Frequência Ótima para Inspeções de Equipamentos: Guia Prático

Esta é uma pergunta que ouvimos muito quando estamos em plantas, moinhos e minas ao redor do mundo. A resposta curta é que você deve usar sua experiência e senso comum apoiados por estrutura de decisão lógica.

Vamos começar definindo o que entendemos por inspeções. Inspeções incluem todas as inspeções objetivas e subjetivas.

• Inspeções objetivas (medimos algo) por observação ou uso de instrumento. Instrumentos podem incluir analisador de vibração, câmera infravermelha, voltímetro, medidor de vazão, ou ultrassônico.

• Inspeções subjetivas são inspeções olhe-ouça-sinta-cheire

Para definir a frequência de suas inspeções de manutenção preventiva, você precisa entender o que é Período de Desenvolvimento de Falha (FDP).

Período de Desenvolvimento de Falha (FDP) (ou Curva Pf)

O FDP é o período de tempo desde quando é possível detectar uma falha até que a quebra ocorra. Uma falha é quando um sistema ou equipamento está operando corretamente dentro de parâmetros dados mas tem sinais de problemas.

Por exemplo, uma bomba centrífuga pode estar cavitando, mas ainda fornecendo vazão requerida para a operação; esta é uma falha, mas não uma quebra. As cavitações em nosso exemplo eventualmente se desenvolverão em quebra. A quebra ocorre quando a bomba é incapaz de realizar sua função pretendida.

 

 

O FDP é a diferença de tempo entre a falha e a quebra. Se a bomba começou a cavitar às 6h e quebrou às 18h seis dias depois, o FDP é 156 horas.

Então, qual a Frequência de Inspeção?
A resposta teórica é muito simples. A frequência de inspeção deve ser aproximadamente: FDP/2

Por exemplo, se o período estimado de desenvolvimento de falha é 14 dias e precisamos de tempo para planejar e agendar manutenção corretiva para aquela falha para evitar quebra. Frequência de inspeção razoável é 7 dias (FDP/2). Se frequência de inspeção for maior que 14 dias, podemos perder a falha e teremos uma quebra.

O problema real é que não sabemos qual é o FDP. Não há padrão, nenhuma documentação e a maioria das plantas não tem histórico de FDP.

Ferramentas de Inspeção Mudam o FDP

FDP muda quando temos acesso a melhores ferramentas. Por exemplo, podemos detectar problema em rolamento de bloco de almofada ouvindo com estetoscópio. Este método pode nos dar período de aviso de alguns dias (em média dependendo da situação). No entanto, se usamos analisador de vibração, provavelmente detectamos a mesma falha pelo menos 6 semanas antes.

A falha é a mesma, mas o FDP mudou! Em grande parte, a única razão pela qual compramos ferramentas de inspeção é estender o FDP com mais precisão.

Na realidade, a capacidade de detectar falha durante o FDP também depende da habilidade da pessoa em fazer inspeção, ambiente (iluminação, temperatura, indoor vs outdoor, etc.), parâmetros operacionais no momento da inspeção, design e acessibilidade do equipamento, e muito mais.

Muitas variáveis

Algumas variáveis que atrapalham muitas plantas ao calcular FDPs são:

• Cada componente tem muitos modos de falha e cada modo pode ter FDPs diferentes.

• FDP pode mudar dependendo da ferramenta de inspeção, técnica, pessoa fazendo inspeção, e mais.

• Cada componente roda em velocidades diferentes, ambientes diferentes e cargas diferentes.

Todas estas variáveis inevitavelmente levam muitas plantas a fazer a coisa errada… iniciar estudo massivo para encontrar respostas para estas variáveis.

Por que estudo massivo não é boa abordagem? Quero dizer, tudo que você tem é tempo, certo?

Esta não é boa abordagem porque em 999 de 1000 vezes, você não terá os dados necessários para fazer a análise e mesmo se tivesse, o melhor custo-benefício geralmente é treinar sua gente e colocá-la fazendo inspeções em vez de realizar grande análise.

O que você terminará quando fizer análise complicada sem dados é um palpite baseado em muito trabalho, então vamos não fazer análise complicada e em vez disso fazer palpite usando nossa experiência e cortar 99,9% do trabalho.

Exemplo

Vamos olhar alguns problemas típicos com Motor AC. Este exemplo não inclui todos os modos de falha, por exemplo, se você olha manual de fabricante de rolamento, um rolamento tem mais de 50 modos de falha. Então precisamos olhar os problemas mais comuns e prováveis.

Exemplo: Motor AC, 125 HP, 80% carga, operação 24/7, ambiente empoeirado.

PROBLEMA COMUM | FDP ESTIMADO | INSPEÇÃO & FREQUÊNCIA

Aumento temp centro motor por sobrecarga ou enrolamento danificado | Semanas | Pistola temp semanal

Vibração em rolamentos | 4-12 semanas | Análise vibração quinzenal

Acúmulo sujeira no motor | 1 Mês | Verificar/limpar quinzenal

Parafusos soltos | 1 Mês | Inspecionar parafusos quinzenal

Base & fundação para corrosão | 1 Ano | Inspeção visual detalhada semestral

Aumento temp rolamento interno (não dá boa leitura no externo) | 2 Semanas | Inspecionar rolamento IB com pistola IR semanal (não exceder 77°C)

Caixa de junção elétrica e cabos | 1 Mês | Quinzenal

Ruído de rolamentos, enrolamento, sobrecarga, etc. | 1 Semana | Outras ferramentas acima pegam fonte do ruído antes, recomendar semanal

Dano imediato como empilhadeira batendo, algo caindo no motor | Instante | Não dá para pegar problemas cedo sem FDP

Aumento de carga (A) | 2-4 semanas | Leitura corrente (A) semanal

Como mencionado anteriormente há muitos mais modos de falha, escolhi alguns problemas comuns para ilustrar meu ponto.

Note na coluna da direita há muitas frequências de inspeção diferentes mesmo quando fazemos análise simplificada. Nossas estimativas são apenas palpites e variam dependendo de quem faz inspeção, tipo de ferramenta e ambiente, então não devemos levar números muito a sério, são estimativas.
Em vez disso, você deve olhar alguns dos intervalos de inspeção mais curtos e então adicionar algumas das inspeções de intervalo mais longo àquelas já que você pode também fazer as mais longas quando está lá. Elas não levam muito tempo e estamos apenas adivinhando os intervalos.

No nosso exemplo de Motor AC, poderíamos agrupá-los como segue em ambiente típico de planta de processo:

Verificações de Amostra em Motor AC

Semanal

Temp Rolamento IB
Temp Centro Motor
Caneta vibração em ponto pintado
Verificar Limpeza do Motor
Olhar condição caixa junção e cabos
Visual para água no motor
Verificar ventoinha com estroboscópio
Ouvir ruído incomum

Mensal

Medir Amperes
Análise vibração com Analisador (diferente da caneta acima)

6 meses

Verificar cuidadosamente base (aço) e fundação (Concreto)

Outras Inspeções

Se é motor crítico talvez você queira fazer análise completa do motor ou teste de vazamento à terra.

Erro Lógico Comum

Frequências de inspeção de Manutenção Preventiva são baseadas em FDP, não na vida do componente, nem na criticidade da função do equipamento.

A vida de um componente não tem nada a ver com frequência de inspeção. Por exemplo, planta world-class tinha vida média de motor de 18 anos, alguns duram 8 anos alguns 25.

No entanto, FDP para modos de falha mais comuns destes motores estão mais provavelmente no intervalo de 1-4 semanas, então estatísticas de vida não têm nada a ver com frequência de inspeção.

Argumento errôneo comum é "inspecionamos este componente por 3 anos e não achamos problemas". Portanto, estendem frequência de inspeção de uma semana para quatro semanas. Só porque você não achou problema não tem nada a ver com FDP, ele não mudou só porque componente roda sem indicações de falha.

Uma vez que componente falha, pode ser após 15 anos, o FDP ainda pode ser duas semanas e você precisa pegá-lo se financeiramente viável. Se você muda período de inspeção para quatro semanas, é aproximadamente 50%+ risco que você perca.

Criticidade não afeta FDP, mas pode ser fator quando atribuímos frequência de inspeção.

O FDP é um palpite. Então, componente muito crítico pode ser checado mais frequentemente porque não sabemos realmente o FDP. É uma apólice de seguro.

Para resumir este artigo:

• Frequências de inspeção baseadas em FDP, não criticidade ou vida de componente.

• FDP para todos os modos de falha é bastante inviável e impraticável prever. Porém, podemos fazer palpite razoável do que é.

• Se você não tem dados históricos muito bons sobre FDP, não perca tempo fazendo estudo elaborado, faça palpite razoável, é no que você terminará de qualquer forma com estudo sem dados confiáveis.

• Se você tem dados de FDP, pergunte se é melhor gastar esforço treinando gente em como fazer inspeções e planejamento/agendamento de ações corretivas em vez de fazer estudo outsized. É muito mais custo-efetivo gastar tempo tornando execução de boas inspeções realidade.

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