Três níveis de análise da monitorização do estado das máquinas rotativas

A análise da monitorização do estado das máquinas e das linhas de produção através do rastreio contínuo e em tempo real dos parâmetros de funcionamento e de estado permite a identificação de quaisquer alterações significativas que sejam indicativas de uma falha em desenvolvimento.

Esta é uma importante atividade de manutenção preditiva. A utilização da monitorização do estado das máquinas rotativas permite programar acções para prevenir falhas e evitar as suas consequências.

A análise baseada na utilização do tecnologia de monitorização do estado em linha para instalações industriais é, como o nome indica, a técnica de monitorização das condições de funcionamento de um equipamento para determinar se este está a funcionar bem ou se está a deteriorar-se.

A sua utilização está diretamente ligada à obtenção de uma maior rentabilidade da fábrica. Porque é que um gestor de manutenção deve incluir a análise do estado das máquinas e das linhas de produção nas actividades diárias da sua equipa de técnicos? A resposta é simples:

Para melhorar a rentabilidade dos seus resultados, com menos paragens de produção, menos danos secundários, maior segurança das instalações e menor stock de peças sobresselentes.

Neste sentido, existem três níveis de ação quando se efectua uma análise correcta da monitorização do estado das máquinas e das linhas de produção.

Nível 1: Monitorização das vibrações

As vibrações e o estado da máquina podem ser monitorizados através da "proteção" e da métodos "preditivos" de monitorização e análise do estado. Independentemente do método utilizado, o engenheiro de fiabilidade O especialista em manutenção deve ter um conhecimento profundo da conceção das máquinas, do seu comportamento e, sobretudo, do seu funcionamento e do seu historial de manutenção.

Na monitorização de nível 1, os valores de vibração monitorizados durante o funcionamento da máquina, a fim de evitar danos súbitos e catastróficos, são:

• Ruído,
• Intensidade de vibração,
• As vibrações da hora de ponta,
• Deslocações axiais, e
• Outros valores de vibração.

Nalgumas aplicações industriais, os valores característicos das vibrações e os alarmes de aviso são normalmente normalizados com orientações específicas de ação baseadas nos dados recolhidos.

O monitorização do estado em linha através de sensores de deslocamento para rastreio de dados em tempo real, estão a tornar-se ferramentas cada vez mais populares nas instalações industriais, juntamente com os acelerómetros. Esta tecnologia de localização permanente e em linha representa um dos maiores avanços para as instalações de produção industrial que procuram uma gestão mais inteligente e económica dos seus activos industriais.

Se os valores globais da máquina que está a ser monitorizada puderem ser filtrados de forma selectiva e se esses valores puderem ser permanentemente monitorizados, as avarias e os problemas da máquina poderão ser detectados e eliminados precocemente, antes de se tornarem um problema grave. No entanto, nem todas as medições são tão fáceis, uma vez que a maioria das máquinas tem um padrão de vibração complexo.

Nível 2: Diagnóstico de vibrações

O diagnóstico significa procurar a causa. Quando uma máquina rotativa apresenta uma alteração no seu padrão de ruído ou um veio vibra excessivamente ou se verifica um aumento do teor de ferro no lubrificante da caixa de velocidades ou talvez os rolamentos tenham falhado prematuramente.

Qual é a causa? Qual é a condição de funcionamento adequada? Um dos primeiros passos para o analista de vibrações é identificar os excitadores da vibração utilizando os espectros de frequência e procurar padrões invulgares nos espectros de frequência e procurar um comportamento de vibração que seja atípico para a máquina em causa.

Um caso particular que pode explicar melhor esta situação é a alteração súbita dos níveis de ruído e vibração num compressor de uma fábrica de papel. Antes da chamada de serviço, tinham sido efectuadas medições de vibração em linha que revelaram que a palheta guia não estava equilibrada.

Por experiência, sabe-se que as mudanças súbitas de vibração estão frequentemente relacionadas com a palheta. Por isso, foi recomendado um exame videoendoscópico após o diagnóstico, que de facto revelou uma palheta defeituosa num dos estágios do compressor.

Um pré-requisito para este tipo de medição de diagnóstico é que a frequência e os espectros sejam medidos em condições de trabalho representativas e com precisão suficiente para fornecer um ponto de comparação.

Isto pode ser um problema em máquinas e sistemas de velocidade variável, onde as considerações de produção podem tornar impossível medir a máquina dentro da gama de velocidade crítica onde as vibrações aumentam e aparecem.

A figura abaixo mostra a tendência das medições de vibração de um ventilador ao longo de várias semanas. Embora fosse possível, neste caso particular, continuar a operar o ventilador durante um período de tempo mais longo, o nível de aumento da vibração do ventilador indicava que era necessária uma ação de manutenção.

Nível 3: Análise de vibrações

Para além de obter um diagnóstico preciso do estado da máquina, o conhecimento da causa exacta do problema é também de grande interesse para o analista de vibrações, especialmente no caso de problemas recorrentes. Para este caso particular, seria adequada a utilização de equipamentos de controlo de condição para a medição permanente das condições da máquina.

O diagnóstico remoto temporário, com o equipamento ligado em linha, é de particular importância em muitos sectores industriais. Ao registar o funcionamento e o comportamento da máquina durante um período de tempo prolongado, o diagnóstico remoto temporário facilita ao técnico de diagnóstico de vibrações a realização de uma análise da causa.

Desta forma, as análises de frequência são efectuadas em tempo, amplitude e de forma controlada. Para esta análise, pode ser utilizado um dispositivo temporário de medição de telediagnóstico, que é implantado na máquina afetada durante um período de tempo para registar informações sobre o seu funcionamento e comportamento vibratório. Os dados são automaticamente transmitidos por correio eletrónico para o centro de diagnóstico para avaliação.

Se estiver interessado em saber mais sobre a relevância da tecnologia de monitorização de condições online para a sua fábrica e como esta o pode ajudar a identificar falhas, interpretar as suas causas, localizar os componentes afectados, otimizar os stocks de peças sobressalentes e planear medidas de manutenção, convidamo-lo a subscrever a nossa Newsletter.