Inspeção Em Ponte Rolante - Baseado Em Risco - 1

8/10/2019 Inspeo Em Ponte Rolante - Baseado Em Risco - 1

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Aplicao do Programa de Inspeo Baseado em Risco.

Este captulo detalhar as etapas do trabalho de aplicao de IBR ao

conjunto de pontes rolantes da empresa ThyssenKrupp Fundies Ltda., uma

empresa do ramo metalrgico que possui atualmente 44 pontes rolantes. Estas

pontes rolantes so apoiadas e construdas com uma ou duas vigas suspensas e

esto localizadas nos setores: fuso, modelao, moldao, rebarbao,

controle de qualidade, tratamento trmico, expedio e manuteno.

Segue abaixo ilustrado na Figura 3.1, o fluxograma das etapas para

elaborao do programa de inspeo baseado em risco:

PUC-Rio-CertificaoDigitalN0124822/CA


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Figura 3.1 Fluxograma das Etapas de Elaborao do Programa de Inspeo

Anlise do Banco de Dados de

Manuteno e Inspeo

Determinao de

Conjunto de 20 Pontes

Subdiviso das Pontes em

Conjuntos de Componentes

Organizao dos dados

analisados

Determinao dos Componentes

que Mais Falharam nas Pontes

Determinao da Freqncia

deOcorrncia de Falhas

Determinao da Conseqncia de

Ocorrncia de Falhas

Determinao da Matriz

de Risco

Determinao das Pontes

Rolantes e Componentes Crticos

Determinao de rvores de

Falhas

Determinao do Programa de Inspeo

(Mtodos e Freqncias de Inspeo)



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3.1

1 Etapa Anlise do Banco de Dados de Manuteno e Inspeo.

Esta etapa constituiu-se na gerao de um arquivo em formato de texto

(.txt) atravs do sistema de banco de dados (programa em linguagem clipper) do

setor de controle e planejamento de manuteno e posterior diviso em um

arquivo para cada ponte rolante.

Aps ser realizada a diviso dos arquivos prosseguiu-se escolha de

vinte pontes rolantes, conforme mostrado na Tabela 3.2, seguindo o seguinte

critrio: foi escolhida ao menos uma ponte rolante dos principais setores da

empresa com os mais variados ambientes de trabalho, uma de cada tipo de

construo e variadas capacidades de carga. A deciso de trabalhar apenas

com 20 pontes rolantes da empresa, foi o objetivo da dissertao de propor uma

metodologia, no tendo como foco a soluo de um problema da empresa.

Aps a determinao da famlia de pontes rolantes objeto do estudo da

dissertao, foram geradas planilhas atravs dos arquivos de texto para facilitar

a anlise do banco de dados.

Ponte Rolante LocalizaoCap.

(t)

Grupo do

Mecanismo [8]02 Rebarbao Geral 3 5m03 Moldao Manual Gr. 81 3 5m04 Rebarbao Geral 3 5m05 Moldao Manual Gr. 81 (Linha 90) 3 5m06 Fuso II 5,5 5m07 Fuso II 5,5 5m12 Ptio De Matria Prima - Fuso I 7,5 5m13 Ptio De Matria Prima - Fuso I 7,5 5m16 Fuso I 5 5m

17 Moldao Manual Gr. 81 7,5 5m19 Fuso I 10 5m21 Moldao Manual Gr. 81 10 5m22 Moldao Automatizada Gr. 76 5 5m24 Moldao Automatizada Gr. 76 8 5m25 Rebarbao Geral 8 5m27 Tratamento Trmico 8 5m28 Moldao Manual Gr. 81 5 5m29 Fechamento E Vazamento Gr. 81 5 5m33 Unidade de Fundio de Casca Shell 4 5m41 Moldao Automatizada L2 5 5m

Tabela 3.2 Famlia de Pontes Rolantes Selecionadas



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A anlise do banco de dados teve como objetivo determinar os

componentes que falharam no perodo de janeiro de 1995 a junho de 2002, a

quantidade de horas para correo das falhas e a freqncia das falhas.

Todas as pontes rolantes selecionadas se enquadram no grupo de

mecanismo 5m (Tabela 3.2), devido classe de funcionamento V4 e V5 e ao

estado de solicitao 3 atribudos s mesmas.

3.2

2 Etapa Subdiviso das Pontes em Conjuntos de Componentes.

Aps a realizao da 1 anlise, foram definidos os sistemas e

conjuntos de componentes das pontes rolantes, conforme a Tabela 3.3.

Primeiro a ponte rolante foi dividida em partes, as quais denominam-se

sistemas, depois os sistemas foram divididos em conjuntos, a fim de separar

os diversos componentes por caractersticas mecnicas, tipos de

componentes estruturais (estrutura metlica), mecanismos de translao e

elevao, e componentes com histrico de alto ndice de falhas segundo

especialistas em pontes rolantes [9], [10]. Cada conjunto escolhido foi divido

em subcomponentes, de maneira a facilitar a avaliao da integridade

estrutural [5] dos mesmos.



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CONJUNTOS DE COMPONENTES

SISTEMAS CONJUNTOS SUBCOMPONENTES

Estrutura Principal Viga principal e passarela demanuteno

Cabeceiras Perfis de ao, chapas de ao eparafusos de fixao

Estrutura da Ponte

Cabine da Ponte Perfis de ao, chapas de ao eparafusos de fixao

Motoredutor deTrao da Ponte

Carcaa, eixos, rolamentos, retentores,engrenagens e parafusos de fixao

Eixo de Translaoda ponte

Eixo, mancais, rolamentos, retentores,engrenagem, acoplamentos e

parafusos de fixao

Roda Motriz da PonteRoda, mancais, rolamentos, retentores,

eixo, engrenagem e parafusos defixao

Roda Movida daPonte

Roda, mancais, rolamentos, retentores,eixo e parafusos de fixao

Sistema deTranslao da

Ponte

Trilho de Translaoda Ponte

Trilhos, suportes, chapas de base,presilhas, batentes e parafusos de

fixao

Carro de fixao doguincho Perfis de ao, chapas de ao,parafusos de fixao e trilho derolamento do carro

Motoredutor deTranslao do Carro


Eixo de Translaodo Carro

Eixo, mancais, rolamentos, retentores,engrenagem, acoplamentos e

parafusos de fixao

Roda Motriz do CarroRoda, mancais, rolamentos, retentores,

eixo, engrenagem e parafusos de

fixao

Roda Movida doCarro

Roda, mancais, rolamentos, retentores,eixo e parafusos de fixao

GuinchoDromo, eixo, mancais, rolamentos,engrenagens, polias mveis e fixas,

gancho e parafusos de fixao

Motoredutor deElevao do Guincho


Sistema de

Elevao de Carga

Cabo de Ao Cabo e fim-de-cursoTabela 3.3 Conjuntos de componentes das pontes rolantes



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3.3

3 Etapa Organizao dos dados analisados por componentes em

tabelas.

Aps a determinao dos conjuntos de componentes das pontes rolantes,

os mesmos foram dispostos em tabelas com suas respectivas falhas, horas

paradas para correo e data em que ocorreram, conforme a Tabela 3.4. Esta

relaciona as falhas dos componentes da ponte rolante 4 no perodo de janeiro de

1995 a junho de 2002. Os dados das demais pontes rolantes analisadas esto

apresentados no Anexo A.

FALHAS DOS COMPONENTES DA PONTE ROLANTE N. 04 (Grupo do mecanismo - 5m)

TOTAL

(h)

FREQNCIA

(h) COMPONENTES FALHAS DATA

36.5 Substituio de Eixo Danificado 22/05/96

31.3 Confeco de Estrias no Eixo 0703/98

23

Substituio de Eixo c/ Rasgo de

Chaveta Danificado e Rolamento 5/1/00

44.3

Substituio de Eixo c/ Rasgo de

Chaveta Danificado 12/1/00

183.4

48.3

EIXO DE TRAO

DA PONTE

Substituies de Eixo Quebrado

e Rolamento Danificado 21/02/01

21 Soldagem de Trinca do Eixo 4/10/96

25

4

EIXO DE TRAODO CARRO

Substituio de Eixo com

Desgaste 28/12/01

3 Substituio do Cabo danificado 16/03/96

8.5 Substituio do Cabo danificado 4/7/97





100.25

26.75

CABO DE AO

Substituio do Cabo danificado 8/11/00

0.83

Reaperto dos Parafusos de

Fixao 2/5/9610.83

10

MOTOREDUTOR DE

TRAO DA PONTESubstituio do motoredutor 19/09/96

3 Substituio do Gancho 16/03/96

7

4

GANCHO Substituio do Tirante e Chapa

Lateral 15/01/99

41

RODA MOTRIZ DO

CARRO

Substituio de Roda com

desgaste 28/12/01

4.5

Retificao dos dentes da

Engrenagem 10/9/9615.5

11

RODA MOTRIZ DA

PONTE Substituio de Engrenagem e

Rolamento com Desgaste 29/07/96

Tabela 3.4 Falha dos Componentes da Ponte 4 no perodo de jan/1995 a jun/2002



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3.4

4 Etapa Determinao dos Componentes que Mais Falharam nas

Pontes Rolantes.

Aps a gerao das tabelas de falhas dos componentes das pontes

rolantes, foram gerados grficos para determinao dos componentes com maior

nmero de horas para manuteno no perodo estudado (componentes crticos)

para cada ponte rolante, conforme o grfico da Figura 3.5.

Figura 3.5 Componentes Crticos da Ponte Rolante

ANLISE QUALITATIVA DO COMPONENTE CRTICOPONTE 04

100,25

10,837

4

15,5

25

183,4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

COMPONENTES

HORASP/CORREO



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3.5

5 Etapa Determinao da Freqncia de Ocorrncia de Falhas

(FOF).

Foram determinados 4 nveis de freqncia de falhas para aplicao na

matriz de risco qualitativa, aplicando o mtodo de median ranks (Anexo B) [11].

O mtodo de ordenao usado o Median Ranks serve para ordenar

cumulativamente dados de falhas. Este mtodo foi aplicado aos totais de horas

paradas mdias de cada ponte rolante no perodo de janeiro de 1995 a junho de

2002 (87 meses), conforme a coluna de horas paradas / ms (mdia) da Tabela

3.6, com exceo da ponte rolante 41 que foi adquirida em abril de 1998

(perodo de 51 meses).

FREQUNCIA DE OCORRNCIA DE FALHAS - FOF

NVEIS PONTE STotal de Horas do

Perodo 1995-2002

Horas Paradas /

ms mdia

Custo com

Parada / hora

Custo com

Parada / msITEM

MEDIAN

RANK27 29 0,33 100,22 33,07 1 3,43%

41 20 0,39 427,08 166,56 2 8,33%

22 111,36 1,28 1275,5 1632,64 3 13,24%1

19 156,75 1,8 180,73 325,31 4 18,14%

21 162,42 1,87 27,94 52,25 5 23,04%

5 177,77 2,04 46,57 95,00 6 27,94%

28 292,91 3,37 93,13 313,85 7 32,84%

4 345,98 3,98 9,88 39,32 8 37,75%29 381,33 4,38 55,88 244,75 9 42,65%

2

12 398,11 4,58 27,11 124,16 10 47,55%

2 419,26 4,82 9,88 47,62 11 52,45%

3 439,02 5,05 41,91 211,65 12 57,35%

25 514,72 5,92 19,77 117,04 13 62,25%

17 578,01 6,64 93,13 618,38 14 67,16%

24 609,17 7 1275,5 8928,50 15 72,06%

3

16 667,42 7,67 225,91 1732,73 16 76,96%

33 752,03 8,64 301,67 2606,43 17 81,86%

13 1167,7 13,42 271,09 3638,03 18 86,76%

7 1292,65 14,86 120,48 1790,33 19 91,67%4

6 2137,38 24,57 120,48 2960,19 20 96,57%

Tabela 3.6 Nveis de Freqncia de Falhas - FOF

Nveis de Freqncia de falha - FOF

1 Equipamento parado p/ correo de 0,00 - 1,80 h/ms



4 E ui amento arado / corre o mais ue 7 67 h/ms



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3.6

6 Etapa Determinao da Conseqncia de Ocorrncia de Falhas.

3.6.1

Conseqncia de Ocorrncia de Falhas Referente Interrupo dos

Negcios.

O departamento de contabilidade e custos da ThyssenKrupp Fundies

Ltda. determinou os prejuzos monetrios devido interrupo dos negcios de

cada setor da empresa. De posse destes custos, determinou o custo horrio de

cada equipamento proveniente das horas paradas para as correes das falhas,

relacionado perda de produo, para cada uma das vinte pontes rolantesobjeto do estudo, conforme a coluna de custo com parada / hora da Tabela 3.6.

Para a determinao destes custos, primeiramente foi determinado o percentual

representativo de cada ponte rolante nos diversos processos produtivos dos

setores em que se encontram instaladas. De posse do custo horrio

representativo de cada ponte rolante foram estabelecidos os 4 nveis de

Conseqncia de Ocorrncia de Falhas (COF), com base no menor e maior

custo, conforme Tabela 3.7.

Os custos de manuteno no foram levados em considerao na

obteno da conseqncia de ocorrncia de falhas, pois os mesmos so

semelhantes para as diversas pontes rolantes, no sendo assim relevante para a

determinao dos equipamentos crticos. J os custos referentes s interrupes

dos negcios so diferentes para cada setor da empresa onde esto instaladas

as pontes rolantes.

Tabela 3.7 Nveis de Conseqncia de Ocorrncia de Falhas COF

Nveis de Conseqncia de Ocorrncia de Falhas (COF)

por Hora Parada

1 Perda de negcio de R$ 0,00 - R$100,00 mensal

2 Perda de negcio de R$100,00 - R$250,00 mensal

3 Perda de negcio de R$250,00 - R$500,00 mensal

4 Perda de negcio acima de R$500,00 mensal



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3.6.2

Conseqncia de Ocorrncia de Falhas Referente Segurana.

As Pontes rolantes so equipamentos que trabalham com cargas

suspensas em reas onde muitas vezes transitam pessoas. No caso daThyssenKrupp Fundies Ltda. as pontes rolantes trabalham com cargas da

ordem de toneladas e em alguns setores com panelas de ferro lquido, o que

representa risco de vida para os funcionrios. Conforme fichas tcnicas (Anexo

C), todas as pontes rolantes da empresa se enquadram no grupo de mecanismo

5m [8]. Esta classificao se deve natureza das operaes dos equipamentos,

sua classe de funcionamento e ao seu estado de solicitao. Sendo assim,

todos os equipamentos estariam no nvel mais alto de conseqncia de

ocorrncia de falhas, levando-as aos patamares de risco alto e muito alto namatriz de risco. Assim, todas as pontes rolantes devem ser consideradas crticas

do ponto de vista da segurana. Contudo, a freqncia de falha estrutural

catastrfica muito baixa.

3.6.3

Conseqncia de Ocorrncia de Falhas Referente ao Meio Ambiente.

No caso da empresa ThyssenKrupp Fundies Ltda. as pontes rolantestrabalham em galpes no interior do complexo fabril no trazendo risco ao meio

ambiente, mesmo no caso de derramamento de ferro lquido, as conseqncias

no violaro nenhum padro da empresa, regional ou federal.

3.6.4

Conseqncia de Ocorrncia de Falhas a ser Trabalhada.

Partindo do princpio que as conseqncias de ocorrncias de falhas

referente segurana e ao meio ambiente no influenciaro na determinao

das pontes rolantes crticas, a nica conseqncia de falha que ser utilizada na

matriz de risco qualitativa ser a conseqncia de ocorrncia de falhas referente

interrupo dos negcios, atravs dos 4 nveis determinados na Tabela 3.7.



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40

3.7

7 Etapa Determinao da Matriz de Risco.

Aps determinao dos 4 nveis de FOF e COF, foi elaborada a matriz de

risco, atravs de abordagem qualitativa de inspeo baseada em risco [3]. A

finalidade da matriz de risco atravs de uma anlise qualitativa, determinar as

pontes rolantes crticas da famlia de pontes. A matriz possui 4 nveis de risco:

baixo, mdio, alto e muito alto, conforme Figura 3.8.

4

3

2

1

1 2 3 4

COF

Figura 3.8 Matriz de Risco para Pontes Rolantes

3.8

8 Etapa Determinao das Pontes Rolantes e Componentes

Crticos.

Aps a elaborao da matriz de risco, as pontes rolantes foram

posicionadas na mesma (Figura 5.1), levando em considerao o seu nvel de

freqncia de falha (FOF) e conseqncia de falha (COF), conforme Tabela 3.9.

Tomou-se como pontes rolantes crticas, as pontes que representam risco alto e

FOF

Baixo

Muito Alto

Mdio

Alto



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41

muito altopara a empresa. O 6 voltado s pontes rolantes crticas e seus

componentes crticos.

Tabela 3.9 Nveis de Conseqncia de Ocorrncia de Falhas COF e Freqncia

de Ocorrncia de Falhas - FOF

3.9

9 Etapa Determinao de rvores de Falhas para as Pontes

Rolantes Crticas.

Aps a determinao das pontes rolantes crticas, foi elaborada uma

rvore de falhas das pontes rolantes crticas (Figura 6.1), com os percentuais

representativos das falhas de cada componente crtico, e outras rvores de

falhas (Figura 6.2 a Figura 6.8) para as diversas falhas dos componentescrticos, mostrando o relacionamento hierrquico entre os modos de falhas,

sistematizando as possveis falhas e suas conseqncias, orientando na

determinao de medidas corretivas, preventivas (aes mitigadoras) e planos

de inspeo.

Nveis de FOF e COF das Pontes Rolantes

Pontes Rolantes FOF COF2 3 13 3 14 2 15 2 16 4 27 4 212 2 113 4 316 3 217 3 119 1 2

21 2 122 1 424 3 425 3 127 1 228 2 129 2 133 4 341 1 3



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