Operar captações e adutoras exige atenção constante a níveis de água, metas de eficiência e custos mensais. Em muitas estações, a arquitetura com bombas de eixo vertical implica obras civis extensas, alinhamentos sensíveis em campo, ajustes recorrentes de gaxetas e paradas que aumentam o custo operacional e reduzem a disponibilidade.

A Substituição de Eixo Vertical por Bomba Anfíbia HIGRA responde a essas limitações com um conjunto monobloco, motor do tipo molhado sem uso de óleo, eixo curto, mancais hidrodinâmicos lubrificados pela própria água e sensoriamento com telemetria.

O resultado é uma operação mais previsível, com quilowatt-hora por metro cúbico reduzido, tempo médio para reparo menor, tempo médio entre falhas maior e disponibilidade estável.

Quando Substituir Eixo Vertical por Bomba Anfíbia

A decisão deve nascer de um estudo do sistema, não apenas da troca da bomba. O primeiro passo é definir uma janela operacional clara com vazões de referência, altura manométrica total, variação de nível ao longo do ano e regime de operação contínuo ou intermitente.

Em seguida, é essencial dimensionar perdas distribuídas e localizadas em sucção e recalque, incluindo grelhas, curvas, válvulas e transições. Essa análise posiciona corretamente o ponto na curva de altura versus vazão e garante margem entre a altura líquida disponível na sucção e a altura líquida requerida na sucção.

A leitura das curvas deve incluir altura versus vazão, rendimento versus vazão, altura líquida requerida na sucção versus vazão e potência versus vazão. É importante validar pontos de operação típicos e cenários extremos como cheias, estiagens e picos de demanda. Com essa base, a substituição por Bomba Anfíbia passa a ser avaliada com foco em desempenho repetível e custo de ciclo de vida.

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Comparativo técnico entre bomba de eixo vertical e Bomba Anfíbia HIGRA

Este comparativo apresenta critérios objetivos para a decisão de engenharia entre bomba de eixo vertical e Bomba Anfíbia HIGRA. A análise considera diferentes fatores de instalação e operação da bomba, bem como impacto direto em quilowatt-hora por metro cúbico, tempo médio entre falhas, tempo médio para reparo e disponibilidade. O objetivo é traduzir diferenças de projeto em efeitos mensuráveis sobre operação, custo de ciclo de vida e risco operacional.

Arquitetura e manutenção

A bomba de eixo vertical combina motor a seco no piso, transmissão por eixo prolongado, mancais ao longo da coluna e vedação por gaxetas. Cada interface adiciona risco de desalinhamento, vibração, vazamento e perda de eficiência.

A Bomba Anfíbia HIGRA elimina a longa transmissão, dispensa gaxetas e concentra o conjunto em um monobloco com eixo curto e motor molhado. Essa arquitetura reduz pontos de falha, simplifica o comissionamento e habilita manutenção planejada com base nos dados de sensoriamento.

Instalação e obra civil

A bomba de eixo vertical costuma exigir casa de bombas, eixo de transmissão e alinhamento em campo. A Bomba Anfíbia HIGRA admite instalação em base simples, entre flanges, afogada, submersa ou em balsa flutuante.

A orientação pode ser horizontal, vertical ou inclinada, o que favorece soluções que acompanham a lâmina d’água em cenários de variação de nível. Essa versatilidade reduz obras civis e facilita a logística de acesso.

Operação e controle

A bomba de eixo vertical depende de inspeções periódicas nas gaxetas e de ajustes manuais. A Bomba Anfíbia HIGRA opera com sensores de temperatura, vibração e nível interno, proteções integradas, controle por inversor de frequência e integração ao sistema de supervisão e aquisição de dados com telemetria.

Isso permite operar por condição, antecipar intervenções e manter o conjunto no ponto eficiente da curva.

Eficiência do sistema

O rendimento isolado do equipamento não garante baixo consumo específico. A Bomba Anfíbia HIGRA alia projeto hidráulico com validação em bancada, instalação limpa e controle por inversor de frequência, o que se traduz em quilowatt-hora por metro cúbico reduzido em condições reais.

Dimensionamento e seleção

O dimensionamento correto começa com a consolidação de dados de campo. É necessário levantar níveis mínimos, médios e máximos, diâmetros de tubulação, comprimentos, quantidade de singularidades, classes de pressão e requisitos de qualidade da água.

A partir desses dados, as curvas de altura, rendimento, potência e altura líquida requerida na sucção orientam a seleção da hidráulica, que pode ser radial, mista ou axial, sempre casada à rotação ótima e ao inversor de frequência.

A seleção deve considerar a forma de instalação e a submergência mínima quando o conjunto opera afogado. Em operação externa, a refrigeração interna do motor molhado deve ser confirmada como adequada às condições do sítio.

A distância do fundo e o afastamento entre equipamentos evitam recirculações e incorporam segurança para sólidos. Em ambientes com areia ou silte, a escolha de materiais, folgas e proteção por grade ou crivo precisa refletir a matriz de sólidos.

Instalação

O projeto da base ou da balsa considera cargas estáticas e dinâmicas, pontos de içamento e acesso seguro para manutenção. Em instalação afogada, a submergência mínima deve ser respeitada.

Em instalação fora d’água, o projeto deve comprovar a capacidade de dissipação térmica pela água interna do conjunto.

As tubulações devem apresentar classe de pressão compatível e transições suaves. Em estações críticas, um arranjo com desvio de fluxo para contingência simplifica intervenções programadas e reduz paradas.

Comissionamento e operação assistida por dados

O comissionamento deve seguir um roteiro objetivo. Apertos e alinhamentos de flanges, testes de isolação elétrica, verificação do sentido de giro, partida com rampa por inversor de frequência, medição de vibração e ruído e ensaio no ponto de aceitação definido no memorial hidráulico.

Registrar uma linha de base com vazão, altura manométrica total, vibração, corrente elétrica, temperatura do conjunto e quilowatt-hora por metro cúbico permite comparar períodos e comprovar ganhos.

A operação assistida por dados usa leituras de temperatura, vibração e nível interno como gatilhos de alerta e alarme. A telemetria permite observar tendências, ajustar a lei de controle do inversor e preservar a bomba na zona eficiente da curva.

O indicador principal é o quilowatt-hora por metro cúbico. Em segundo plano, tempo médio entre falhas, tempo médio para reparo e disponibilidade mensal confirmam a previsibilidade do sistema.

Riscos e limites técnicos

A altura líquida disponível na sucção deve superar a altura líquida requerida na sucção com margem adequada. Quando a geometria impõe sucção crítica, é preciso rever cotas, diâmetros e acessórios. Em muitos cenários, a instalação afogada ou submersa, combinada a partidas por rampa no inversor de frequência, estabiliza o regime hidráulico.

A presença de sólidos e abrasão exige seleção de materiais e folgas coerentes com a matriz de sólidos. Proteções por grades e crivos e controle de velocidades reduzem desgaste. Transitórios hidráulicos devem ser analisados e mitigados por rampas no inversor de frequência, válvulas de retenção adequadas e, quando necessário, dispositivos para atenuar golpear de aríete.

Em operação fora d’água, a refrigeração interna do motor molhado precisa atender as condições ambientais e o envelope de operação. Alarmes, histerese e janelas de tendência devem ser parametrizados para evitar sinais inconsistentes.

Custo total de propriedade e retorno

A avaliação econômica deve considerar vida útil do sistema e não apenas o investimento inicial. A Bomba Anfíbia HIGRA impacta o custo total de propriedade em quatro frentes.

A primeira é obra civil, pois a instalação versátil reduz edifícios e estruturas voltadas a longas transmissões mecânicas. A segunda é o pacote eletromecânico, já que o conjunto monobloco diminui interfaces e acessórios. A terceira é manutenção, que passa de rotinas centradas em gaxetas e mancais intermediários para rotinas por condição com base em sensoriamento.

A quarta é energia, com redução consistente no quilowatt-hora por metro cúbico por meio de curva adequada, instalação limpa e inversor de frequência.

Com linha de base registrada, a comparação antes e depois se torna objetiva. A economia de energia e a redução de paradas planejadas e não planejadas compõem o retorno. Em sistemas que operam com variação de nível e histórico de desalinhamentos e ajustes recorrentes de gaxetas, a substituição por Bomba Anfíbia HIGRA tende a encurtar o período de retorno.

Case Lages em Santa Catarina

A captação de Lages operava com três bombas de eixo vertical, sem reserva operacional por boa parte do ano. Havia recorrência de intervenções típicas de eixo prolongado e ajustes de gaxetas, com indisponibilidade e consumo específico elevado.

A solução adotada foi a Substituição de Eixo Vertical por um conjunto de Bomba Anfíbia HIGRA com inversor de frequência e telemetria, mínima intervenção civil e reaproveitamento de trechos de tubulação. A base de instalação foi desenhada para acesso seguro e manutenção rápida.

A remoção de cada bomba de eixo vertical consumia dias entre paradas e ajustes. A instalação da Bomba Anfíbia HIGRA foi concluída em um turno. Em seguida, ajustes de tubulação e parametrização do inversor permitiram o comissionamento com ensaios objetivos. A vazão por equipamento passou de aproximadamente duzentos e treze litros por segundo para trezentos e trinta e cinco litros por segundo. A capacidade total evoluiu de cerca de seiscentos e quarenta litros por segundo para mil e cinco litros por segundo.

Com o inversor mantendo a operação no ponto adequado da curva, o consumo específico caiu e o custo mensal de energia estabilizou em torno de cento e vinte e nove mil reais. A economia anual estimada ficou entre um milhão de reais e um milhão e meio de reais. A disponibilidade superou noventa e oito por cento no primeiro ciclo anual, sem paradas recorrentes para ajustes de gaxetas.

O case confirma o efeito combinado de menos interfaces críticas, eliminação de gaxetas, projeto hidráulico coerente com as perdas e a altura líquida disponível na sucção e uso de dados em tempo real para operar por condição. O relato completo está disponível na página oficial do projeto de Lages.

Checklist de migração

Diagnóstico do sistema com histórico de falhas, consumo específico em quilowatt-hora por metro cúbico, janelas de operação e perfil sazonal de níveis.
Confirmação da altura manométrica total e da altura líquida disponível na sucção, dimensionamento de perdas e desenho do layout para evitar recirculações e entrada de bolhas.
Definição do arranjo de instalação, escolha de base ou balsa, orientação e submergência mínima, seleção de materiais e classes de pressão.
Especificação de automação e proteção, com inversor de frequência, sensores, intertravamentos, integração ao sistema de supervisão e aquisição de dados e telemetria, além de telas e alarmes com limites objetivos.
Comissionamento com critérios de aceitação envolvendo curva, vibração, ruído, quilowatt-hora por metro cúbico e disponibilidade, incluindo registro da linha de base.
Acompanhamento durante as primeiras mil horas com ajustes de rampas do inversor, pontos de ajuste e revisão periódica de indicadores.

Para quem se aplica

Operações que enfrentam variação de nível e custo específico elevado, equipes de manutenção sobrecarregadas com ajustes de gaxetas e desalinhamentos, projetos que precisam reduzir obras civis e entregar eficiência comprovada.

Consultorias e gestores que necessitam previsibilidade e rastreabilidade por dados de campo. Em todos esses contextos, a Substituição de Eixo Vertical por Bomba Anfíbia HIGRA tende a aumentar disponibilidade e reduzir custo de ciclo de vida.

Próximo passo

Solicite contato e um estudo de melhorias para a sua aplicação. A equipe técnica da HIGRA realiza o diagnóstico com curvas, perdas, relação entre alturas na sucção, layout e automação, estima ganhos em quilowatt-hora por metro cúbico, disponibilidade e retorno e propõe o arranjo de instalação mais adequado para o seu sítio, seja base, afogada, submersa ou balsa.

Se preferir, encaminhe o memorial descritivo com vazões, alturas, níveis, perdas, diâmetros e regime de operação para acelerar a pré-análise e preparar um comissionamento com metas objetivas.