Juntas resistentes à abrasão de NBR e CR para transportadores de correia, parafuso e raspador

Os sistemas de transporte formam a rede arterial das indústrias de mineração, agregados, agricultura e movimentação de materiais a granel. Eles transportam milhões de toneladas de material anualmente, e sua confiabilidade é fundamental para a produtividade da planta. Um componente crítico, embora muitas vezes negligenciado, dessa confiabilidade é a simples vedação dos roletes de apoio, dos eixos de acionamento e dos pontos de transferência. Essas vedações desempenham uma dupla função: reter a graxa lubrificante nos rolamentos e impedir a entrada de contaminantes abrasivos (pó, partículas sólidas, umidade) na câmara dos rolamentos. A falha dessas vedações leva ao desgaste acelerado dos rolamentos, à fixação dos roletes, ao rasgamento das correias e a paradas não programadas dispendiosas.

O ambiente operacional determina o material da vedação. O principal inimigo é a abrasão por três corpos, na qual partículas duras ficam aprisionadas entre a borda de vedação e o eixo, atuando como uma mola abrasiva. A nitrila (NBR) e a cloroprena (CR ou Neoprene) são os dois elastômeros mais comumente escolhidos para esse desafio, cada um com vantagens distintas.

Nitrila (NBR): O padrão da indústria para vedação de uso geral. Suas principais vantagens são excelente resistência a graxas e óleos à base de petróleo, boas propriedades mecânicas (resistência à tração, resistência ao rasgo) e relação custo-benefício. Para a maioria das aplicações com transportadores que utilizam graxas padrão de lítio ou complexo de cálcio, a NBR é perfeitamente adequada. Sua resistência à abrasão é boa, mas pode ser comprometida pela exposição contínua ao ozônio e aos agentes atmosféricos em instalações externas.

Cloropreno (CR): Este material oferece uma alternativa atraente. Possui propriedades mecânicas semelhantes às do NBR, mas supera-o significativamente na resistência ao ozônio, intempéries e chamas moderadas. O CR também apresenta melhor resistência ao envelhecimento e à fissuração por flexão quando exposto à luz solar e aos elementos atmosféricos. Além disso, suporta uma gama mais ampla de produtos químicos, oferecendo maior resistência a ácidos fracos e álcalis, que por vezes estão presentes em materiais processados (por exemplo, rocha fosfática, certos minérios). Sua fraqueza reside na resistência inferior a óleos e combustíveis à base de petróleo, comparada à do NBR, embora apresente bom desempenho com muitos lubrificantes sintéticos e fluidos hidráulicos resistentes ao fogo (HFC, HFD).

Seleção por Tipo de Transportador:

1. Roletes de Suporte para Transportadores de Correia: Estes são os pontos de vedação mais numerosos. As vedações estão sujeitas constantemente a nuvens de poeira. A prática padrão é utilizar vedações de contato do tipo labirinto ou vedações de múltiplos lábios feitas de NBR ou CR. Em ambientes extremamente úmidos ou corrosivos (por exemplo, névoa salina costeira nas Filipinas, poeira ácida em algumas minas da Índia), o CR é preferido devido à sua resistência ambiental. Muitos roletes agora incorporam vedações de labirinto sem contato baseadas em polímeros para vida útil máxima, com uma vedação de contato interna em NBR como barreira final.

2. Vedações de Eixo para Transportadores de Parafuso: Estas vedações contêm o material transportado dentro da calha. O desgaste por abrasão é elevado e pode haver umidade. O CR é frequentemente a melhor opção devido à sua resistência ambiental abrangente. Para aplicações em contato com alimentos, utilizam-se compostos específicos de NBR aprovados pela FDA.

3. Juntas de raspador/transportador de corrente e rodas dentadas motrizes: Sujeitas a impacto, desalinhamento e cargas pesadas. Normalmente especifica-se um NBR mais resistente, altamente composto, com maior dureza (90 Shore A) ou com lábio reforçado por tecido para resistir ao corte e ao rasgamento.

Uma estratégia de manutenção bem-sucedida vai além da escolha do material. Operações nos EUA (carvão), na Índia (minério de ferro) e nas Filipinas (níquel) implementaram as melhores práticas:

· Lubrificação centralizada com função de purga: Sistemas automatizados de graxa não apenas lubrificam, mas também criam uma barreira de pressão positiva, expulsando, por meio dos lábios das vedações, a graxa antiga contaminada.

· Kits de vedação e rolamentos: A padronização das combinações de vedação/rolamento para cada tipo de rolete simplifica as substituições durante paradas programadas de manutenção.

· Monitoramento de condição: Utilização de análise de vibração ou termografia para identificar roletes com rolamentos em falha (frequentemente devidos à falha da vedação), antes que causem danos secundários à correia.

Dados de um importante produtor norte-americano de agregados mostraram que a substituição de uma junta básica de NBR com um único lábio por uma junta de CR com dois lábios e ranhura para purga de graxa no principal transportador de superfície aumentou o tempo médio entre falhas (MTBF) dos roletes de retorno de 8 meses para mais de 24 meses, gerando um retorno claro sobre o investimento por meio da redução dos custos com mão de obra e reparos na correia.