Title

Aumento da Vida Útil de Componentes de Bombas Centrífugas sob Condições de Desgaste Abrasivo por Seleção de Materiais

Increase in service life of centrifugal pump components under abrasive wear conditions through material selection

Authorship

MARTINS, AMANDA CAROLINA MOREIRA; FERREIRA, MARIA MARIANA SIMOES; SOUZA, FERNANDO RODRIGO DE; PIMENTA, RAFAEL FERNANDO; CASTRO, GIOVANNA LUISA COSTA E; BARROS, VANESSA GONCALVES DE ALMEIDA; AZEVEDO, EDUARDO DIAS DE

MARTINS, AMANDA CAROLINA MOREIRA

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FERREIRA, MARIA MARIANA SIMOES

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SOUZA, FERNANDO RODRIGO DE

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PIMENTA, RAFAEL FERNANDO

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CASTRO, GIOVANNA LUISA COSTA E

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BARROS, VANESSA GONCALVES DE ALMEIDA

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AZEVEDO, EDUARDO DIAS DE

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DOI

10.5151/2594-5327-43963

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Abstract

O desempenho de bombas centrífugas operando com fluidos abrasivos está diretamente relacionado à seleção adequada de materiais, em função dos mecanismos de desgaste. No caso estudado, o bombeamento de rejeito arenoso com alto teor de SiO₂ intensificou o desgaste abrasivo, evidenciando a inadequação dos materiais inicialmente empregados. Como solução, foram adotados um rotor em ferro fundido branco de alto cromo e um eixo em aço SAE 4140, além da modificação do sistema de fixação. A combinação da elevada resistência ao desgaste abrasivo do ferro fundido alto cromo, devido à presença de carbonetos M₇C₃, com a maior tenacidade do SAE 4140 resultou em melhoria significativa do desempenho operacional e da confiabilidade do conjunto.

The performance of centrifugal pumps operating with abrasive fluids is directly related to proper material selection, considering the governing wear mechanisms. In the studied case, the pumping of sandy tailings with high SiO₂ content intensified abrasive wear, highlighting the inadequacy of the originally applied materials. As a solution, a high-chromium white cast iron impeller and an SAE 4140 steel shaft were adopted, along with a modification of the fixation system. The combination of the high abrasive wear resistance of high-chromium cast iron, due to the presence of M₇C₃ carbides, with the greater toughness of SAE 4140 resulted in a significant improvement in operational performance and system reliability.

Keywords

Ferro fundido alto cromo, Aço inox duplex, Mecanismo de desgaste abrasivo

High-chromium cast iron, Duplex stainless steel, Abrasive wear mechanism