Prof. Eduardo Lucena C. de Amorim Universidade Federal de Alagoas – UFAL Unidade Acadêmica Centro...

Prof. Eduardo Lucena C. de Amorim

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

ANÁLISE DE MODOS DE ANÁLISE DE MODOS DE FALHAS E EFEITOS FALHAS E EFEITOS (AMFE)(AMFE)

2

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

A Análise de Modos de Falha e Efeitos (AMFE), do

inglês Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), é

uma técnica para análise de riscos que consiste no

exame de componentes individuais, com o objetivo

de avaliar os efeitos que eventuais falhas podem

causar no comportamento de um determinado

sistema; é, portanto, uma análise sistemática com

ênfase nas falhas de componentes, não

considerando falhas operacionais ou erros humanos.

3

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

É importante ressaltar que também não é

objetivo da AMFE estabelecer as combinações

de falhas dos equipamentos ou a as seqüências

das mesmas, mas sim estabelecer como as

falhas individuais podem afetar diretamente ou

contribuir de forma relevante ao

desenvolvimento de um evento indesejado que

possa acarretar conseqüências significativas.

4

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

A aplicação da técnica AMFE, em sistemas ou plantas

industriais, permite analisar como podem falhar os

diferentes componentes, equipamentos ou sistemas, de

forma que possam ser determinados os possíveis efeitos

decorrentes dessas falhas permitindo,

conseqüentemente, definir alterações de forma a

aumentar a confiabilidade dos sistemas em estudo, ou

seja, diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas

indesejáveis.

5

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

Pode-se concluir que os principais objetivos da AMFE são:

1. Revisão sistemática dos modos de falha de componentes, de forma a garantir danos mínimos aos sistemas;

2. Determinação dos possíveis efeitos que as possíveis falhas de um determinado componente poderão causar em outros componentes do sistema em análise;

3. Determinação dos componentes cujas falhas possam redundar em efeitos críticos na operação do sistema em análise.

OBJETIVOS

6

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

A AMFE é basicamente um método qualitativo que estabelece, de forma sistemática, uma lista de falhas com seus respectivos efeitos e pode ser de fácil aplicação e avaliação para a definição de melhorias de projetos ou modificações em sistemas ou plantas industriais.

7

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

A AMFE pode ser utilizada nas etapas de projeto, construção e operação.

Na etapa de projeto a técnica é útil para a identificação de proteções adicionais, que possam ser facilmente incorporadas para a melhoria e o aperfeiçoamento dos aspectos de segurança dos sistemas.

ÂMBITO DE APLICAÇÃO

8

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

Na fase de construção a AMFE pode ser utilizada para a avaliação das possíveis modificações que possam ter surgido durante a montagem de sistemas, o que é bastante comum; por fim, para instalações já em operação a técnica é útil para a avaliação de falhas individuais que possam induzir a acidentes potenciais.

ÂMBITO DE APLICAÇÃO

9

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

Em geral a aplicação da AMFE pode ser realizada por dois analistas que conheçam perfeitamente as funções de cada equipamento ou sistema, assim como a influência destes nas demais partes ou sistemas de uma linha ou processo. Em sistemas complexos o número de analistas é, normalmente, incrementado, de acordo com a complexidade e especificidades das instalações.

ÂMBITO DE APLICAÇÃO

10

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

De forma geral, para se garantir a efetividade na aplicação da técnica, deve-se dispor de:

1. Lista dos equipamentos e sistemas;2. Conhecimento das funções dos equipamentos,

sistemas e planta industrial;3. Fluxogramas de processo e instrumentação (P&IDs);4. Diagramas elétricos, entre outros documentos e

informações, de acordo com a instalação ou processo a ser analisado.

ÂMBITO DE APLICAÇÃO

11

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

Na aplicação da AMFE devem ser contempladas as seguintes etapas:

1. Determinar o nível de detalhamento da análise a ser realizada;

2. Definir o formato da tabela e informações a serem apontadas;

3. Definir o problema e as condições de contorno;4. Preencher a tabela da AMFE;5. Apontar as informações e recomendações.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

12

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

O nível de detalhamento da análise a ser realizada na aplicação da AMFE, dependerá, obviamente, da complexidade da instalação a ser analisada, bem como dos objetivos a serem alcançados; assim, se a análise tiver por finalidade definir a necessidade ou não de proteções ou sistemas de segurança adicionais (redundâncias) certamente a análise deverá ser mais detalhada e criteriosa, podendo haver a necessidade de estudar cada equipamento, acessórios, interfaces, intertravamentos, etc.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

13

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

O formato da tabela a ser utilizado está também associado ao tipo de análise e nível de detalhamento desejado; na seqüência estão apresentados dois tipos de tabelas, sendo o segundo, um exemplo de tabela para a aplicação da AMFEC.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

14

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

A definição do problema e das condições de contorno deve contemplar a determinação prévia do que efetivamente será analisado; assim, de forma geral, como elementos mínimos devem ser considerados:

1. A identificação da planta e/ou dos sistemas a serem analisados;

2. O estabelecimento dos limites físicos dos sistemas, o que implica normalmente na utilização de fluxogramas de engenharia;

3. O reconhecimento das informações necessárias para a identificação dos equipamentos e suas relações como os demais sistemas da planta a ser analisada.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

15

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

Figura 1 – Exemplo de Tabela – AMFE

16

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

O preenchimento da tabela deve ser realizado de forma sistemática, propiciando assim as condições para a redução de eventuais omissões nessa atividade; para tanto, em geral, utiliza-se como referência um fluxograma de engenharia ou outros documentos adicionais, de acordo com a complexidade da instalação em análise.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

17

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

Inicia-se o preenchimento da tabela, a partir do primeiro componente (equipamento) considerado de interesse para os objetivos da análise a ser realizada, seguindo o fluxo (seqüência) normal do processo até a sua etapa final, devendo-se considerar as seguintes recomendações:

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

18

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

1. Identificação adequada dos equipamentos, considerando suas denominações formais ou dados adicionais, caso necessário;

2. Descrever adequadamente e contemplar os diferentes modos de falha em relação ao modo normal de operação de cada equipamento considerado na análise; assim, por exemplo, um modo de falha de uma válvula de controle que opera normalmente aberta, pode ser “falha em abrir ou falha fechada”;

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

19

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

3. Os analistas devem priorizar e se concentrar na análise, em especial, nas situações que possam provocar conseqüências relevantes;

4. Para cada modo de falha identificado deve-se procurar avaliara os efeitos em outros componentes ou no sistema; por exemplo, uma falha possa gerar o vazamento de um líquido por um selo de uma bomba tem um efeito imediato ao redor desse equipamento e, caso o produto seja inflamável, poderá ocasionar um incêndio afetando outros equipamentos da situados nas imediações.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

20

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

Por fim, para cada modo de falha e após a definição dos possíveis efeitos decorrentes da falha em questão devem ser apontadas eventuais recomendações, caso julgado necessário.

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO

21

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

A Figura 2, que segue, representa, de forma simplificada e esquemática, uma caixa d’ água de uso domiciliar, para a qual foi desenvolvida uma AMFE, de forma a se estudar as possíveis perdas decorrentes de falhas de seus componentes.

EXERCÍCIO

Figura 2 – Esquema Simplificado de Caixa D’ Água

22

Universidade Federal de Alagoas – UFALUnidade Acadêmica Centro de Tecnologia – CTEC

A Tabela 2, apresentada na sequência, mostra a aplicação da técnica AMFE para a caixa d’ água.

EXERCÍCIO

23