MANUTENÇÃO PREDITIVA

Trabalho desenvolvido para a matéria de

“Introdução à Engenharia”

sob orientação do professor

Angel Moreno.

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MANUTENÇÃO PREDITIVA

Integrantes:

Fabrício Vitor RGM:11141101084

Leonardo Figueiredo RGM:11141100334

Leonardo Padovani RGM: 11141100155

Lucas Felipe RGM:11141100156

Murad Fawaz RGM:11141101306

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SUMÁRIO

Conceito..............................................................................................................4

Introdução...........................................................................................................5

Quando aplicar a manutenção preditiva..............................................................7

Itens que a Preditiva é bem sucedida ....................... 7

Acompanhamento da Condição do Equipamento...........7

Analise Termográfica.........................................................................................8

Equipamentos e sistemas elétricos....................................8 Equipamentos Mecânicos e Dinâmicos............................. 8 Equipamentos Mecânicos Estáticos...................................9

Analise de Vibração............................................................................................9

Analise de Oleo ................................................................................................11

Ultrassom..........................................................................................................12

Custos ...............................................................................................................13

Conclusão.........................................................................................................16

Referências.......................................................................................................17

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Conceito

É o método de manutenção em que se monitoram as variáveis de determinados fenômenos (temperatura, vibração, pressão) emitidos pelos equipamentos e/ou componentes das máquinas.

• Acompanham-se os fenômenos mediante valores próximos aos limites pré-estabelecidos, efetuando-se a intervenção, corrigindo a falha causadora da mudança da variável.

• A manutenção preditiva prediz uma situação ou condição. Os americanos a chamam de CBM - Condition Based Maintenance; Manutenção Baseada na Condição (On Condition)

• Alguns autores classificam a preditiva como um sub-item da manutenção preventiva. Prefere-se separar e conceituar a preventiva como apenas o tipo de manutenção baseada no tempo.

• Alguns autores dizem que a preditiva resulta numa manutenção corretiva planejada. Isto é, detecta-se uma tendência de falha e planeja-se a correção.

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Introdução

A manutenção preditiva é aquela que indica as condições reais de funcionamento das máquinas com base em dados que informam o seu desgaste ou processo de degradação. Trata-se de um processo que prediz o tempo de vida útil dos componentes das máquinas e equipamentos e as condições para que esse tempo de vida seja bem aproveitado. Assim, atua-se com base na modificação de parâmetro de condição ou desempenho do equipamento, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática. A manutenção preditiva pode ser comparada a uma inspeção sistemática para o acompanhamento das condições dos equipamentos.

A manutenção preditiva é aquela que indica as condições reais de funcionamento das máquinas com base em dados que informam o seu desgaste ou processo de degradação. Trata-se de um processo que prediz o tempo de vida útil dos componentes das máquinas e equipamentos e as condições para que esse tempo de vida seja bem aproveitado. Assim, atua-se com base na modificação de parâmetro de condição ou desempenho do equipamento, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática. A manutenção preditiva pode ser comparada a uma inspeção sistemática para o acompanhamento das condições dos equipamentos.

Quando é necessária a intervenção da manutenção no equipamento, a empresa estará realizando uma manutenção corretiva planejada. Os objetivos da manutenção preditiva são:

Determinar, antecipadamente, a necessidade de serviços de manutenção numa peça específica de um equipamento;

Eliminar desmontagens desnecessárias para inspeção; Aumentar o tempo de disponibilidade dos equipamentos; Reduzir o trabalho de emergência não planejado; Impedir o aumento dos danos; Aproveitar a vida útil total dos componentes e de um equipamento; Aumentar o grau de confiança no desempenho de um equipamento ou

linha de produção; Determinar previamente as interrupções de fabricação para cuidar dos

equipamentos que precisam de manutenção.

Por meio desses objetivos, pode-se deduzir que eles estão direcionados a uma finalidade maior e importante: redução de custos de manutenção e aumento da produtividade. Para ser executada, a manutenção preditiva exige a utilização

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de aparelhos adequados, capazes de registrar vários fenômenos vibrações das máquinas; pressão; temperatura; desempenho; e aceleração.

Com base no conhecimento e análise dos fenômenos, torna-se possível indicar, com antecedência, eventuais defeitos ou falhas nas máquinas e equipamentos. A manutenção preditiva, após a análise do fenômenos, adota dois procedimentos para atacar os problemas detectados: estabelece um diagnóstico e efetua uma análise de tendências. No diagnóstico, detectada a irregularidade, o responsável terá o encargo de estabelecer, na medida do possível, um diagnóstico referente à origem e à gravidade do defeito constatado . Este diagnóstico deve ser feito antes de se programar o reparo.

Já a análise da tendência da falha consiste em prever com antecedência a avaria ou a quebra, por meio de aparelhos que exercem vigilância constante predizendo a necessidade do reparo. Geralmente, adota-se vários métodos de investigação para poder intervir nas máquinas e equipamentos. Entre os vários métodos destacam-se os seguintes: estudo das vibrações; análise dos óleos; análise do estado das superfícies e análises estruturais de peças.

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Quando aplicar a manutenção preditiva

• Geralmente é uma questão de custo: justifica-se quando o custo da manutenção preditiva é menor que o custo da parada de produção.

• O requisito segurança também pode ser determinante para a aplicação deste método de manutenção.

Itens em que a Preditiva é bem sucedida

• Rolamentos

• Engrenagens

• Polias

• Pontes rolantes

• Cabos de aço

• Elementos em movimento relativo e estáticos

Acompanhamento da condição do equipamento

• Em nível superficial e qualitativo pode ser feito pelos sentidos humanos ( principalmente tato, visão, audição e olfato)

• Em uma análise técnica e quantitativa exigirá a utilização de equipamentos:

– Termômetros e sensores de temperatura

– Analisadores de vibrações

– Verificadores de trincas e deformações

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Análise termográfica

A termografia é genericamente definida como a técnica de sensoriamento remoto que possibilita a medição de temperatura e a formação de imagens térmica de um componente, equipamento ou processo, a partir da radiação infravermelha.

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Através dessa tecnologia é possível detectar em estágio inicial, processos de falha gerados por anomalias térmicas em um determinado componente antes que ocorra interrupção de funcionamento dos equipamentos, podendo classificar e quantificar.

Equipamentos e Sistemas Elétricos:

A inspeção termográfica em sistemas elétricos identifica problemas causados por anomalias térmicas devido à relação corrente/resistência dos componentes, geralmente causadas por deficiências de contato.

Equipamentos Mecânicos Dinâmicos:

Quando utilizada em equipamentos mecânicos permite identificar problemas causados pelo atrito entre peças devido à lubrificação deficiente ou inadequada, desalinhamento de eixos pelo aquecimento nos dispositivos de acoplamento

Equipamentos Mecânicos Estáticos:

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A Termografia realizada em equipamentos estáticos busca basicamente a identificação em superfícies de regiões onde exista deficiência de isolamento térmico. As falhas dos equipamentos através da detecção de radiação infravermelha. Essa radiação é emitida pelas variações de temperatura dos objetos, formando imagens térmicas que auxiliam na prevenção de defeitos e interrupções dos processos produtivos, permitindo uma programação de manutenção, minimizando mão-de-obra e recursos envolvidos.

A análise termográfica pode evitar tais despesas e infortúnios através da inspeção periódica, mantendo sob controle a empresa com inúmeros benefícios, aumentando a vida útil dos componentes sendo ela empresa de grande, médio ou pequeno porte.

Analise de vibração

Estudo das vibrações – Todas as máquinas em funcionamento produzem vibrações que, aos poucos, levam-nas a um processo de deteriorização. Isso é caracterizado por uma modificação da distribuição de energia vibratória pelo conjunto dos elementos que constituem a máquina. Observando a evolução do nível de vibrações, é possível obter informações sobre o estado da máquina. O princípio de análise das vibrações baseia-se na idéia de que as estruturas das máquinas alteradas pelos esforços dinâmicos (ação de forças) dão sinais vibratórios, cuja freqüência é igual à freqüência dos agentes excitadores. Se captadores de vibrações forem colocados em pontos definidos da máquina, eles captarão as vibrações recebidas por toda a estrutura. O registro das vibrações e sua análise permitem identificar a origem dos esforços presentes em uma máquina operando. Por meio da medição e análise das vibrações de uma máquina em serviço normal de produção detecta-se, com antecipação, a presença de falhas que devem ser corrigidas: rolamentos deteriorados, engrenagens defeituosas, acoplamentos desalinhados, rotores desbalanceados, vínculos desajustados, eixos deformados, lubrificação deficiente, folga excessiva em buchas, falta de rigidez, problemas

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aerodinâmicos, problemas hidráulicos e cavitação. O aparelho empregado para a análise de vibrações é conhecido como analisador de vibrações. No mercado há vários modelos de analisadores de vibrações, dos mais simples aos mais complexos; dos portáteis – que podem ser transportados manualmente de um lado para outro – até aqueles que são instalados definitivamente nas máquinas com a missão de executar monitoração constante.

Analise de Óleo

Análise dos óleos – Seus objetivos são dois: economizar lubrificantes e sanar os defeitos. Os modernos equipamentos permitem análises exatas e rápidas dos óleos utilizados em máquinas. É por meio das análises que o serviço de manutenção pode determinar o momento adequado para sua troca ou renovação, tanto em componentes mecânicos quanto hidráulicos. A economia é obtida regulando-se o grau de degradação ou de contaminação dos óleos. Essa regulagem permite a otimização dos intervalos das trocas. A análise dos óleos permite, também, identificar os primeiros sintomas de desgaste de um componente. A identificação é feita a partir do estudo das partículas sólidas que ficam misturadas com os óleos. Tais partículas sólidas são geradas pelo atrito dinâmico entre peças em contato. A análise dos óleos é feita por meio de técnicas laboratoriais que envolvem vidrarias, reagentes, instrumentos e equipamentos. Entre os instrumentos e equipamentos utilizados temos viscosímetros, centrífugas, fotômetros de chama, peagômetros, espectrômetros, microscópios, etc. O laboratorista, usando técnicas adequadas, determina as propriedades dos óleos e o grau de seus contaminantes. As principais propriedades dos óleos que interessam em uma análise são: índice de viscosidade, índice de acidez, índice de alcalinidade, ponto de fulgor e ponto de congelamento. Em termos de contaminação dos óleos, interessa saber quanto existe de: resíduos de carbono, partículas metálicas e água. Assim como no estudo das vibrações, a análise dos óleos é muito importante na manutenção preditiva. É a análise que vai dizer se o óleo de uma máquina ou equipamento precisa ou não ser substituído e quando isso deverá ser feito.

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Ultrassom

Os sons produzidos em um ambiente qualquer refletem-se ou reverberam nas paredes que constituem o ambiente, podendo ainda ser transmitidos a outros ambientes. Este fenômeno constitui o fundamento do ensaio por ultrassom de materiais.

Assim como uma onda sonora reflete ao incidir num anteparo qualquer, a vibração ou onda ultrassônica também reflete quando percorre um meio elástico; do mesmo modo, a vibração ou onda ultrassônica refletirá ao incidir numa descontinuidade ou falha interna de um meio considerado. Através de aparelhos especiais, é possível detectar as reflexões provenientes do interior da peça examinada, localizando e interpretando as descontinuidades.

Aplicação

O ensaio por ultrassom constitui uma ferramenta indispensável para garantia da qualidade de peças de grandes espessuras, com geometria complexa de juntas soldadas e chapas. É aplicado na indústria moderna, principalmente nas áreas de caldeiraria e estruturas marítimas. Na maioria dos casos, os ensaios são aplicados em aços carbono e em menor porcentagem nos aços inoxidáveis.

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Custos

BENEFÍCIOS DA MANUTENÇÃO PREDITIVA (%):

• REDUÇÃO DOS CUSTOS DE MANUTENÇÃO 50 A 80%

• REDUÇÃO DE FALHAS NAS MÁQUINAS 50 A 60%

• REDUÇÃO DE ESTOQUE DE SOBRESSALENTES 20 A 30%

• REDUÇÃO DE HORAS EXTRAS PARA MANUTENÇÃO 20 A 50%

• REDUÇÃO DO TEMPO DE PARADA DAS MÁQUINAS 50 A 80%

• AUMENTO NA VIDA DAS MÁQUINAS 20 A 40%

• AUMENTO DA PRODUTIVIDADE 20 A 30%

• AUMENTO DOS LUCROS 25 A 60%

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Custos se a Falha existir

Vazamento de ar comprimido detectado em chão de fábrica por ultrassom

Vazamento na conexão do registro próximo à posição 24 – MoldagemVolume do desperdício: 1 mm3.Cada vazamento de ar de 1mm3 representa uma perda de R$ 191 ao ano, em energia e componentes para os compressores.Ação: Limpar, Vedar e Reapertar.

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Linha de ar com vazamento

Rolamentos do motor de 500 CV – WEG – Compressor CS0026 – Central de compressores

Rolamentos

O Motor de 500 CV do compressor CS0026 apresentou problemas de vibração e aquecimento, caso confirmado pela análise de vibração (conforme relatório nº 134, já citado). Este motor foi retirado para manutenção onde efetuaram a troca dos rolamentos e seus engraxamentos. O motor foi devolvido para retorno ao equipamento, pois este estava sem motor reserva.

Nos rolamentos retirados constatamos degradação, devido à contaminação por pó de pistas deterioradas. A graxa apresentava-se escurecida e dura pela

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Rolamento danificado

Rolamento danificado

contaminação e aquecimento, gerados continuamente. Além disso, verificou-se folga do rolamento dianteiro no eixo, provavelmente gerada pelo aquecimento. Em mais três semanas trabalhando, este motor travaria.

Custo estimado dos danos caso a falha acontecesse:Compra de motor novo: cerca de R$ 45 mil.Rebobinamento do Motor: em média R$ 14 mil.Revisão realizada no motor: cerca de R$ 1.500.

Bomba d’água n° 7 – 710 C – CCM 7G – Sala das bombas

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Painel Elétrico

Analise Termográfica do Equipamento

TmaxPonto1: 172,9°C - TmaxPonto2: 80,1°C - TmaxPonto3: 74,4°C – Tambiente: 24°C – MTA: 70ºC

Estes fusíveis alimentam uma bomba d’água de 20 CV, que queimar em uma eventual falta de fase provocada pela má conexão da fase R dos fusíveis acima. O conector alimenta a bomba d’água nº 7, responsável por parte da água industrial. Se o fato tivesse ocorrido, um dos fornos teria de ser parado, pois não haveria água disponível para todos eles.

Custo estimado dos danos caso a falha acontecesse:Rebobinamento do motor de 20 CV: cerca de R$ 550.Forno a Arco Parado por 1 hora: cerca de R$ 12 mi

Conclusão

Ao fim desse trabalho concluímos que a manutenção preditiva é a melhor forma de reduzir custos em relação a parada de máquina, pois através dessa manutenção ( realizada de forma periódica ) o trabalhador saberá sempre antecipadamente o suposto erro, assim ele irá fazer um trabalho de acompanhamento e realizar a manutenção da máquina evitando perda de ganhos para a empresa.

O intervalo de uma inspeção para outra é determinada pelos seguintes fatores:

Número de máquinas; Número de pontos de medição; Duração da utilização; Importância da máquina na linha de produção; Meios materiais disponíveis.

Algumas máquinas são tão importantes em uma linha de produção que a manutenção preditiva não é feita com periodicidade mas sim de forma constante.

Portanto os benefícios das indústrias que adotam esse método de manutenção são resumidamente, máquinas com vida útil mais longa, menor desperdício de materiais, maior produtividade e menores custos.

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Referencias

http://www.mecatronicaatual.com.br/educacao/941-como-definir-custos-na-manuteno-preditiva?showall=&start=1

http://pt.wikipedia.org/wiki/Manuten%c3%a7%c3%a3o_preventiva

http://www.webartigos.com/artigos/manutencao-preditiva-produtividade-e-reducao-de-custos/15395/

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