46O Setor Elétrico / Março de 2010

Apoio

Manu

tenç

ão e

létr

ica

indu

stri

al

Manutenção preditiva Uma empresa vinha desenvolvendo de modo

satisfatório um programa de manutenção, porém, o

relatório final de produção indicava a possibilidade

deaperfeiçoamentosnoprocesso.Estudosposteriores

revelaramque,paraaperfeiçoaroprocessocomganhos

deprodução,erapreciso,entreoutrosprocedimentos,

incluir a manutenção preditiva no programa de

manutenção.

Apósmuitas reuniões entre dirigentes, gerentes,

encarregados, supervisores e operários, chegaram

ao consenso de que a empresa, para instalar um

programa de manutenção preditiva, precisaria,

antes de qualquer coisa, capacitar uma equipe em

manutenção preditiva e orientar todo o pessoal por

meiodetreinamentosespecíficos.

Conceito

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 damanutenção

quepredizotempodevidaútildoscomponentesdas

máquinas e equipamentos, e as condições para que

essetempodevidasejabemaproveitado.

Na Europa, amanutenção preditiva é conhecida

pelonomedemanutençãocondicionalenosEstados

Unidosrecebeonomedepreditivaouprevisional.

Objetivos

Osobjetivosdamanutençãopreditivasão:

•Determinar,antecipadamente,anecessidadedeser-

viçosdemanutençãoemumapeçaespecíficadeum

equipamento;

•Eliminardesmontagensdesnecessáriasparainspeção;

Por Igor Mateus de Araújo e João Maria Câmara*

Capítulo III

Manutenção preditiva e detectiva

•Aumentarotempodedisponibilidadedosequipamentos;

•Reduzirotrabalhodeemergêncianãoplanejado;

•Impediroaumentodosdanos;

•Aproveitaravidaútiltotaldoscomponentesedeum

equipamento;

•Aumentaro graudeconfiançanodesempenhode

umequipamentooulinhadeprodução;

•Determinarpreviamenteasinterrupçõesdefabrica-

ção 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

aumentodaprodutividade.

Execução

Paraserexecutada,amanutençãopreditivaexige

a utilização de aparelhos adequados, capazes de

registrarváriosfenômenos,taiscomo:

•vibraçõesdasmáquinas;

•pressão;

•temperatura;

•desempenho;

•aceleração.

Com base no conhecimento e na análise

dos fenômenos, torna-se possível indicar, com

antecedência, eventuais defeitos ou falhas nas

máquinasenosequipamentos.

Após a análise dos fenômenos, a manutenção

preditiva adota dois procedimentos para atacar os

problemas detectados: estabelece um diagnóstico e

efetuaumaanálisedetendências.

47O Setor Elétrico / Março de 2010

Apoio

Diagnóstico

Detectada a irregularidade, o responsável terá o encargo de

estabelecer–namedidadopossível–umdiagnósticoreferenteà

origemeàgravidadedodefeitoconstatado.Estediagnósticodeve

serfeitoantesdeseprogramaroreparo.

Análise da tendência da falha

Aanáliseconsisteemprevercomantecedênciaaavariaoua

quebra,pormeiodeaparelhosqueexercemvigilânciaconstante,

predizendoanecessidadedoreparo.

Graficamente,temos:

Figura 1 – Análise da tendência de falha

Figura 2 – O funcionamento da manutenção preditiva

Oesquemaaseguirresumeoquefoidiscutidoatéomomento.

Amanutençãopreditiva,geralmente,adotaváriosmétodosde

investigaçãoparapoderintervirnasmáquinasenosequipamentos.

Entre os vários métodos, destacam-se os seguintes: estudo das

vibrações;análisedosóleos;análisedoestadodas superfícies;e

análisesestruturaisdepeças.

48O Setor Elétrico / Março de 2010

Apoio

Manutenção elétrica industrial

Estudo das vibrações

Todas as máquinas em funcionamento produzem vibrações

que,aospoucos, levam-nasaumprocessodedeterioração.Essa

deterioraçãoécaracterizadaporumamodificaçãodadistribuição

deenergiavibratóriapeloconjuntodoselementosqueconstituema

máquina.Observandoaevoluçãodoníveldevibrações,épossível

obterinformaçõessobreoestadodamáquina.

Oprincípiodeanálisedasvibraçõesbaseia-sena ideiadeque

asestruturasdasmáquinasexcitadaspelosesforçosdinâmicos(ação

deforças)dãosinaisvibratórios,cujafrequênciaé igualàquelados

agentesqueexcitadores.Secaptadoresdevibraçõesforemcolocados

empontosdefinidosdamáquina,elescaptarãoasvibraçõesrecebidas

portodaaestrutura.Oregistrodasvibraçõesesuaanálisepermitem

identificaraorigemdosesforçospresentesemumamáquinaoperando.

Pormeiodamediçãoeanálisedasvibraçõesdeumamáquina

em serviçonormaldeprodução,detecta-se, comantecipação, a

presençadefalhasquedevemsercorrigidas:

•rolamentosdeteriorados;

•engrenagensdefeituosas;

•acoplamentosdesalinhados;

•rotoresdesbalanceados;

•vínculosdesajustados;

•eixosdeformados;

•lubrificaçãodeficiente;

•folgaexcessivaembuchas;

•faltaderigidez;

•problemasaerodinâmicos;

•problemashidráulicos;

•cavitação.

Oaparelhoempregadoparaaanálisedevibraçõeséconhecido

comoanalisadordevibrações.Nomercadoháváriosmodelosde

analisadoresdevibrações,dosmaissimplesaosmaiscomplexos;

dos portáteis até aqueles que são instalados definitivamente nas

máquinascomamissãodeexecutarmonitoraçãoconstante.

Abaixo,umafotodoequipamentodevibraçãoutilizadoporumaequipe

preditiva,comumoperadorusandoumanalisadordevibraçõesportátile,em

destaque,oaparelhoutilizadoparaanalisedevibração,oCSI2130:

Figura 3 – Equipamento de vibração portátil utilizado por uma equipe de manutenção preditiva

Figura 4 – Análise feita em campo

Figura 5 – Medição realizada por uma equipe preditiva com um termovisor

Análise de temperatura

É a técnica demedições térmicas para levantamento da

temperaturadeoperaçãodeequipamentos,buchas,conexões

e conectores, etc. As técnicas termográficas servem para

identificarpontosquenteseminstalaçõeselétricasedetecção

defalhasemisolamentostérmicos.

A termografia é a técnica de ler emedir – à distância –

a temperatura de operação de componentes responsáveis

pelas conexões de equipamentos elétricos. Suas principais

vantagens são a ausência da necessidade de contato como

objeto sobanáliseeanão interferênciacomaprodução, já

quenãodesligamosoequipamentosobinspeção.

A termovisão é a técnica de ver as imagens térmicas a

partirdacaptaçãodasradiaçõestérmicas,invisíveisnafaixa

doinfravermelho,constantementeemitidas,absorvidase

reemitidaspeloscorposeobjetos.

Otermogramaéoresultadodaaplicaçãodatermografia,

isto é, formar e reproduzir as imagens visíveis a partir da

captação das radiações térmicas emitidas pelas conexões.

Esta radiaçãovariadeacordocoma temperaturaeoestado

dasuperfícieemissora.

50O Setor Elétrico / Março de 2010

Apoio

Análise dos óleos

Osobjetivosdaanálisedosóleossãoeconomizarlubrificantes

esanarosdefeitos.Osmodernosequipamentospermitemanálises

exataserápidasdosóleosutilizadosemmáquinas.Épormeiodas

análisesqueoserviçodemanutençãopodedeterminaromomento

adequado para sua troca ou renovação, tanto em componentes

mecânicosquantohidráulicos.

Aeconomiaéobtidaregulando-seograudedegradaçãooude

contaminaçãodosóleos.Essaregulagempermiteaotimizaçãodos

intervalosdastrocas.

Aanálisedosóleospermite,também,identificarosprimeiros

sintomasdedesgastedeumcomponente.Aidentificaçãoéfeitaa

partirdoestudodaspartículassólidasqueficammisturadascomos

óleos.Taispartículassólidassãogeradaspeloatritodinâmicoentre

peçasemcontato.

Aanálisedosóleosé feitapormeiode técnicas laboratoriaisque

envolvem vidrarias, reagentes, instrumentos e equipamentos. Entre

os instrumentos e os equipamentos utilizados temos viscosímetros,

centrífugas, fotômetros de chama, peagômetros, espectrômetros,

microscópios,etc.Olaboratorista,usandotécnicasadequadas,determina

aspropriedadesdosóleoseograudecontaminantesnelespresentes.

Asprincipaispropriedadesdosóleosqueinteressamemuma

análisesão:

•índicedeviscosidade;

•índicedeacidez;

•índicedealcalinidade;

•pontodefulgor;

•pontodecongelamento.

Em termos de contaminação dos óleos, interessa saber a

quantidadeexistentede:

•resíduosdecarbono;

•partículasmetálicas;

•água.

Assim como no estudo das vibrações, a análise dos óleos é

muito importante na manutenção preditiva. É a análise que vai

dizerseoóleodeumamáquinaouequipamentoprecisaounão

sersubstituído,equandoissodeveráserfeito.

Análise do estado das superfícies

A análise das superfícies das peças sujeitas aos desgastes

provocados pelo atrito também é importante para controlar o

graudedeterioraçãodasmáquinasedosequipamentos.Aanálise

superficialabrange,alémdosimplesexamevisual–comousem

lupa–váriastécnicasanalíticas,taiscomo:

•endoscopia;

•holografia;

•estroboscopia;

•moldeeimpressão.

Análise estrutural

Aanáliseestruturaldepeçasquecompõemasmáquinaseos

equipamentostambéméimportanteparaamanutençãopreditiva.

É pormeio da análise estrutural que se detecta, por exemplo, a

existênciadefissuras, trincasebolhasnaspeçasdasmáquinase

dosequipamentos. Emuniões soldadas, aanáliseestrutural éde

extremaimportância.

Astécnicasutilizadasnaanáliseestruturalsão:

•interferometriaholográfica;

•ultrassonografia;

•radiografia(raiosX);

•gamagrafia(raiosgama);

•ecografia;

•magnetoscopia;

•correntesdeFoucault;

•infiltraçãocomlíquidospenetrantes.

Periodicidade dos controles

Acoletadedadoséefetuadaperiodicamenteporumtécnico

queutiliza sistemas portáteis demonitoramento.As informações

recolhidas são registradas em uma ficha, possibilitando ao

responsável pela manutenção preditiva tê-las em mãos para as

providênciascabíveis.

Aperiodicidadedoscontrolesédeterminadadeacordocomos

seguintesfatores:

•númerodemáquinasaseremcontroladas;

•númerodepontosdemediçãoestabelecidos;

•duraçãodautilizaçãodainstalação;

•caráter“estratégico”dasmáquinasinstaladas;

• meios materiais colocados à disposição para a execução dos

serviços.

Atabelaaseguirmostraumexemplodeumprogramabásico

devigilânciadeacordocomaexperiênciaeohistóricodeuma

determinadamáquina.

Manutenção elétrica industrial

Figura 6 – Análise feita com o termovisor em atividade

51O Setor Elétrico / Março de 2010

Apoio

Métodos utilizados

Mediçãodevibração

Mediçãodasfalhas

erolamentos

Análiseestroboscópica

Análisedosóleos

Termografia

Exameendoscópico

Equipamentos vigiados

Todasasmáquinasgiratóriasdepotência

médiaoumáximae/ouequipamentoscríticos:

•Motores;

•Redutores;

•Compressores;

•Bombas;

•Ventiladores.

Todososrolamentos

Todososlugaresemquesequiserestudar

ummovimento,controlaravelocidade

oumedirosplanos

•Redutoresecircuitoshidráulicos

•Motores

•Equipamentosdealtatensão

•Distribuiçãodebaixatensão

•Componenteseletrônicos

•Equipamentoscomcomponentesrefratários

•Cilindrosdecompressores

•Aletas

•Engrenagensdanificadas

Equipamentos necessários

Medidordevibração

Analisador

Sistemadevigilânciapermanente

Medidorespecialouanalisador

Estroboscópiodoanalisador

devibrações

Feitapelofabricante

Subcontratação

(terceirização)

Endoscopia+fotos

Periodicidade da verificação

3.000a1.500horas

500horas

Segundoanecessidade

Seismeses

12meses

Todososmeses

Programa básico de vigilância

52O Setor Elétrico / Março de 2010

Apoio

*IGOR MATEUS DE ARAÚJO é engenheiro eletricista, atua na área de

manutenção elétrica desde 2003 e é, atualmente, gestor da Unidade

de Manutenção de Subestações e Linhas de Transmissão da Companhia

Energética do Rio Grande do Norte (Cosern).

JOÃO MARIA CÂMARA é técnico em eletrotécnica, engenheiro

eletricista, engenheiro de segurança do trabalho e especialista em

instrumentação. Foi chefe do departamento de manutenção elétrica da

Indústria Têxtil Seridó, professor do departamento de engenharia elétrica

da Universidade Federal do Maranhão e, atualmente, é professor e chefe

do departamento de engenharia elétrica da Universidade Federal do Rio

Grande do Norte.

CONTINUA NA PRÓXIMA EDIÇÃOConfira todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br

Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para o e-mail redacao@atitudeeditorial.com.br

Manutenção elétrica industrial

Asvantagensdamanutençãopreditivasão:

•aumentodavidaútildoequipamento;

•controledosmateriais(peças,componentes,partes,etc.)emelhor

gerenciamento;

•diminuiçãodoscustosnosreparos;

•melhoriadaprodutividadedaempresa;

•diminuiçãodosestoquesdeprodução;

•limitaçãodaquantidadedepeçasdereposição;

•melhoriadasegurança;

•credibilidadedoserviçooferecido;

•motivaçãodopessoaldemanutenção;

•boaimagemdoserviçoapósavenda,assegurandoorenomedo

fornecedor.

Limites técnicos da manutenção preditiva

Aeficáciadamanutençãopreditivaestásubordinadaàeficáciae

àconfiabilidadedosparâmetrosdemedidaqueacaracterizam.

Manutenção detectiva Chamamos de manutenção detectiva quando falhas ocultas

ou não-perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção são

detectadasporsistemasdeproteção.

Esse sistema de detecção é observado cada vez mais por

computadores digitais em instrumentação (sistemas digitais

de controle distribuídos – SDCD). É primordial para garantir a

confiabilidadeedeveserinterpretadoporpessoaltreinado.

Comparadocomamanutençãopreditiva,emqueénecessário

o diagnóstico a partir de parâmetros, na manutenção detectiva,

o diagnóstico é definido após o processamento das informações

colhidasnaplanta.