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Acumulador de pressão hidropneumático

Acumulador em seu conceito mais amplo significa tudo aquilo que se junta, aglomera,  se coleta ou se guarda num local único. Em nosso caso vamos falar dos acumuladores de pressão hidráulicos, em específico os hidropneumáticos.

O que é um acumulador de pressão hidropneumático?

Acumulador de pressão hidráulica é um equipamento que funciona por meio do princípio da compressibilidade de um gás, para que líquidos sejam armazenados.

O equipamento é capaz de receber diversos fluidos sob pressão a um determinado volume, fornecendo-os novamente para a instalação, caso necessário.

Para que o volume do acumulador de pressão hidráulica e, consequentemente, a energia armazenada possa ser compensada, o equipamento recebe a carga por meio da ação de um gás.

O acumulador tem diversas funções, e cito as mais usuais em sistemas hidráulicos a função de compensar força e perdas, manter uma constância na pressão e compensar a vazão do sistema.

Como funciona?

Pela característica da compressibilidade dos fluídos hidráulicos ser extremamente baixa, se faz necessário a introdução de um fluído mais compressível no sistema de modo a armazenar energia.

Sendo assim, para fazer com que o sistema reaja rapidamente às mudanças de nível do líquido, temos um compartimento que é preenchido com gás nitrogênio pressurizado.

Esse gás fica separado do fluído hidráulico por meio de uma divisão interna da carcaça. Dependendo do tipo de acumulador pode ser por um embolo, bexiga ou diafragma.

Quando a pressão é adicionada ao fluído hidráulico no sistema, o nitrogênio é comprimido e a energia é estocada para uso quando das variações do sistema.

Forma construtiva dos acumuladores hidropneumáticos

Quando falamos em acumuladores hidropneumáticos, sua forma construtiva se desenha de três formas, cada qual com suas características:

1. Tipo bexiga

Acumuladores hidráulicos mais usuais são do tipo bexiga e são constituídos em duas partes, uma destinada ao fluído hidráulico (carcaça) e outra para o gás (bexiga), elemento separador.

A parte do fluído fazendo parte do circuito hidráulico e quando a pressão se eleva o gás é comprimido e o líquido é absorvido pelo corpo do acumulador. O corpo é construído em aço carbono ou aço inox e a bexiga feita com borracha nitrílica, EPDM, Viton, entre outros tipos.

2. Tipo pistão

Já o acumulador tipo pistão consiste de uma carcaça e um pistão móvel que divide o acumulador em duas câmaras. Essa divisão tem como vedação um embolo com borracha nitrílica que garante a vedação entre as câmaras, de gás e do fluído.

O gás que ocupa o volume da câmara superior do pistão fica comprimido conforme o líquido ocupa a segunda câmara do acumulador. O material da carcaça é normalmente um tipo de aço de alta resistência e a vedação de borracha nitrílica, EPDM, fluo elastômero, entre outras.

3. Tipo diafragma

E temos o outro acumulador do tipo diafragma ou membrana que consiste de dois hemisférios. São separados e vedados por meio de um diafragma de borracha sintética. O gás preenche a câmara superior e o líquido entra na câmara inferior onde está diretamente ligada ao sistema.

Quando o acumulador fica cheio, a pressão do gás se iguala à pressão do sistema, ativando a funcionalidade do acumulador. O material da carcaça é normalmente de aço carbono e a vedação de borracha nitrílica padrão NBR.

Segurança e manutenção em acumuladores de pressão

De acordo com a NR-13 alguns tipos de acumuladores hidráulicos são enquadrados como vasos de pressão que devem atender as exigências da norma. Isso relacionados à operação, manutenção, inspeção e instalação, visando à segurança e a saúde dos trabalhadores.

Quando não enquadrados na norma, devem ser inspecionados sob a responsabilidade técnica de um profissional habilitado. E também submetidos a manutenção, sendo dispensados dos cumprimentos dos demais requisitos da NR-13.

Para que o desempenho e operação devida de um acumulador hidráulico se mantenha conforme especificações, é necessário procedimentos de inspeção e de manutenção.

Mais especificamente sobre a segurança na instalação e manuseio de acumuladores, deve-se tomar alguns cuidados:

• Elaboração de uma avaliação dos riscos no local de instalação, principalmente na interação com outros componentes;
• Não fazer nenhum tipo de trabalhos de solda no recipiente e nenhum tipo de trabalhos mecânicos;
• Trabalhos em instalações com acumuladores só devem ser realizados após total alívio de pressão do fluído;
• Aplicação de medidas de proteção contra perigos, como a instalação de componentes de segurança contra excesso de pressão.

Conclusão

Além do acumulador hidropneumático que falamos neste artigo, temos outros dois tipos de acumuladores, os carregados por peso e os carregados por mola. Para o nosso caso, a definição do tipo adequado de um acumulador hidropneumático depende, é claro, da sua aplicação. Para cada tipo (bexiga, pistão e diafragma) temos suas vantagens e suas limitações, que devem ser consideradas ao definir qual dos modelos terá o desempenho esperado.

Fonte bibliográfica:

https://hps.ind.br/acumuladores-de-pressao/

http://www.magral.com.br/produtos/info/1/fluidcontrol

https://www.parker.com/static_content/literature/Brazil/M2001_2_P_14.pdf

https://www.hydac.com.br/wp-content/uploads/P3000-2-06-16_Speichertechnik-2.pdf