Bancada de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar, comprovada a 1000 bar.

1. Introdução

A bancada de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar é uma máquina de ensaio de alta precisão concebida para avaliar a integridade estrutural de garrafas de azoto (N₂) sob condições extremas de pressão estática. Funciona enchendo a garrafa de ensaio com óleo hidráulico Servo 636 e pressurizando-a até 1000 bar com uma bomba de alta pressão Rexroth e um multiplicador pneumático Haskel, garantindo fiabilidade em aplicações de alta pressão como a aeroespacial, a defesa e o armazenamento industrial de gás. O sistema dispõe de modos de ensaio automático e manual, um sistema de aquisição de dados (DAQ) para monitorização da pressão em tempo real e uma interface LabVIEW integrada para a geração automática de relatórios. Com mecanismos de segurança integrados — incluindo o bloqueio seguro da câmara, a ventilação da pressão e a paragem de emergência — esta bancada garante ensaios de pressão precisos, seguros e eficientes para aplicações industriais críticas.

2. Especificações técnicas e características principais

A bancada de ensaio é construída com componentes hidráulicos e pneumáticos de alto desempenho para garantir precisão, fiabilidade e segurança durante o ensaio. O sistema funciona com um reservatório em aço inoxidável SS304 de 100 litros que serve de reserva de óleo hidráulico. O ensaio é realizado com óleo Servo 636, escolhido pela sua estabilidade em condições de pressão extrema. O sistema hidráulico é acionado por um motor elétrico ABB acoplado a uma bomba de alta pressão Rexroth, que fornece um caudal de 6 litros por minuto (LPM) para encher eficientemente a garrafa de ensaio.

Para controlar e regular a pressão, o sistema está equipado com válvulas de agulha BUTECH, usadas para isolar e ventilar a pressão quando necessário. A garrafa de azoto é montada em segurança no interior da câmara de ensaio, concebida para suportar uma pressão de 1000 bar, e ligada a um coletor que assegura uma distribuição uniforme da pressão.

Para a pressurização, existe uma linha de alimentação de ar dedicada, que utiliza um multiplicador Haskel para aumentar a pressão do ar conforme necessário. O sistema inclui reguladores de pressão e válvulas de acionamento FESTO, que permitem um controlo preciso do caudal de ar em funcionamento manual. Durante o ensaio automático, uma eletroválvula regula o estado ON/OFF do multiplicador pneumático, permitindo um funcionamento fluido. A bancada de ensaio incorpora ainda um indicador de temperatura, um respiro de enchimento e filtros de alta eficiência para manter o desempenho ótimo do sistema hidráulico. O sistema de controlo inclui um painel de variador de frequência (VFD), que garante um funcionamento suave e permite uma melhor eficiência energética.

3. Princípio de funcionamento e procedimento

A bancada de ensaio de pressão de prova funciona enchendo a garrafa de azoto com óleo hidráulico e sujeitando-a a uma pressão estática de 1000 bar. Este processo assegura que a garrafa é estruturalmente sã e capaz de manter condições de alta pressão sem falhar.

Procedimento de ensaio automático

O processo de ensaio automático começa com a inicialização do sistema. O operador liga primeiro a alimentação principal a partir do painel VFD, assegurando que a paragem de emergência está desativada. De seguida, ligam-se a UPS e o computador industrial, e o utilizador inicia sessão na interface LabVIEW, que proporciona uma plataforma digital para monitorizar e executar o ensaio.

O operador acede ao modo de ensaio de pressão de prova e introduz os dados necessários, incluindo a referência da unidade, o número do modelo e a pressão de ensaio. O sistema verifica que todas as válvulas necessárias — a válvula de purga, a válvula de isolamento e a válvula de acionamento — estão abertas antes de prosseguir.

Depois de definidos os parâmetros de ensaio, determina-se o tempo de enchimento da garrafa e inicia-se o processo de enchimento e ventilação. A câmara de ensaio é gradualmente cheia de óleo hidráulico, mantendo um controlo rigoroso da subida de pressão. Concluído o enchimento, o operador confirma que todas as válvulas estão corretamente fechadas antes de introduzir a duração do ensaio.

A pressurização começa com um clique, e o sistema regula automaticamente a pressão de 1000 bar com a bomba hidráulica e o multiplicador pneumático. O sistema DAQ monitoriza continuamente a pressão e gera um gráfico de pressão e um relatório de ensaio em tempo real.

Concluído o ensaio, o sistema ventila em segurança a pressão no interior da garrafa através da válvula de alívio. A alimentação de ar é cortada pela válvula de esfera e a garrafa de ensaio é retirada com cuidado da câmara. O relatório de ensaio e o gráfico ficam guardados no sistema, podendo ser consultados mais tarde na secção de Relatório STATIC do ambiente de trabalho.

Procedimento de ensaio manual

O processo de ensaio manual segue passos semelhantes, mas exige a intervenção direta do operador em fases-chave. Após a instalação inicial da garrafa de ensaio na câmara, o operador arranca o motor ABB, que começa a encher a garrafa com óleo hidráulico. O enchimento demora cerca de dois minutos. Uma vez cheia a garrafa, as válvulas de purga e de isolamento são fechadas manualmente.

Em seguida, abre-se a válvula de acionamento para ativar o multiplicador pneumático, aumentando a pressão dentro da câmara de ensaio. O operador vigia o manómetro até o valor atingir 1000 bar, assegurando que a garrafa mantém a pressão sem qualquer queda.

Atingida a pressão requerida, fecha-se a válvula de acionamento e observa-se o sistema para detetar qualquer variação de pressão que possa indicar uma fuga ou uma fragilidade estrutural. Concluído o ensaio, a pressão é libertada pela válvula de purga e a garrafa é retirada com cuidado da câmara de ensaio. É essencial garantir que as roscas da garrafa não sofrem danos durante a remoção.

4. Instruções de segurança

Para garantir o funcionamento seguro da bancada de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar, devem cumprir-se rigorosamente as seguintes medidas de segurança:

• A válvula de esfera principal na entrada do multiplicador deve estar sempre aberta para evitar danos no multiplicador por funcionamento a seco.
• As definições do regulador de pressão não devem ser alteradas sem supervisão adequada. A pressão do regulador nunca deve exceder 5,2 bar.
• Antes do ensaio, a garrafa de ensaio deve ser apertada com firmeza, juntamente com os adaptadores, para evitar fugas.
• A câmara de segurança deve estar corretamente fechada antes de iniciar o ensaio para evitar acidentes.
• O nível do óleo hidráulico deve ser sempre verificado antes do funcionamento. No modo automático, um interruptor de nível desliga o sistema se o nível de óleo for insuficiente.
• Durante o enchimento, a válvula de purga e a válvula de isolamento devem estar abertas para permitir o fluxo suave do óleo hidráulico.
• Após o ensaio, a válvula de purga deve ser aberta para libertar a pressão em segurança antes de retirar a garrafa de ensaio.
• O sentido de rotação do motor deve ser verificado para assegurar que segue a sinalização correta.
• Uma vez iniciado um ensaio automático, os operadores devem manter uma distância de segurança da bancada de ensaio.
• A pressão nunca deve ser aumentada além do limite do sistema, para evitar falhas do equipamento ou perigos.
• Em caso de curto-circuito elétrico, a alimentação principal da bancada deve ser cortada de imediato no painel VFD.
• Deve assegurar-se uma ligação à terra adequada para evitar riscos elétricos.

5. Manutenção e resolução de problemas

Para garantir um desempenho consistente e a longevidade da bancada de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar, devem realizar-se manutenção e resolução de problemas regulares.

Se a alimentação do grupo hidráulico não ligar, devem verificar-se a alimentação principal e as ligações internas do painel. Se o motor não arrancar a partir do painel DAQ, é essencial verificar se o seletor Local/DAQ está em modo DAQ.

Se a bomba não gerar pressão, o operador deve confirmar que a definição do regulador de pressão está correta e fazer os ajustes necessários. Quando a entrada analógica não é registada pelo sistema DAQ, deve verificar-se se o disjuntor (MCB) do painel DAQ está ligado.

Se não for detetado caudal no caudalímetro, o operador deve confirmar que ambas as válvulas de carga estão corretamente acionadas. Em caso de filtro colmatado, deve verificar-se o código do filtro e providenciar um filtro de substituição através da Neometrix. Operar a bancada com um filtro colmatado pode causar danos permanentes na servoválvula.

Se houver fugas em ligações ou mangueiras, as ligações devem ser apertadas e as mangueiras inspecionadas quanto a sinais de desgaste ou danos.

6. Especificações técnicas

7. Áreas de aplicação

A bancada de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar é uma solução especializada para indústrias em que a fiabilidade das garrafas de azoto e das câmaras de gás sob pressão extrema é crítica para a missão, incluindo:

Defesa & aeroespacial

• Validação de pressão de prova de câmaras de gás N2 de HSU para veículos blindados, incluindo o conjunto amortecedor do K9 Vajra
• Ensaio de integridade estrutural de garrafas de azoto para plataformas de defesa
• Ensaio de pressão de prova de garrafas de armazenamento de azoto e gás aeroespaciais

Indústria & engenharia geral

• Validação de rutura e pressão de prova de garrafas de gás industriais
• Ensaio de mangueiras hidráulicas, ligações e válvulas de alta pressão
• Ensaio de pressão de bombas e qualificação de componentes

8. Entrega e suporte

A Neometrix oferece um apoio pós-venda completo que inclui instalação, colocação em serviço, formação de operadores, manutenção preventiva e assistência no local para a bancada de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar, e exporta o sistema para clientes de todo o mundo dos setores de defesa, aeroespacial e industrial.

Conclusão

A bancada de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar é um sistema altamente especializado e de engenharia de precisão concebido para o ensaio a alta pressão de garrafas de azoto e câmaras de gás N2 de HSU. Equipada com aquisição de dados automatizada, monitorização de pressão em tempo real e funcionalidades de segurança abrangentes, esta bancada garante precisão, fiabilidade e conformidade com as normas do setor. O seu funcionamento em dois modos — automático e manual — torna-a uma unidade de ensaio de 1000 bar à medida e versátil para aplicações aeroespaciais, de defesa e industriais em que é necessário verificar condições de pressão extremas. Sistemas-chave como este banco de prova de alta pressão, o equipamento de ensaio de pressão de rutura e o testador de carga de prova hidráulica permitem medir com precisão resistência, resiliência e limiares de falha — com a Neometrix posicionada como fabricante e fornecedora de confiança de bancadas de ensaio de pressão de prova hidráulica de 1000 bar na Índia, ao serviço de programas mundiais de defesa, aeroespaciais e de armazenamento industrial de gás.