A viscosidade de um líquido muda com a temperatura, e para a maioria dos fluidos industriais essa viscosidade despenca quando o produto esquenta. Esse comportamento parece um detalhe de propriedade física, mas tem consequência direta e cara no dimensionamento e na operação de bombas.

A viscosidade dinâmica, medida em Pa.s ou, na unidade mais usada no dia a dia industrial, em centipoise, quantifica a resistência interna do fluido ao escoamento. A água pura tem viscosidade de referência de 1 centipoise na condição padrão, e serve de comparação para todos os demais fluidos. Em líquidos, a regra é clara: quanto mais quente, menos viscoso. Em gases, o comportamento é o oposto, mas é o caso dos líquidos que interessa para a maioria dos sistemas de bombeamento industrial.

O erro de dimensionamento nasce exatamente aí: a bomba é selecionada, o motor é dimensionado e a potência é definida para a condição de trabalho, com o produto já aquecido e com viscosidade baixa. Só que a bomba não parte na condição de trabalho. Ela parte a frio, com o produto na temperatura ambiente ou próxima dela, e nessa condição a viscosidade pode ser várias vezes maior do que a de projeto. Um óleo que escoa com facilidade a 20 centipoise na temperatura de operação pode chegar a 100 centipoise na condição de partida a frio.

O desfecho dessa diferença varia de contratempo a prejuízo grande. Na melhor hipótese, o motor elétrico não tem torque suficiente para vencer o esforço adicional de bombear o fluido mais viscoso e simplesmente não parte, desarmando por sobrecarga. Em um cenário intermediário, o acoplamento entre motor e bomba quebra, absorvendo o esforço que o sistema não estava preparado para receber. No cenário mais grave, o próprio eixo da bomba parte, porque o torque exigido supera o que o material do eixo suporta. Existem relatos de equipamentos que quebram entre 10 e 15 segundos após a partida, um intervalo curto demais para qualquer operador perceber e desligar a tempo.

Um caso real de planta de refinaria ilustra isso: uma bomba de RASF, resíduo asfáltico de refinaria que precisa ser bombeado bem aquecido para manter a viscosidade baixa, partiu fora da temperatura correta. Fora dessa faixa, o produto se comporta quase como um bloco sólido dentro da bomba, e o resultado foi o eixo partido assim que a botoeira de partida foi acionada.

A regra prática que evita esse tipo de falha é dimensionar para a condição de trabalho, mas sempre verificar separadamente a condição de partida. Se a viscosidade a frio é muito maior que a de projeto, a solução passa por especificar um motor com torque suficiente para essa condição, por adotar um procedimento de aquecimento prévio do produto antes da partida, ou pelos dois ao mesmo tempo.

Essa diferença entre a viscosidade de projeto e a viscosidade real no instante da partida é um exemplo direto de como uma propriedade do fluido decide, sozinha, se a máquina especificada vai sobreviver ao primeiro acionamento. Aprenda a verificar essa condição na pós-graduação, em engenhariaecia.com/pos.