Guia de aplicações da termografia à

manutenção industrial

Sumário1. Detecção de conexões

elétricas frouxas ou corroídas 2. Detecção de desequilíbrios

e sobrecargas elétricas 3. Inspeção de rolamentos 4. Inspeção de motores elétricos 5. Inspeção de sistemas de vapor

A razão da termografia ser tão adequada à monitoração dos sistemas elétricos é que os componentes elétricos novos começam a se degradar assim que são instalados. Qualquer que seja a carga imposta ao circuito, a vibração, a fadiga e o envelhecimento causam o afrouxamento das conexões elétricas, ao passo que as condições ambientais podem apressar sua corrosão. Em poucas palavras, todas as conexões elétricas irão percorrer, ao longo do tempo, um caminho que ocasionará sua falha. Se não forem localizadas e corrigidas, essas conexões inadequadas levarão a uma falha do circuito. Felizmente, o afrouxamento ou a corrosão da conexão aumenta a resistência elétrica apresentada pela mesma e, uma vez que a maior resistência elétrica resulta no aquecimento da conexão, as imagens térmicas podem detectar a falha em desenvolvimento, antes que o equipamento venha a falhar.A detecção e correção das conexões deficientes, antes que ocorra uma falha, previnem tanto incêndios quanto paralisações iminentes, que podem ser críticas para as operações industriais, comerciais e institucionais. As medidas de prevenção são importantes porque, quando um sistema crítico vem a falhar, a falha aumenta inevitavelmente os custos, exige a realocação de funcionários e materiais, reduz a

produtividade, coloca em risco a lucratividade e afeta a segurança de funcionários e/ou clientes. A discussão a seguir se concentra na utilização de imagens térmicas, visando a correção de conexões frouxas, muito apertadas ou corroídas dos sistemas elétricos, comparando-se as temperaturas das mesmas nos painéis.

O que deve ser verificado?Examine os painéis sem as tampas e com a alimentação idealmente a 40% da carga máxima normal. Meça a carga, de forma que você possa avaliar adequadamente as cargas constatadas, em relação às condições operacionais normais.Cuidado: as tampas dos painéis elétricos só deverão ser retiradas por pessoal autorizado, utilizando equipamentos de proteção individual (EPI) adequados.Grave as imagens térmicas de todas as conexões que apresentarem temperaturas superiores àquelas de outras conexões semelhantes, em condições de carga idênticas.

O que se deve procurar?Em termos gerais, deve-se identificar as conexões que estiverem mais quentes que as outras. Esse aquecimento sinaliza uma resistência elétrica elevada, possivelmente decorrente de afrouxamento, aperto exagerado ou corrosão. Os pontos aquecidos em função de conexões geralmente

As imagens térmicas dos sistemas elétricos podem indicar as condições operacionais dos equipamentos que fazem parte desses sistemas. Na verdade, desde os primórdios da termografia, quatro ou

mais décadas atrás, a principal aplicação comercial das imagens térmicas tem sido a inspeção de sistemas elétricos.

1. Detecção de conexões elétricas frouxas ou corroídas

A temperatura das conexões desta bomba evaporadorase apresentava 50ºC acima do normal, na fase C.

aparecem mais quentes no local de maior resistência, resfriando-se conforme aumenta a distância do ponto crítico.Como já foi dito, o superaquecimento das conexões pode ocasionar a falha do circuito, conforme aumentar o afrouxamento ou a corrosão, devendo, portanto ser corrigido.A melhor solução é instituir uma rotina de inspeções regulares, incluindo todos os painéis principais e outras conexões onde a carga seja elevada, tais como motores, disjuntores, controles etc. Salve uma imagem térmica de cada conexão e confira periodicamente as medições, utilizando o software que acompanha o termo visor. Dessa forma, você terá imagens térmicas básicas nas quais poderá se basear, que irão ajudá-lo a determinar se os pontos aquecidos são normais ou não e verificar se as correções foram bem sucedidas.

O que significa um “alerta vermelho?”As condições que representam um risco de segurança deverão assumir prioridade quanto ao

reparo. As diretrizes da NETA (InterNational Electrical Testing Association) especificam que, quando a diferença de temperatura (DT) entre componentes semelhantes, submetidos a cargas semelhantes, excederem 15ºC, os reparos deverão ser imediatamente realizados. A mesma entidade recomenda que os reparos sejam realizados, quando a DT entre um componente e o ar ambiente exceder 40 °C.

Qual é o custo em potencial das falhas?Caso não seja corrigido, o superaquecimento de uma conexão elétrica frouxa ou corroída pode queimar um fusível de cinco dólares e interromper todo um processo de produção. Em seguida, será provavelmente necessária uma meia-hora, para desligar a alimentação, trazer um fusível de reposição do almoxarifado e substituir o fusível queimado. O custo em termos de perda de produção irá variar conforme a indústria e o processo, mas a perda de meia-hora de produção pode ser muito onerosa, para

determinadas indústrias. No caso das fundições, por exemplo, as perdas de produção decorrentes da imobilização foram avaliadas em aproximadamente US$ 1 mil por minuto.

Medidas subseqüentesAs conexões superaquecidas deverão ser desmontadas, limpas, reparadas e novamente montadas. Se a anomalia persistir após esse procedimento, o problema talvez não seja a conexão, embora sempre exista a possibilidade de um reparo inadequado.Use o multímetro ou um analisador das características da carga, para investigar outras causas possíveis do superaquecimento, como uma sobrecarga ou um desequilíbrio elétrico.Sempre que você encontrar um problema valendo-se do termo visor, use o software que acompanha o aparelho para documentar o fato em um relatório, incluindo a imagem térmica e a imagem digital do equipamento. Esta é a melhor forma de comunicar os problemas encontrados e de sugerir reparos.

As leituras da temperatura das conexões deste painel disjuntor eram elevadas, nas fases A e B, sugerindo uma

Uma “dica” de inspeçãoOs hardwares utilizados em conexões e contatos elétricos são freqüentemente brilhantes e refletem a energia infravermelha proveniente dos objetos mais próximos, o que pode afetar a medição das temperaturas e o registro das imagens. Os equipamentos muito sujos também podem prejudicar a exatidão das leituras. Visando melhorar a exatidão, espere até que a energia se dissipe e pinte com tinta escura as áreas onde serão realizadas as medições. Tenha o cuidado de não utilizar materiais combustíveis, como papel preto ou fita isolante.

carga desequilibrada.

O desequilíbrio elétrico pode ter várias causas, como um problema de alimentação, a tensão menor numa das fases ou uma falha da isolação interna dos rolamentos de um motor.

A degradação das conexões pode ser causada até mesmo por pequenos desequilíbrios na tensão, que reduzem a tensão fornecida e levam os motores e outros equipamentos a “puxar” uma corrente excessiva e a fornecer um torque menor (ocasionando estresse mecânico), apresentando falhas prematuras. Um desequilíbrio maior pode ocasionar a queima de um fusível, reduzindo a operação a uma só fase. Entrementes, a corrente desequilibrada retornará à fase neutra, levando a fornecedora de energia a multar a fábrica por ocasionar “picos” de consumo.Na prática, é quase impossível equilibrar perfeitamente as

voltagens das três fases. Visando ajudar os operadores de equipamentos a determinar os níveis aceitáveis de desequilíbrio, a National Electrical Manufacturers Association (NEMA) elaborou especificações referentes a diversos dispositivos, especificações essas que constituem um excelente ponto de partida para a comparação, durante as operações de manutenção e eliminação de problemas.

O que deve ser verificado?Capture as imagens térmicas de todos os painéis elétricos e outros pontos de conexão de carga elevada, como motores, disjuntores, controles etc. Ao constatar uma temperatura mais elevada, acompanhe o circuito correspondente e examine as derivações e cargas associadas.Examine os painéis e outros pontos de conexão, depois de retirar as tampas. Em termos ideais, os dispositivos elétricos deverão ser examinados depois que estiverem plenamente aquecidos e em condições estáveis, submetidos à pelo menos 40 % da carga típica. Dessa forma, as mensurações poderão ser adequadamente avaliadas e comparadas às condições operacionais normais.

O que se deve procurar?As cargas idênticas deverão resultar em temperaturas idênticas. Se as cargas estiverem desequilibradas, a fase ou as fases mais solicitadas se aquecerão mais

que as outras, devido ao maior calor gerado pela maior resistência. Não obstante, uma carga desequilibrada, as sobrecargas, as conexões inadequadas e o desequilíbrio harmônico também podem ocasionar um padrão semelhante. É necessário medir as cargas elétricas, para diagnosticar o problema.

As imagens térmicas são uma maneira fácil de se identificar diferenças de temperatura evidentes em circuitos industriais trifásicos, comparativamente às condições operacionais normais.

Analisando os gradientes térmicos das três fases, o técnico poderá identificar rapidamente as anomalias de cada fase, decorrentes de desequilíbrio ou sobrecarga.

Cuidado:As tampas dos painéis elétricos só deverão ser retiradas por pessoal autorizado, utilizando equipamentos de proteção individual (EPI) adequados.

2. Detecção de desequilíbrios e sobrecargas elétricas

A temperatura das conexões desta bombaevaporadora se apresentava 50ºC acima donormal, na fase C.

Observação: A temperatura abaixo do normal, em um circuito ou uma fase, pode indicar igualmente a existência de um componente defeituoso.A instituição de uma rotina de inspeções regulares, incluindo todas as conexões elétricas, constitui um procedimento dos mais sensatos. Utilizando o software que acompanha o termo visor, salve cada imagem captada e acompanhe as medições ao longo do tempo. Dessa forma, você contará com imagens térmicas básicas, às quais poderá comparar as imagens térmicas posteriores. Este procedimento o ajudará a decidir se um ponto mais quente ou mais frio constitui uma anomalia. Realizada a correção, as novas imagens térmicas o ajudarão a confirmar se os reparos foram bem sucedidos.

O que significa um “alerta vermelho?”Os reparos deverão ser priorizados em função da segurança – ou seja, as condições que representarem risco de segurança – seguidos pela importância do equipamento e pela extensão da variação de temperatura. As diretrizes da NETA (InterNational Electrical Testing Association) exigem o reparo imediato, quando a diferença de temperatura (∆T) entre dois ou mais componentes elétricos semelhantes, submetidos a cargas semelhantes, ultrapassar 15°C, ou quando a ∆T entre um componente elétrico e o ar ambiente exceder 40°C.

As normas da NEMA (NEMA MG1-12.45) advertem quanto ao risco de se operar qualquer motor, quando o desequilíbrio de tensão excede 1%. Na verdade, a NEMA recomenda substituir os motores que estiverem operando com desequilíbrio superior a 1%. As porcentagens de desequilíbrio seguro, referentes a outros equipamentos, são variáveis.

Qual é o custo em potencial das falhas?As falhas dos motores resultam normalmente de desequilíbrios de tensão. O custo total da falha será a somatória do custo do motor, do custo da mão-de-obra exigida para a substituição do mesmo, da produção descartada devido à desigualdade do que foi produzido, da operação da linha e da receita perdida durante o período que a linha permanecer inativa.Vamos supor que o custo de substituição anual de um motor de 50 hp seja US$ 5 mil, incluindo a mão-de-obra. Suponhamos agora que 4 horas de imobilização por ano representam a perda de US$6 mil por hora. Custo Total: US$5 mil + (4 x US$ 6 mil) = US$ 29 mil anuais.

Medidas subseqüentesQuando uma imagem térmica indica que todo um condutor está mais quente que os outros componentes que fazem parte do circuito, pode ser que esse condutor esteja subdimensionado ou sobrecarregado. Confira a capacidade nominal do condutor e verifique qual é a carga real, para

Uma “dica” de inspeçãoUma das principais utilidades da termografia é a localização de anomalias elétricas e mecânicas. Apesar da crença popular em contrário, a temperatura de um dispositivo – mesmo que seja a temperatura relativa – nem sempre constitui a melhor indicação de uma falha iminente desse dispositivo. Deve-se considerar outros fatores, entre eles as variações na temperatura ambiente e nas solicitações mecânicas e/ou elétricas, as indicações visuais, a importância crítica dos componentes, o histórico de componentes semelhantes, as indicações fornecidas por outros testes etc. O que tudo isso indica é que a termografia funciona melhor como um dos elementos da monitoração abrangente e de um programa de manutenção preventiva.

determinar qual é a origem do problema.Use a multímetro ou um analisador das características da carga, para verificar o equilíbrio da corrente e a carga imposta a cada fase. Examine a proteção e os comutadores no lado de entrada, quanto a possíveis quedas de tensão. Em termos gerais, a tensão da linha não deverá variar mais do que 10% da tensão nominal. A diferença de tensão entre o neutro e o terra indica o volume de sobrecarga do sistema e ajudará você a rastrear correntes harmônicas. Uma diferença de tensão acima de 3%, entre o neutro e o terra, merece ser examinada mais detidamente.As cargas variam e uma fase pode ficar subitamente 5% menor, se a linha transmitir uma carga unifásica consideravelmente maior. As quedas de tensão que ocorrem nos fusíveis e comutadores também podem ocasionar um desequilíbrio no motor e calor excessivo na raiz do problema. Antes de presumir que a causa foi encontrada, examine novamente o circuito, com o termo visor e o multímetro.Tanto o circuito de alimentação quanto os circuitos de derivação não deverão ser solicitados até o limite máximo permissível. As equações referentes às cargas impostas deverão, além disso, prever a possibilidade de correntes harmônicas. A solução mais comum, em caso de sobrecarga, é redistribuir as cargas entre os circuitos ou controlar os momentos em que as cargas são impostas, durante o processo em questão.Utilizando-se o software que acompanha o termo visor, será possível documentar cada um dos possíveis problemas, em um relatório que irá incluir uma imagem térmica e uma imagem digital do equipamento em questão. Esta será sempre a melhor forma de se comunicar problemas e sugerir reparos.

Muitos programas de manutenção preventiva (MPv) utilizam a termografia, para monitorar as temperaturas aparentes dos equipamentos operacionais, valendo-se dos valores térmicos para detectar e evitar a perda de equipamentos. Utilizando termo visores para obter mapas infravermelhos bidimensionais, das temperaturas apresentadas por rolamentos e alojamentos de rolamento, os técnicos conseguem comparar as temperaturas

operacionais reais e os padrões recomendados, detectando assim possíveis falhas.

O que deve ser verificado?Em termos gerais, a análise das vibrações é a tecnologia de MPv por excelência, para se monitorar grandes rolamentos acessíveis que operam a velocidades relativamente baixas; no entanto, essa monitoração só pode ser realizada com segurança, quando é possível instalar transdutores

nos rolamentos. Em se tratando de rolamentos relativamente pequenos (como os rolamentos de esteiras transportadoras, por exemplo), que operam a baixa velocidade mas são fisicamente inacessíveis ou impedem uma aproximação segura durante o funcionamento, a termografia representa uma boa alternativa à análise das vibrações. Na maioria dos casos, a termografia pode ser colhida a uma distância segura, com o equipamento em funcionamento. Além disso, a captação de uma imagem térmica, por meio de um equipamento portátil, exige menos tempo que a execução de uma análise das vibrações.Os equipamentos mecânicos devem ser inspecionados depois que houverem se aquecido até uma temperatura constante e estiverem operando sob condições normais de solicitação. Dessa forma, as medições poderão ser interpretadas em condições operacionais normais. Capte uma imagem térmica do rolamento a ser examinado e, se possível, capte também imagens térmicas dos outros rolamentos localizados na mesma área, que executam funções idênticas ou semelhantes como, por exemplo, os rolamentos da outra extremidade da esteira transportadora, da laminadora de papel, ou do outro alojamento de rolamento que sustenta o mesmo eixo.

O que se deve procurar?Os problemas dos rolamentos são normalmente confirmados

As imagens térmicas dos sistemas elétricos podem indicar as condições operacionais dos equipamentos que fazem parte desses sistemas. Na verdade, esde os primórdios da termografia, quatro ou mais

décadas atrás, a principal aplicação comercial das imagens térmicas tem sido a inspeção de sistemas elétricos.

3. Inspeção de rolamentos

O superaquecimento deste eixo e deste rolamento pode ser uma indicação de falha iminente, falta delubrificação adequada ou desalinhamento do rolamento.

comparando-se as temperaturas superficiais de rolamentos semelhantes, trabalhando em condições similares. As condições de superaquecimento aparecem como “pontos quentes” nas imagens infravermelhas e são normalmente encontradas comparando-se equipamentos semelhantes. Quando se examina os rolamentos de um motor, este procedimento exige que se compare as temperaturas das duas tampas (quando existirem motores e rolamentos do mesmo tipo) ou as temperaturas do estator e da tampa do motor.Em termos gerais, é aconselhável instituir uma rotina de inspeções regulares, que inclua todos os equipamentos rotativos críticos. Caso já exista uma rotina de análise regular das vibrações, a termografia poderá ser facilmente incluída nas iniciativas de monitoração já implantadas. De qualquer forma, salve uma imagem térmica de cada componente fundamental do equipamento e acompanhe as medições ao longo do tempo, utilizando o software que acompanha o termo visor. Dessa forma, você contará com imagens térmicas básicas, às quais poderá comparar as imagens térmicas posteriores. Este procedimento o ajudará a decidir se um ponto mais quente ou mais frio constitui uma anomalia e o ajudará a confirmar se os reparos foram bem sucedidos.

O que significa um “alerta vermelho?”As condições que representam um risco de segurança deverão assumir prioridade quanto ao

reparo. Além disso, a identificação do momento que será necessário tomar medidas para impedir que um rolamento ocasione a perda de um equipamento crucial é um empreendimento realizado caso por caso, que se tornará mais fácil com a experiência. A título de exemplo, mencione-se o caso de uma linha de difícil monitoração, existente numa montadora automotiva, onde o fabricante abandonou a simples análise das vibrações e adotou uma combinação de análise das vibrações e termografia, visando confirmar se as temperaturas operacionais normais dos rolamentos da linha se enquadravam numa faixa específica. O pessoal de MPv da empresa, adequadamente treinado em termografia, considera atualmente que um rolamento funcionando acima da temperatura operacional normal da faixa constitui uma situação de “alarme”.Ao utilizar a termografia em relação a rolamentos que não são normalmente monitorados através da análise das vibrações, ou mesmo quando examinar aleatoriamente alguns rolamentos, tente aproveitar a “dica” da montadora automotiva e implantar alguns critérios de “alarme”, semelhantes àqueles de outras tecnologias de monitoração. Alguns especialistas em termografia já estabeleceram, por exemplo, regras empíricas quanto aos diferenciais máximos de temperatura (Ts), permissíveis nos rolamentos de determinados tipos de equipamentos que utilizam técnicas de lubrificação específicas (graxa, banho de óleo etc.).

Uma “dica” de inspeçãoModifique as tampas e proteções dos sistemas de esteira transportadora e dos componentes motrizes, de forma que os rolamentos e acoplamentos possa ser inspecionados através da termografia. Estude a instalação de portinholas com dobradiças ou painéis de rede metálica, em vez de painéis de metal. Certifique-se de não comprometer a segurança do pessoal, quando realizar alguma modificação.

Qual é o custo em potencial das falhas?Em se tratando da falha de um rolamento, em um motor, uma bomba, uma transmissão ou outros componentes críticos, você poderá analisar o custo somando os custos do reparo, da perda de produção e da mão-de-obra. No caso de uma montadora automotiva, o custo aproximado da reparação de uma determinada bomba é superior a US$ 15 mil, aos quais se deve acrescentar US$ 30 mil por minuto, referentes à perda de produção, e mais US$ 600 por minuto, referentes à mão-de-obra. Vale, portanto a pena manter essa bomba em boas condições de funcionamento.

Medidas subseqüentesTodos os equipamentos rotativos geram calor, nos pontos de atrito e nos rolamentos do sistema. A lubrificação reduz o atrito e (conforme o tipo) dissipa o calor em graus variáveis. As imagens térmicas permitem que você literalmente “fotografe” esse processo, revelando simultaneamente as condições de cada rolamento. Quando uma termografia indicar o superaquecimento de um rolamento, você poderá emitir uma ordem de serviço para substituir ou lubrificar o rolamento afetado. A análise das vibrações ou outras tecnologias de MPv poderão ajuda-lo a identificar a medida mais adequada.Sempre que você encontrar um problema valendo-se do termo visor, use o software que acompanha o aparelho para documentar o fato em um relatório, incluindo a imagem térmica e a imagem digital do equipamento. Esta é a melhor forma de comunicar os problemas encontrados e de sugerir reparos.

O programa destinado a prevenir as onerosas falhas, nas suas instalações, será aperfeiçoado com a inclusão de imagens térmicas, como técnica de monitoração das condições dos motores elétricos. Utilizando um termo visor portátil, você poderá captar medições infravermelhas do perfil de temperatura dos motores, na forma de imagens bidimensionais.As imagens térmicas dos motores elétricos revelam as condições operacionais dos mesmos, espelhadas pelas temperaturas superficiais. Essa monitoração é importante como forma de se prevenir muitos defeitos inesperados, em sistemas críticos para os processos industriais, comerciais e institucionais. As medidas preventivas são importantes, porquê, quando um sistema crítico vem a falhar, isso aumenta inevitavelmente os custos, exige a realocação de funcionários e materiais, reduz a produtividade e pode colocar em risco a lucratividade e mesmo o bem estar de funcionários e/ou clientes, caso a falha não seja corrigida.

O que se deve procurar?Em termos gerais, deve-se examinar os motores enquanto os mesmos estiverem funcionando em condições operacionais normais. Ao contrário dos termômetros infravermelhos, que só indicam a temperatura de pontos isolados, o termo visor consegue captar simultaneamente a temperatura de milhares de pontos

correspondentes aos componentes críticos: o motor, os acoplamentos e os rolamentos do eixo e as caixas de transmissão. Lembre-se : cada motor é projetado para operar a uma temperatura interna específica. Os outros componentes não devem ficar tão quentes quanto a carcaça do motor.O que se deve procurar?Todos os motores indicam a temperatura operacional normal, estampada na placa de especificações. Embora a câmera infravermelha não consiga “enxergar” o interior do motor, as temperaturas superficiais constituem indicações das temperaturas internas. À medida que se aquecem internamente, os motores também se aquecer externamente. Sendo assim, um técnico experiente na utilização do termo visor, que também entenda de motores elétricos, poderá utilizar as imagens térmicas para identificar problemas como resfriamento insuficiente, falhas de rolamentos iminentes, problemas nos acoplamentos e degradação do isolação do rotor ou do estator.Em termos gerais, é aconselhável instituir uma rotina de inspeções regulares, que inclua todas as combinações críticas de motor/transmissão. Salve uma imagem térmica de cada conjunto e acompanhe as medições ao longo do tempo. Dessa forma, você contará com imagens térmicas básicas para fins de comparação, que o ajudarão a decidir se um ponto mais aquecido constitui

Os motores elétricos são a espinha dorsal das atividades industriais. O Departamento de Energia dos Estados Unidos calcula que existam 40 milhões de

motores em operação, apenas nos Estados Unidos, e o fato desses motores consumirem 70% da eletricidade consumida pelo setor industrial indica a importância dos mesmos.

4. Inspeção de motores elétricos

Os rolamentos que funcionam corretamente devemapresentar temperaturas mais baixas.

ou não uma anomalia e, uma vez realizado o reparo, a verificar se o mesmo foi bem sucedido.

O que significa um “alerta vermelho?”As condições que representam um risco de segurança deverão assumir prioridade quanto ao reparo. Realizado o reparo, lembre-se de que cada motor tem uma temperatura operacional máxima, que normalmente é estampada na placa de especificações e inclui o diferencial térmico máximo, entre o motor e o ar ambiente. A maioria dos motores é projetada para funcionar à temperatura ambiente máxima de 40ºC. Em termos gerais, cada 10ºC acima da temperatura operacional nominal reduzem em 50% a vida útil de um motor. As inspeções infravermelhas regularmente programadas identificam os motores que estão começando a superaquecer. Até mesmo as primeiras imagens térmicas irão revelar se um motor está funcionando a uma

temperatura mais elevada que outro motor que executa uma tarefa semelhante.

Qual é o custo em potencial das falhas?Você poderá analisar cada motor, baseando-se no custo do próprio motor, na duração média das paralisações ocasionadas pela falha de um motor, na mão-de-obra exigida para a substituição do motor etc. É claro que as perdas de produtividade decorrentes das paralisações variam de uma indústria para outra. As perdas causadas por uma laminadora de papel parada, por exemplo, podem chegar a US$ 1 mil por hora, ao passo que, nas fundições, as perdas podem ser tão elevadas quanto US$ 1 mil por minuto.

Medidas subseqüentesSe você suspeitar que o superaquecimento resulta de uma das anomalias a seguir, considere as medidas igualmente pormenorizadas:

a. Fluxo de ar insuficiente. Se for possível uma breve paralisação que não afete o processo industrial, desligue o motor durante o tempo necessário para a limpeza das grades de admissão do ar. Programe uma limpeza mais completa, durante a próxima paralisação programada.

b. Tensão desequilibrada ou sobrecarga. Em geral, uma conexão que esteja oferecendo maior resistência, na caixa de comutação ou das conexões do motor, pode ser identificada através da inspeção termográfica e confirmada por meio de um multímetro ou analisador da qualidade da alimentação.

c. Falha de rolamento iminente. Se a termografia indicar o superaquecimento de um rolamento, emita uma ordem de manutenção para que o rolamento seja substituído ou lubrificado. Embora seja mais onerosa e exija um especialista, a análise das vibrações poderá freqüentemente ajudar você a escolher a melhor medida corretiva.

d. Falha da isolação. Os rolamentos dos motores podem ser testados por meio de um aparelho de teste. Caso a isolação apresente falhas, emita uma ordem de manutenção para substituir o motor assim que for possível.

e. Desalinhamento axial.Na maioria dos casos, a análise das vibrações poderá confirmar a existência de um acoplamento desalinhado. Caso a paralisação seja possível, poderá ser usado um dispositivo de alinhamento a laser, corrigindo-se o desalinhamento.

Sempre que você encontrar um problema valendo-se do termo visor, use o software que acompanha o aparelho para documentar o fato em um relatório, incluindo a imagem térmica e a imagem digital do equipamento. Esta é a melhor forma de comunicar os problemas encontrados e de sugerir reparos.

Uma “dica” de inspeçãoÀs vezes é difícil observar diretamente o componente que você quer inspecionar, como acontece no caso dos motores ou transmissões localizados no topo de determinadas máquinas. Experimente usar um espelho térmico, para observar o reflexo do componente. Uma chapa de alumínio de 3 mm de espessura funcionará perfeitamente. Instale-a temporariamente ou monte-a permanentemente em um lugar que facilite as inspeções. A chapa não precisará ser muito polida para ser eficiente. No entanto, se você estiver tentando obter leituras da temperatura exata (e não apenas leituras comparativas), você terá que aprender como poderá “personalizar” esse espelho e compensar coerentemente a emissividade do mesmo. Esta técnica exige que a superfície do espelho esteja limpa, uma vez que o óleo e outros sedimentos podem alterar as propriedades de reflexão do espelho.

Esta imagem térmica ilustra um motor frio à esquerda e uma transmissão quente à direita, revelando uma grave anomalia.

O vapor é igualmente utilizado como força motriz e na geração de eletricidade. No entanto, o vapor não é �gratuito� e a alimentação das caldeiras geradoras custa anualmente bilhões de euros.Em termos gerais, o vapor é uma forma muito eficiente de se transportar energia térmica, uma vez que o volume de calor latente, exigido pela transformação da água

em vapor, é consideravelmente elevado; além disso, o vapor pode ser facilmente movimentado através de sistemas de tubulação pressurizados, capazes de oferecer essa energia a custos razoáveis. No momento que chega ao local onde será utilizado e transfere seu calor latente, para o ambiente ou para um processo, o vapor se transforma em água que pode ser retornada à caldeira, para ser novamente convertida em vapor.Existem várias tecnologias adequadas à monitoração de sistemas de vapor, visando determinar as condições de funcionamento adequadas. Entre elas, mencione-se a termografia infravermelha (TI), através da qual os técnicos captam imagens térmicas bidimensionais das temperaturas superficiais de equipamentos e estruturas. As imagens térmicas dos sistemas de vapor revelam as temperaturas relativas dos componentes dos sistemas, indicando assim a eficiência operacional de cada componente.

O que se deve procurar?A inspeção através da termografia, combinada à inspeção por meio da ultra-sonografia, aumenta consideravelmente o índice de detecção dos problemas existentes em sistemas de vapor. Examine todos separadores e todas as tubulações de transferência do vapor, incluindo aquelas subterrâneas. Inspecione também os trocadores de calor, as caldeiras e os equipamentos que utilizam o vapor. Em outras palavras, examine todos os componentes do sistema de vapor, valendo-se do termo visor.

O que se deve procurar?Os separadores do vapor são válvulas destinadas a eliminar tanto o condensado quanto o ar do sistema. Durante a inspeção, utilize os testes tanto térmico quanto ultra-sônico, para identificar os separadores de vapor problemáticos e verificar se eles falharam na posição aberta ou fechada. Em termos gerais, se a termografia revelar uma elevada temperatura de admissão e uma baixa temperatura de saída (< 100 °C), isso indica que o separador de vapor está funcionando corretamente. Se a temperatura de admissão for consideravelmente inferior à temperatura do sistema, o vapor não está chegando até o separador. Procure algum problema fluxo acima � uma válvula emperrada, um bloqueio da tubulação etc. Se as temperaturas de admissão

5. Processo: Inspeção de sistemas de vapor

Quando o separador de vapor estiver funcionando corretamente, como neste exemplo, as imagens térmicasdeverão indicar uma abrupta mudança na temperatura.

De acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos DOE), mais de 45% de todos os combustíveis utilizados pelas indústrias norte-americanas são consumidos na geração de vapor. O vapor é utilizado para aquecer matérias-primas e

estabilizar produtos semiacabados. É também uma fonte de energia para equipamentos, bem como geração de calor e eletricidade. Mas o vapor não é de graça. São necessários bilhões de dólares paraalimentar caldeiras que geram o vapor.

e saída forem idênticas, o separador provavelmente enguiçou na posição aberta e está “insuflando vapor” na tubulação do condensado. O sistema irá funcionar mesmo assim, mas haverá uma considerável perda de energia. A baixa temperatura de admissão e saída indica que o separador enguiçou na posição fechada e que o condensado está enchendo o separador e a tubulação de admissão.Use também o termo visor enquanto o sistema de vapor estiver em operação, para examinar a possibilidade de haver algum bloqueio nas tubulações de transferência, incluindo válvulas fechadas e, possivelmente, vazamentos nas tubulações subterrâneas ou anomalias nos trocadores de calor ou nas caldeiras tubulares, especialmente dos materiais refratários e de isolação ou dos reparos mais recentes.Estude a implantação de uma rotina de inspeções regulares, incluindo todos os principais componentes do sistema de vapor existente, de forma que todos os separadores sejam examinados

pelo menos uma vez anualmente. Os separadores maiores ou mais importantes deverão ser examinados com maior freqüência, já que os possíveis prejuízos serão maiores. Com o passar do tempo, esse processo ajudará a confirmar se os pontos mais aquecidos ou relativamente frios são normais ou não, permitindo ainda que se confirme o sucesso dos reparos executados.

O que significa um “alerta vermelho?”O vapor apresenta temperaturas muito elevadas e é freqüentemente transferido a alta pressão; sendo assim, qualquer anomalia que represente risco de segurança deverá assumir maior prioridade quanto ao reparo. Em muitas situações, os problemas imediatamente mais importantes são a solução daqueles capazes de afetar a capacidade de produção.

Qual é o custo em potencial das falhas?Os prejuízos decorrentes da paralisação de um sistema de

“Dica” de relatório:Reserve um espaço no formulário de relatório, para programar uma inspeção de acompanhamento. Isso pode ser algo tão simples quanto deixar um espaço em branco, com o título “Termograma de Acompanhamento”, ou então registrar a data atual. Planeje a carga de trabalho de forma que você possa realizar uma rápida inspeção de acompanhamento, depois que os reparos forem executados. Alguns técnicos em termografia reservam a última sexta-feira de cada mês. Isso não só permitirá que a adequação do reparo seja validade, como também aumentará a boa vontade da equipe que executou o reparo. E o mais importante: dará a você a oportunidade de descobrir o que estava realmente errado e talvez até observar os componentes danificados, algo vital para o seu aperfeiçoamento técnico de longo prazo.

vapor variam de indústria para indústria. Entre as indústrias que mais utilizam o vapor, merecem menção a indústria química, a indústria farmacêutica e as usinas de processamento de alimentos e bebidas. Avalia-se que o custo da hora parada, nessas indústrias, fique entre US$ 700 mil e US$ 1,1 milhão.Dito de outra forma, se um separador de vapor existente em um sistema de 7 bar vier a enguiçar na posição aberta, o desperdício será de aproximadamente US$ 3 mil por ano. Se a sua fábrica não houver realizado nenhuma manutenção dos separadores de vapor, nos últimos três a cinco anos, você pode estar certo de que 15 a 30% dos separadores já enguiçaram. Sendo assim, se o sistema incluir 60 separadores de tamanho médio, as perdas causadas pela “perda de compressão” atingem provavelmente uma cifra entre US$ 27 mil e US$ 54 mil anuais.

Medidas subseqüentesAs técnicas predominantes para verificar o desempenho dos separadores de vapor são “a observação, a auscultação e a medição das temperaturas”. A implementação de um programa básico de inspeções anuais dos separadores de vapor e equipamentos relacionados, através do infravermelho, provavelmente reduzirá em 50% a 75% as perdas de vapor. Uma das abordagens mais sensatas é estabelecer prioridades quanto ao reparo, baseadas na segurança, na perda de vapor/energia e no possível impacto sobre a produção e a qualidade.Sempre que você encontrar um problema valendo-se do termo visor, use o software que acompanha o aparelho para documentar o fato em um relatório, incluindo a imagem térmica e a imagem digital do equipamento. Esta é a melhor forma de comunicar os problemas encontrados e de sugerir reparos.

Quando o separador de vapor estiver funcionando corretamente, como neste exemplo, as imagens térmicasimagens térmicas deverão indicar uma abrupta mudança na temperatura.

A termografia ao seu alcanceFáceis de utilizar graças à operação “apontar-e-apertar” e à orientação intuitiva pela tela do aparelho, os termo visores da Série Ti não exigem nenhum treinamento especial para se obter medições exatas. Basta apontar para o alvo e acionar o instrumento, que ele automaticamente regulará a faixa de temperatura de modo a apresentar uma imagem nítida. A imagem e os dados de medição relacionados serão armazenados assim que o operador apertar o gatilho. A Série Fluke Ti de preço acessível coloca o potencial da termografia nas mãos das pessoas que melhor conhecem as máquinas e a instalações de uma indústria.

Termo visores da Série Fluke Ti

Robustos e confiáveisA Fluke oferece uma das faixas mais abrangentes de instrumentos de teste e diagnóstico e os Termo visores da Série Ti complementam essa variedade. Como todos os instrumentos da Fluke, os termo visores são confiáveis, robustos e construídos de forma a suportar os ambientes industriais mais agressivos.

Representando uma revolução em matéria de termografia, os termo visores da Série Fluke Ti rebaixam o limiar de utilização desta poderosa tecnologia. Projetados para aplicações industriais,

estes produtos colocam a termografia ao alcance do pessoal de serviço e manutenção, as pessoas que melhor conhecem as instalações e os equipamentos.

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