Manutenção Preditiva  X  Manutenção Programada   

 

"A seguir mostraremos um caso histórico relacionando duas formas de manutenção, em dois ventiladores industriais que foram instalados em 1978 e funcionaram até meados de 2010".

 

 

Objetivo:  

Comparar com base em um modelo prático, as vantagens do monitoramento de máquinas pôr meio da "Análise de Vibrações" ao invés de se executar trocas programadas pela "Manutenção Preventiva". Usando como exemplo os ventiladores da caldeira VI, montada no ano 1978 na Usina Têxtil em São José dos Campos SP.

 

Histórico:   

            Como a caldeira entrou em funcionamento em meados de 1979, e conforme normas Governamentais , teria que ser feito uma inspeção periódica. Aproveitando esta parada fazia-se também uma inspeção em outros  componentes  tais como, motores, ventiladores e outros. Coincidiu que em 1978 tivemos a  aquisição do  aparelho de análise de vibrações, marca B & K 3517 graças a sobra da verba de construção da caldeira .

              O aparelho adquirido era de ultima geração, e foi recomendado inclusive pelo professor L. X. Nepomuceno (autor da obra Técnicas de Manutenção Preditiva Vol 2)- Editora Edgar Blucher), como sendo o melhor e mais preciso da época.

              Também em 1979 iniciamos  o trabalho de monitoramento de vários equipamentos inclusive dos ventiladores em questão.

 

Comentários:   

             " Na ocasião do preparo da primeira inspeção da caldeira VI, o encarregado da manutenção me indagou, a respeito do estado vibratório dos dois ventiladores e da necessidade de incluí-los na parada para uma revisão preventiva, pois a verba já estava inclusa no Budget. Ficou para mim a decisão difícil, já que o aparelho era recente e tínhamos pouca experiência, mas do outro lado estava em jogo a Análise de Vibrações.            

              Decidi então assumir a responsabilidade de não revisar os ventiladores, devido a grande responsabilidade que significava a caldeira VI no contexto fabril, foi convocado uma reunião pela gerência. Analisando-se os valores dos espectros e comparando-os com a norma ISO-2372,verificamos  que o equipamento estava em “ótimas” condições de funcionamento ".

   

Manutenção tradicional . 

É também chamado de revisão programada ou sistemática, onde era previsto a revisão em determinada época .

Esta determinação era feita a partir de experiência e da importância do equipamento dentro do parque fabril. Pôr outro lado a supervisão tinha que assumir toda  a responsabilidade do bom funcionamento do equipamento. Era comum que se trabalha-se com uma grande margem de segurança, que chamávamos na gíria de, “guarda chuvas”, como veremos mais a frente. Para sentir melhor a responsabilidade do encarregado de manutenção em caso de acidente grave, poderiam até rolar cabeças.

 

1.0 - Comparação entre as dificuldades de uma montagem de equipamento novo conforme projeto, e uma revisão do mesmo equipamento já trabalhando na Indústria.  

Equipamentos Novos

(Tempo para desmontagem não existe)

 

Equipamento Revisado no Local de Trabalho

O tempo para desmontagem, revisão e montagem, é pré determinado e compromissado com outras tarefas do cronograma. Em contraposição só teremos uma melhor visão do estrago, após a completa desmontagem do equipamento. Os imprevistos sempre ocorrem e com isso aumenta a pressão sobre a equipe mecânica.

    Todos esses itens prejudicam em muito a qualidade do serviço, afetando diretamente a vida do equipamento, e exigindo no futuro paradas com maior freqüência  (ver Gráfico  1A). Razão pela qual deve-se evitar ao máximo possível as intervenções mecânicas, isto é possível monitorando-se o equipamento por análise de vibração.

   

 

2.0  - Agora uma comparação gráfica de uma manutenção programada ou sistemática e uma manutenção monitorada.  

Usaremos como modelo um ventilador de uma estufa, potência 5 cv classificado pela norma ISO 10816-2 como pertence ao grupo “I” com a vida nominal dos rolamentos estimado em 4 anos.


  O Gráfico 1A  - mostra a evolução do nível vibratório após várias intervenções programadas, com troca dos rolamentos, vedadores e graxa anualmente.  

 

 

 Com a freqüente montagem e desmontagem vão se introduzindo pequenas folgas entre eixo/rolamento e rolamento/carcaça exigindo após 5 a 6 anos a troca também dos mesmos. Resumindo custo de 6 revisões em 6 anos.

No gráfico abaixo foi considerado que todas as revisões foram bem sucedidas.  

 

 

 

 

 

 

   

 

 

Gráfico 1B  

 

"Com a manutenção monitorada a vida útil dos rolamentos é explorada ao máximo reduzindo drasticamente as revisões, resultando em um  maior aproveitamento do eixo e mancal".

 

Outras vantagens do monitoramento

 

Figura 1 - Exemplo do desgaste dos mancais devido a intervenções mecânicas, destruindo as dimensões e superfícies dos assentamentos de rolamentos eixos e polias.  

 

 

Exemplo Prático

 Neste exemplo iremos nos referir exclusivamente aos dois ventiladores da caldeira VI, mencionados no início, que entraram em funcionamento em 1979.

Figura 2 - Conjunto dos ventiladores .

CARACTERISTICAS:

Fabricante - Ventiladores Bernauer

Tipo - VBR-300/1800

Vazão - 54930 m3/h

Pressão - 830mm/ca a 20 graus C. n. do m.

Temperatura de trabalho - 40 a 50 graus C.  

Rotação - 1150 rpm

Rotor - Diâmetro 1908 mm

  • Largura no diâmetro ext. 308 mm

  • Largura no diâmetro int. 400 mm

  • Peso - 950 Kg

  • Peso eixo - 83 Kg

  • Número de pás - 6

                                        Motor  fabricante - Arno  

- Potência - 250 c.v.

- Rotação 1150 rpm

- Acoplamento tipo - Flexibox TDE 260 estilo 3

- Mancal - caixa dupla soldada

 

     

 

 

  Figura 3 - Rolamento (lado acoplamento)número 22318C. PONTO DE MEDIÇÃO 03 (VER FIGURA 02 )

Dimensões - 90x190x64.

Carga. Dinâmica - 400 KN.

Vida nominal - > 200.000 horas de trabalho .

Nota -    Hoje a capacidade dinâmica aumentou aprox . 33%

                                           

 

 

 

  Figura 4 - Rolamento (lado rotor) número 22318C. PONTO DE MEDIÇÃO 04(VER FIGURA 02 )

Dimensões - 90x190x43.
Carga. Dinâmica - 216 KN.

Vida nominal - > 77.000 horas de trabalho .

Nota -    Hoje a capacidade dinâmica aumentou aprox . 47%

 

 

 

 

 

Gráfico 2 : 

   

 

Ventilador número 1    

Horas reais trabalhadas = 164.772 hs 

  Serviços rotineiros de manutenção :

  1. Verificar nível de óleo cadência diária.

  2. Troca de óleo cadência semestral.

  3.  Limpeza do rotor em paradas gerais.   

Intervenções realizadas :

  1. 1984  balanceamento, ver figura 5

  2. 1991 rotor com rachadura, soldado, sem balanceamento 

                                         

Figura 5

Ventilador 1 - Espectros demonstrando sintoma de desbalanceamento, após limpeza do rotor e após balanceamento.

 

 

 Figura 6

Primeiro espectro com o aparelho B&K 3517 em 1980.

 

Figura 7

Primeiro espectro com B&K 2515 em 1989.  

A partir de 1992 em diante o monitoramento esta sendo feito com os aparelho

SKF CMVA-10 e CMVA-55

   

A seguir vamos mostrar as curvas de tendências do "PM4H"(lado rotor ventilador), destacando as intervenções e aparelhos usados na monitoração da máquina.

 

 

 

 

Figura 8A

 Curva de tendência aparelho B&K 3517, parâmetro velocidade RMS em valores globais.   

 

 

 

 

 

 

 

 

  Figura 8B

 Curva de tendência Aparelho 2515, parâmetro velocidade RMS em valores globais. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Figura  8C  

 Curva de tendência aparelhos CMVA10/20, parâmetro velocidade RMS em valores globais.

 

 

 

 

 

Ventilador número 2

Este ventilador sofreu duas intervenções com troca de rolamentos( gráfico 2).

A primeira intervenção foi acidental, devido a falta de lubrificação que teve como conseqüência a substituição de ambos os rolamentos.

A segunda intervenção verificou-se por intermédio da análise de vibrações; o defeito em um dos rolamentos. Novamente foram substituídos ambos os rolamentos.

Podemos observar neste ventilador, a mesma tendência demonstrada anteriormente no gráfico 1B , logicamente em proporções menores devido a seu grande porte.

   

Finalizando deixamos a seguinte reflexão:  

“A longevidade do equipamento e a conseqüente redução de custos, são uma feliz combinação entre projeto, monitoração e manutenção. Esses três não podem continuar ignorando-se.” 

 

                                                           Atenciosamente,    

Wilhelm Henseler Filho  

  Consultor Técnico exclusivo  

 

 

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