Gerncia da Manuteno Turma 22 Prof. Tarcsio Armando D'Aquino e Baroni Santos

MANUTENO PREDITIVA Uma tcnica ideal a cada situao lvaro Alves Ribeiro

O QUE OS ESPECIALIASTAS DIZEM...Muller (1991) destaca que at os anos 60 era prtica comum continuar utilizando os equipamentos at os mesmos apresentarem srios problemas de performance ou at mesmo quebrarem, destaca ainda que tal abordagem conduziu a muitas falhas catastrficas, o que na maioria das vezes foi substituda por manutenes nos equipamentos crticos em datas planejadas. Tal mtodo de manuteno preventiva que muitas vezes utilizado nos processos industriais, tem efetivamente minimizado falhas graves. Contudo sua maior limitao que uma manuteno fixa programada pode s vezes resultar em custosas inspees freqentes. Conforme TAVARES (1987) Manuteno Preventiva aquela que se conduz aos intervalos pr-determinados com o objetivo de reduzir a possibilidade de o equipamento situar-se em uma condio abaixo do nvel requerido de aceitao. Esta manuteno pode tomar por base intervalos de tempo pr-determinados e/ou condies preestabelecidas de funcionamento, podendo ainda requerer que, para sua execuo o equipamento seja retirado de operao. SOTHARD (1996) ressalta que a manuteno preventiva envolve cuidados rotineiros sobre equipamentos e inclui lubrificao das mquinas e reposio de peas de desgaste intensivo. Complementa que isoladamente a manuteno preventiva no propicia condies de previso mais aprofundada sobre falhas dos componentes ou sobre como evitar conseqncias na produo. SOTHARD (1996) complementa que a manuteno preditiva revisa a performance do passado para prever quando um componente especfico ir falhar. Exemplifica que a manuteno pode optar pela troca de um componente a cada 380 horas de uso, trocando a pea prematuramente de forma a evitar parada. A manuteno preditiva a manuteno preventiva efetuada no momento exato, detectado atravs de anlises estatsticas e anlises de sintomas. TAVARES define a manuteno preditiva da seguinte forma: Entende-se por controle preditivo de manuteno, a determinao do ponto timo para executar a manuteno preventiva num equipamento, ou seja, o ponto a partir do qual a probabilidade do equipamento falhar assume valores indesejveis. A determinao desse ponto traz como resultado ndices ideais de preveno de falhas, tanto sob o aspecto tcnico como pelo aspecto econmico, uma vez que a interveno no equipamento no feita durante o perodo que ainda est em condies de prestar o servio, nem no perodo em que suas caractersticas operativas esto comprometidas (TAVARES; 1996). Para PARKINSON (1991) a manuteno preditiva permite refinar os sistemas de manuteno preventiva, sendo a manuteno envolvida por um esforo conjunto onde: as unidades so descentralizadas , os especialistas em manuteno so envolvidos nos projetos dos equipamentos e decises sobre preparao de equipamentos ( set up ) e mantm contatos com fornecedores para assegurar qualidade. Destacam-se abaixo algumas tcnicas preditivas baseadas em DAquino & Santos

(1997):

Ensaios no destrutivos. Termologia. Anlise de vibraes. Anlise de lubrificantes. Propriedades fsico-qumicas. Cromatografia gasosa. Espectrometria. Ferrografia. Radiografia. Energia acstica (ultra-som). Energia Eletromagntica (partculas magnticas, correntes parasticas). Fenmenos de viscosidade (lquidos penetrantes). Radiaes ionizantes(Raio X ou Gamagrafia).

Com a manuteno preditiva o pessoal de manufatura passa a conviver rotineiramente com tcnicas e ferramentas, que possibilitam detectar previamente problemas que sem a mesma no seriam detectados. MATUSHESKI (1997) destaca que com a aplicao de tcnicas preditivas as plantas se tornam mais confiveis, requerendo menos recursos de manuteno no longo prazo, acrescentamos que o ciclo de vida das mquinas e equipamentos tendem a aumentar alm de possibilitarem uma operao com melhoria nos nveis de rendimento e produtividade. Definio de Manuteno toda ao de controle e monitoramento do equipamento. Manuteno no aumenta confiabilidade apenas leva o equipamento a operar sempre prximo as condies em que saiu de fbrica.

Manuteno preventivaManuteno preventiva uma manuteno planejada que previne a ocorrencia corretiva. Os programas mais constantes da manuteno preventiva so: reparos, lubrificaes, ajustes, recondicionamentos de mquinas para toda a planta industrial. O denominador comum para todos estes programas de manuteno preventiva o planejamento da manuteno baseada na periodicidade.

Manuteno preditiva o acompanhamento peridico dos equipamentos, baseado na anlise de dados coletados atravs de monitorao ou inspees em campo. Essa por sua vez, tem sido reconhecida como uma tcnica eficaz de gerenciamento de manuteno. Outras terminologias tem surgido como ferramentas de gerncia de manuteno, estes novos termos - RCM, manuteno centrada na confiabilidade; TPM, manuteno produtiva total; e JIT, manuteno "Just-in-Time" so apresentadas como substitutas manuteno preditiva e a soluo definitiva aos seus altos custos de manuteno. As tcnicas de monitoramento na preditiva, ou seja, baseadas em condies, incluem: anlise de vibrao, ultra-som, ferrografia, tribologia, monitoria de processo, inspeo visual, e outras tcnicas de anlise no-destrutivas

Seleo do Equipamento

Dados TcnicosEquipamento: Jateadora de Granalha Fabricante: Schlick Roto-Jet Ano Fabricao: 1993 Funo: Jateamento de barras de ao para acabamento superficial (Trefilao). Capacidade: 22 Ton/h. Potncia: Quatro turbinas de 30CV. Regime de Trabalho: 2 turnos dirios, 5 dias semanais. Este equipamento foi selecionado devido sua importncia fundamental. Alm de se encontrar na primeira etapa do processo produtivo, responsvel por abastecer oitenta por cento da fbrica. Mquinas de Jateamento tambm so conhecidas como velhas inimigas da manuteno, pois devido ao "mix" de granalhas utilizadas (esfrica e angular) tornam o equipamento auto-destrutivo. Ou seja, sem a devida sustentabilidade em um breve perodo de tempo o equipamento "se consome". Desta forma adotada uma rotina de inspeo diria entre turnos e manutenes preventivas e preditivas semanalmente.

Linha de Produtos Jateados

Premissas Bsicas:Definio: Processo mecnico de trabalho a frio que consiste no arremesso de partculas abrasivas impelidas atravs de turbinas a velocidades elevadas. Finalidade: Remoo de carepas derivadas do processo de laminao, elementos contaminantes ou obteno de acabamento pr-determinado. Aplicaes: O processo de jateamento pode ser empregado segundo quatro funes bsicas: a) Limpeza e remoo de rebarbas; b) Decapagem mecnica; c) Preparao de superfcies; d) Aumento da resistncia mecnica (shot peening);

A Mquina de Jateamento: Possui dois elementos bsicos essenciais para realizar sua funo: 1.0 - Turbinas: Impelem o material abrasivo por fora centrfuga de forma e direo controlada 2.0 - Sistema de recirculao: Possui a finalidade de promover a eliminao dos contaminantes, p e abrasivos imprprios para serem reutilizados pela turbina. formado pelos seguintes conjuntos: Roscas Transportadoras: Transportam os abrasivos lanados pela turbina para a seo inferior do elevador de canecas; Elevador de Canecas: Transfere o abrasivo por meio de diversas canecas at a parte superior do equipamento; Separador de Abrasivos: Atravs de uma peneira, separa a granalha de ao reutilizvel dos contaminantes (partculas provenientes do processo); Sistema de Exausto: Como um aspirador de p, ele suga o ar de dentro do equipamento para fora, remove o particulado fino separando-os do abrasivo a ser reutilizvel;

Silo: Armazena o abrasivo limpo para alimentar as turbinas; Vlvula para Controle do Fluxo de Abrasivos: Atravs da indicao de corrente eltrica dos motores das turbinas, possvel controlar o fluxo de abrasivo das mesmas.

1.0 TURBINAS

Nmero de Turbinas: 4; Potncia: 30 CV (cada uma); Rotao: 2800 rpm; Tenso: 440 VAC; Corrente de Trabalho: 35 a 40A

O rgo central da mquina a turbina. Ela responsvel pelo lanamento de abrasivos atravs de uma fora centrfuga controlada. A eficincia do equipamento no que diz respeito ao tempo de processo, exigncias de produo, limpeza e especificaes, depender muito das condies em que a turbina operada e mantida.

A quantidade de abrasivo arremessado ser determinada atravs dos ampermetros que indicam a carga dos motores das turbinas, ou seja, a corrente eltrica sofre alteraes conforme a vazo de granalha. Se os ampermetros indicarem carga total durante o jateamento, significa que o equipamento est utilizando a capacidade mxima e a operao sendo mais eficiente. Caso contrrio, a operao estar abaixo de sua eficincia e uma correo deve ser realizada. A vazo controlada atravs das vlvulas de controle de abrasivos e deve ser ajustada entre 35 e 40A. A turbina composta por impulsor, caixa de controle, palhetas, rotor e carcaa.

1.1

Composio da Turbina:

- Impulsor: Inspeo: Visual; Composio: NiMnCr5; Vida til: Em mdia 800 horas;

O impulsor, localizado dentro da caixa de controle, parafusado na extremidade do eixo da turbina. Girando com a mesma, produz um fluxo de abrasivo atravs da abertura da caixa de controle. Quando em perfeitas condies, cada segmento do impulsor fica com um avano em relao a respectiva palheta do rotor. Tal posio fixada automaticamente pelo encaixe de dois pinos ou pela chaveta do respectivo eixo e o avano faz com que a descarga de granalha atinja a face frontal das palhetas. Com o desgaste significativo dos segmentos do impulsor, esse avano diminudo. E, a partir de certo limite, uma parte do abrasivo lanado atinge a extremidade das palhetas passando por trs das mesmas, prejudicando o formato do jato de granalhas, diminuindo a eficincia do equipamento e causando um desgaste anormal nos revestimentos das turbinas. O impulsor deve ser substitudo quando qualquer um de seus segmentos sofrer um desgaste superior a 3mm.

- Caixa de Controle: Inspeo: Visual; Composio: NiMnCr5; Vida til: Aprox. 400 horas;

A caixa de controle uma luva ajustvel, porm estacionria, que possui uma abertura de passagem de abrasivo. A posio dessa abertura determina o ponto de descarga de granalha nas palhetas da turbina. Com a borda de entrada da abertura sendo colocada em um determinado ponto, a granalha ser descarregada com 180 (ou 6 horas) de defasagem em relao quele referido ponto de ajuste da caixa de controle. Uma vez ajustada, ela continuar arremessando o abrasivo na direo correta at que o desgaste altere esta condio. Assim, o efeito ser aproximadamente ao mesmo obtido no desgaste do impulsor, um possvel avano do leque de jateamento, causando mais desgaste nas protees e menos eficincia do equipamento. O jato de abrasivo pode ser descarregado por uma turbina de sentido de rotao horrio ou anti-horrio. O sentido depender da localizao e montagem da mesma. Se a montagem do conjunto ou a rotao do motor estiverem invertidas, a direo do jato no ser convenientemente dirigida e o formato do jato abrasivo provocar aumento do tempo de limpeza e proveniente desgaste anormal do equipamento. Com o simples funcionamento da turbina, a caixa de controle um elemento sujeito ao desgaste natural. Esse, pode ser mais intenso nas bordas e ao atingir 13mm, a mesma dever ser substituda por uma nova.

Palhetas: Inspeo: Visual e Anlise de Vibrao; Composio: NiMnCr5; Vida til: Aprox. 200 horas;

As causas mais freqentes de vibrao nas turbinas so palhetas quebradas ou com desgaste acentuado. Sua vida til depende de condies muito diversas, como tipo e tamanho do abrasivo, formato e qualidade de palhetas, proporo do p retirado do sistema, etc. As palhetas devem ser substitudas ao apresentarem um desgaste mais acentuado (a ponto de furar), se estiverem quebradas ou apresentando vibraes excessivas. A cada substituio deve-se trocar todo o jogo, independentemente das condies apresentadas, pois cada conjunto eletronicamente balanceado.

Rotor: Inspeo: Visual e Anlise de Vibrao; Composio: ABNT-8620 (cementado); Vida til: Aprox. 1500 horas;

Outra freqente causa de vibrao nas turbinas ocorre devido ao desbalanceamento e ao desgaste dos rotores. Sua vida til tambm depende de condies muito diversas, como tipo e tamanho do abrasivo, proporo do p retirado do sistema, tratamento trmico do material, etc.

Mancal: Inspeo: Temperatura e Anlise de Vibrao; Lubrificao: Semanalmente; Tmin. : 90C; Tmx.: 120C; Rotao: 2800 rpm; Vida til: Aprox. 2000 horas;

O mancal o elemento de ligao entre o motor e o rotor. A lubrificao realizada semanalmente para garantir a vida til dos rolamentos. A temperatura varia entre 90 e 120C e medida diariamente e registrada pelos operadores. Embora a graxa utilizada suporte uma faixa de at 250C, uma sobre-temperatura comprometeria seriamente a vida til dos retentores e consequentemente a vida dos rolamentos.

Carcaa: Inspeo: Visual; Composio: ASTM-A36; Vida til: Em condies normais, no h;

O rotor da turbina envolvido por uma carcaa. Essa por sua vez possui uma tampa superior que pode ser facilmente aberta, deixando o rotor e as partes controladoras de abrasivo mostra, para inspees e manutenes. As superfcies internas so revestidas com protees ou placas resistentes ao desgaste. As mesmas sofrem desgastes normais de trabalho e devem ser monitoradas e substitudas antes de apresentarem furos. Caso contrrio, a granalha poder atingir a carcaa, causando-lhe srias avarias. No se deve deixar que as bordas das protees laterais gastem mais de 1", para evitar desgaste anormal em outras partes da carcaa.

Vista explodida de montagem da turbina de jateamento

2 - Monitoramentos:2.1 - Anlise da Graxa (Semanalmente): Com esse tipo de analise possvel verificar a situao em que os retentores se encontram e tomar as devidas decises caso haja uma contaminao. Numa possvel ocorrncia, existe a possibilidade de interromper o funcionamento de uma das turbinas e realizar uma manuteno planejada. O equipamento ir funcionar com uma menor eficincia, porm no intomper o processo produtivo. 2.2 - Anlise de Vibrao (Quinzenalmente): O ensaio para vibraes mecnicas um mtodo indispensvel na deteco prematura de anomalias de operao em virtude de problemas, tais como falta de balanceamento das partes rotativas, desalinhamento de juntas e rolamentos, excentricidade, interferncia, eroso localizada, abraso, ressonncia, folgas, etc.. O mtodo particularmente til na monitorao de operao mecnica de mquinas rotativas (exaustor, turbinas, motores e rotores), na deteco e reconhecimento da deteriorao de rolamentos, no estudo de mau funcionamento tpicos de regime cclico de trabalho, e na anlise de vibraes dos processos de trincamento, notadamente em turbinas e outros elementos rotativos ou vibratrios. Este mtodo tambm permite uma grande confiabilidade na operao de instalaes e na interrupo de uma mquina em tempo hbil, para substituio de peas desgastadas O ensaio de Anlise de Vibraes torna-se um mtodo muito valioso, pois a identificao das falhas no monitoramento de mquinas e motores feito por medies eletrnicas das vibraes, no percebidas por nossos ouvidos, eliminando assim a subjetividade do tcnico. O ensaio de para vibraes mecnicas um mtodo indispensvel na deteco de problemas em equipamentos rotativos, tais como: Desalinhamento de juntas e acoplamentos; Problemas de engrenamentos; Desbalanceamento; Excentricidade; Folgas; Roamentos de rotores; Rolamentos defeituosos

2.3 - Anlise Termogrfica (Mensal). A termografia uma tcnica de inspeo no destrutiva e no invasiva que tem como base a deteco da radiao infravermelha emitida naturalmente pelos corpos com intensidade proporcional a sua temperatura. Atravs desta tcnica possvel identificar regies, ou pontos, onde a temperatura est alterada com relao a um padro pr-estabelecido. baseada na medida da radiao eletromagntica emitida por um corpo a uma temperatura acima do zero absoluto. A Termografia uma ferramenta essencial na manuteno preditiva em equipamentos eltricos, mecnicos e de processo. Uma inspeo termogrfica identifica possveis problemas antes que os mesmos ocorram e possibilita a realizao de ajustes ou correes antes da prxima parada programada. Em mquinas de jateamento, utilizada para identificar possveis brechas em cmaras e revestimentos como um todo, alm de instalaes eltricas, painis, etc.

2.3 Medies de Temperatura (Diria). As medies de temperatura realizada diariamente atravs do prprio operador e registrada numa planilha de controle da manuteno e avaliada pelos mantenedores da rea durante o processo de inspeo. feita de uma maneira bem simples, e coletada aps a segunda hora de trabalho para garantir uma perfeita medio.

CONCLUSO: As condies funcionais em que as turbinas e o sistema de recirculao se encontram operando determinaro os custos operacionais relativos ao consumo, desgaste de peas e produtividade. Desta forma, as inspees, os acompanhamentos constantes e as manutenes preventivas so ferramentas imprescindveis para o bom desempenho e reduo de custos do processo produtivo.

FONTES: . http://www.pt.shvoong.com/social-sciences.htm; http://www.infraredservice.com.br/ptr.htm; http://www.rassis.com/manutencao.html;