilibragem trata.

## Como decorre o trabalho no local

1. **Conversa antes da visita** — Descreve-nos a máquina e o que mudou. Dizemos o que preparar: acesso aos apoios de rolamento, uma superfície para a marca do tacómetro, a possibilidade de arrancar num regime estável. Mais pormenores no nosso artigo sobre a preparação para a visita.
2. **Medição e decisão sobre se vale a pena equilibrar** — Dois acelerómetros nos apoios de rolamento, sensor laser de fase na marca. Registamos a vibração total (o nível global em todas as frequências), o 1× com a fase, a rotação e o espectro no regime de trabalho. É aqui que fica claro o que temos à nossa frente: desequilíbrio, hidráulica, desalinhamento, rolamentos ou ressonância.
3. **Mecânica e regime** — Encontramos fixação solta, pé mole, encaixe danificado do impulsor ou desalinhamento: resolvemos ou registamos no relatório e repetimos a medição. Não equilibramos por cima de uma mecânica por resolver, o resultado não se mantém.
4. **Massa de prova** — Colocamos uma massa temporária de valor conhecido a um raio conhecido no plano de correção acessível. Um arranque de prova válido altera a amplitude do 1× ou a fase em pelo menos 20–30 %. Menos do que isso significa que a massa é pequena, e aumentamo-la.
5. **Correção** — O programa indica a massa e o ângulo em cada plano. Em bombas, trabalhamos mais frequentemente em modo de posições fixas pelos parafusos do semiacoplamento: em vez de um ângulo, obtemos um número de posição. Onde as massas sobrepostas não são admissíveis, calculamos a remoção de metal por furação.
6. **Arranque de controlo e ajuste** — Arrancamos no mesmo regime e comparamos. Se o nível desceu mas a tolerância não foi atingida, acrescentamos um pequeno ajuste às massas já colocadas. Guardamos os coeficientes de influência desta máquina — ou seja, a sua resposta medida à massa instalada: a próxima equilibragem decorrerá sem arranques de prova.
7. **Relatório e recomendações** — Entregamos os números de antes e depois, os espectros, as massas e as posições das massas, bem como uma lista do que ficou fora do âmbito da equilibragem: rolamentos, vedantes, regime, tubagem.

## Um plano ou dois, e onde colocar a massa numa bomba

O número de planos é determinado pela forma do rotor. Referência: se o comprimento do rotor na zona de correção for inferior a cerca de metade do diâmetro, comporta-se como um disco, e muitas vezes basta um plano. Tudo o que é alongado exige dois, caso contrário fica um desequilíbrio de binário — um par de massas desequilibradas nas duas extremidades do rotor —, e a vibração no segundo apoio não desaparece.

Em bombas, a geometria é quase sempre alongada. Uma bomba em consola de um só impulsor por vezes resolve-se com um plano, a rotações baixas. Impulsor entre apoios, rotor multicelular, veio de bomba de vácuo, rotor de grupo de bombagem-compressão: dois planos.

- Semiacoplamento e os seus parafusos: o plano de correção mais frequente em bombas. A massa é composta por anilhas sob os parafusos, sem necessidade de soldar nada.
- Porca e extremidade do impulsor, se a carcaça se desmonta rapidamente e o meio permite o acesso.
- Polia ou ventoinha de arrefecimento do motor, em grupos com acionamento por correia.
- Anilhas de equilibragem e furos livres, se previstos pela construção.
- Remoção de metal por furação onde as massas sobrepostas são proibidas: indústria alimentar e química, execução sanitária, zonas de contacto com o produto.

> Uma nuance honesta. Se o desequilíbrio está no impulsor, e só o semiacoplamento está acessível, a correção continua a reduzir a vibração, enquanto o rotor se comportar como rígido. Quanto mais afastado estiver o plano de correção do plano de desequilíbrio, e quanto mais longo for o rotor, pior funciona este contorno. Em rotores multicelulares, muitas vezes não funciona de todo.

Sources: [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [ISO 21940-12:2016](https://www.iso.org/standard/50429.html)

## Quando a equilibragem no local não ajuda

Preferimos dizer isto antes da visita, não depois. Eis os casos em que as massas são inúteis ou mesmo prejudiciais.

- A componente de rotação é pequena face à vibração total: o nível é dado pelos rolamentos, por folgas, pelo desalinhamento ou pela hidráulica, e a equilibragem só remove uma pequena parte.
- Cavitação e funcionamento fora do ponto de funcionamento. Trata-se pela linha de aspiração, pela pressão de alimentação, pelo nível no reservatório e pelo regime.
- Anéis de desgaste gastos e força axial elevada: o rotor está mal carregado, a vibração vai regressar.
- A geometria do rotor está comprometida: veio empenado, pás lascadas, espessura de parede desigual depois de erosão. A equilibragem esconde parte do nível, mas não restitui a altura manométrica nem a vida útil.
- Encaixe danificado do impulsor ou do semiacoplamento no veio: as leituras do 1× mudam de arranque para arranque, não é possível obter um coeficiente de influência.
- Ressonância do chassis, da fundação ou da tubagem: a fase do 1× é instável, o resultado desaparece com uma pequena alteração da rotação.
- O rotor está fechado numa carcaça hermética, e não há nenhum plano de correção. Isto acontece em bombas de vácuo, em bombas químicas herméticas com acoplamento magnético, em carcaças revestidas. A solução correta é a desmontagem e a equilibragem do rotor num banco de ensaio.
- Não é possível garantir um regime estável: o caudal e a pressão oscilam, a bomba trabalha em ciclos de ligar e desligar. Os arranques de prova não são comparáveis entre si.

> A equilibragem no local ganha numa coisa: o rotor equilibra-se nos seus próprios apoios, juntamente com o acoplamento, o veio e a rigidez real do chassis. Perde onde é preciso aceder ao interior da máquina. Dizemos qual é a opção mais barata para o seu caso, incluindo a opção «desmonte o rotor e leve-o para o banco de ensaio».

## O que recebe

O resultado do trabalho não é «ficou mais silencioso», mas números que pode juntar à documentação de receção e comparar daqui a meio ano.

- Vibração total e componente de rotação 1× com fase, antes e depois, em cada apoio de rolamento, em mm/s RMS (valor eficaz).
- Espectros antes e depois: vê-se exatamente o que desapareceu e o que ficou.
- Rotação e regime no momento da medição: caudal, pressão, posição da válvula.
- Massas e posições angulares, ou números de posições fixas das massas instaladas, com indicação do raio.
- Desequilíbrio residual e avaliação segundo o grau de qualidade de equilíbrio escolhido, se estiver definido um grau G para a máquina.
- Avaliação do estado da máquina por zonas de A a D (A — bom, D — inadmissível), com indicação da parte da norma aplicada e das condições de medição.
- Lista do que a equilibragem não resolveu e do que vale a pena fazer antes da próxima época.
- Coeficientes de influência guardados: uma nova equilibragem desta bomba será mais curta e mais barata.

> Não convém confundir três coisas diferentes. «Dentro da tolerância» no programa significa apenas que o 1× residual está abaixo do valor-alvo definido. A avaliação do estado geral da máquina por zonas e a confirmação do grau de qualidade de equilíbrio são critérios distintos, de normas diferentes. No relatório, indicamos qual o critério aplicado e especificamos a parte e a edição da norma aplicáveis: para grupos de bombagem há exceções relacionadas com a potência, a rotação e o tipo de apoios.

Sources: [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [Manual de operação Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/)

## Quanto custa e como marcar

o vibrodiagnóstico com relatório custa 300 EUR por unidade, a equilibragem acrescenta a partir de 250 EUR. A fatura mínima por visita é de 500 EUR, porque a deslocação, a instalação dos sensores e o diagnóstico consomem tempo independentemente do número de máquinas. O cálculo exato para o seu caso é dado pela calculadora no site.

Várias máquinas numa única visita saem mais vantajosas: o aparelho e os sensores já estão no local, o segundo e o terceiro rotor saem mais baratos do que o primeiro.

Somos engenheiros que desenvolvemos e fabricamos os aparelhos Balanset, e utilizamo-los nós próprios em visitas ao local. A nossa base é em Vila Nova de Gaia, perto do Porto, e deslocamo-nos a todo o Portugal.

- [x] Tipo de bomba: em consola, com impulsor entre apoios, multicelular, de vácuo, bomba de estação de tratamento.
- [x] Rotação e potência do acionamento, existência de acionamento regulável ou transmissão por correia.
- [x] O que mudou e quando: depois de uma reparação, depois de uma limpeza, de forma gradual.
- [x] Se há acesso aos apoios de rolamento e ao semiacoplamento, fotografia do conjunto do acoplamento.
- [x] Se é possível manter um regime estável e quantas paragens são admissíveis.
- [x] Limitações à correção: execução sanitária, proibição de soldadura, zona com risco de explosão.
- [x] Morada do local e uma janela de tempo conveniente.

> Se pelas fotografias e pelos números for evidente que a equilibragem não resolve o seu problema, dizemos isso antes da visita e propomos o que fazer em vez disso.

Sources: [Especificações do fabricante Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/)

## Perguntas frequentes

**É possível equilibrar o impulsor de uma bomba sem desmontar o grupo?**

Normalmente sim. Equilibramos o rotor nos seus próprios apoios de rolamento em dois ou três arranques à rotação de trabalho, e colocamos a massa corretiva num plano acessível: na maioria das vezes, nos parafusos do semiacoplamento. A desmontagem só é necessária onde não existe nenhum plano de correção.

**Porque pedem para registar o caudal, a pressão e a posição da válvula?**

Para distinguir o desequilíbrio da hidráulica. Uma vibração que muda junto com o caudal vem da cavitação, da recirculação ou do funcionamento fora do ponto de funcionamento, e uma massa não a remove. Sem um regime fixo, também não é possível comparar os arranques de prova entre si.

**A bomba é monobloco, não tem apoios de rolamento próprios. O que fazer?**

Transferimos os pontos de medição para a carcaça do motor, o mais próximo possível dos seus rolamentos, e colamos a marca refletora na ventoinha de arrefecimento ou numa parte acessível do veio. O plano de correção costuma ser a ventoinha de arrefecimento ou o semiacoplamento.

**A equilibragem ajuda se o impulsor estiver desgastado por erosão?**

O nível de vibração desce, mas a altura manométrica e o rendimento não voltam, e a espessura desigual das paredes mantém-se. Equilibramos um impulsor destes como medida temporária e escrevemos no relatório que a vida útil é limitada e que é altura de o substituir.

**Um rotor de bomba multicelular equilibra-se no local?**

Por vezes. O rotor é longo, o desequilíbrio está distribuído pelos estágios, e parte destes rotores comporta-se como flexível: o resultado a uma rotação não garante o resultado a outra. Decidimos com base na medição, e muitas vezes a resposta certa é a desmontagem e o banco de ensaio.

**Quanto tempo demora a visita e por quanto tempo é preciso parar a bomba?**

O diagnóstico com medição demora normalmente algumas horas. A equilibragem em dois planos exige três arranques, mais paragens para reposicionar a massa, de 15 a 30 minutos cada uma. Combinamos a janela exata com antecedência, para se encaixar no seu processo.