Inspeções audíveis, visuais e táteis para pessoal de manutenção preditiva

A coleta de dados é a espinha dorsal de qualquer esforço de monitoramento de vibração, mas as oportunidades de coletar dados adicionais enquanto está na máquina são normalmente ignoradas. A indústria de vibração está finalmente começando a sentir os efeitos do coletor de dados puro, que não fez a transição do comércio mecânico para o grupo de confiabilidade? E quanto aos operadores e artesãos do site? Este documento cobre técnicas básicas de inspeção que podem ser aplicadas para otimizar o tempo gasto no campo.

Introdução
Muitas organizações separam o pessoal que realiza o monitoramento de tecnologia em uma equipe de manutenção preditiva (PdM) ou grupo de confiabilidade. Seu trabalho é coletar periodicamente informações sobre o maquinário usando várias formas de tecnologia e usar esses dados para avaliar a condição da máquina.

Existem diferentes tecnologias para monitorar a condição de componentes mecânicos e elétricos e, especialmente, para detectar falhas iminentes. Cada tecnologia tem suas próprias aplicações, vantagens e desvantagens. O monitoramento de condição eficaz faz uso de várias técnicas e tecnologias.

Um grupo subutilizado de verificações que fornecem dados valiosos são as inspeções visuais, sonoras e táteis básicas. Essas inspeções podem ser realizadas e usadas para complementar as inspeções formais de tecnologia. A chave para a implementação bem-sucedida de um programa de inspeção visual, audível e tátil é treinar os participantes na operação básica do componente a ser inspecionado e seguir uma lista de itens a serem verificados.

Etapas de monitoramento de condição
Programas eficazes de monitoramento de condições consistem em quatro elementos principais:

1. detecção
2. Análise
3. Correção
4. Verificação

É importante compreender completamente cada um desses elementos. Tempo valioso é freqüentemente desperdiçado quando muita ênfase é colocada em qualquer um dos componentes.

Detecção
Muitos problemas podem ser encontrados usando inspeções visuais, sonoras e táteis. O objetivo é identificar máquinas ruins ou identificar condições de deterioração. A questão é como quantificar os resultados dessas inspeções. Tecnologias como vibração, termografia, ultrassom, análise de óleo e teste do circuito do motor podem ser usadas.

Depois de identificar as máquinas que precisam de análises adicionais usando a detecção, a próxima etapa é determinar a causa raiz do problema. Isso é obtido durante a fase de análise.

Figura 1. Detecção de problema

Análise
O objetivo de realizar uma análise é determinar a causa raiz do problema. A fase de análise envolve o estudo da operação da máquina, características dos defeitos, histórico de manutenção, etc. Apenas as máquinas que indicam problemas devem ser analisadas. Assim que a análise for concluída e a causa raiz do problema encontrada, os resultados devem ser comunicados.

Figura 2. Análise do problema

Correção / Melhoria
Depois de determinar a causa raiz do problema, ele pode ser corrigido. Os problemas mais comuns requerem equilíbrio e / ou alinhamento de precisão. Para maximizar a confiabilidade da máquina em questão, também é aconselhável melhorar a fonte que faz com que o ativo seja exceção. Isso aumentará a vida útil da máquina. Nós, da Universal Technologies, enfatizamos que o tempo incremental necessário para melhorar a máquina é pequeno em comparação com os custos do tempo de inatividade imprevisto da máquina e do processo de manutenção.

Figura 3. Correção do problema

Verificação
Depois de determinar a causa raiz do problema, corrigindo o problema e melhorando a máquina, é importante verificar se a correção ou melhoria ocorreu. Um mecanismo para essa verificação é comparar os valores anteriores aos dados da linha de base original.

Outros métodos de verificação comuns incluem:

• Acompanhamento do aumento da vida útil do rolamento
• Rastreamento de aumento da vida útil do selo
• Medindo o consumo de energia reduzido
• Medição de vibração
• Termografia
• Análise de óleo
• Análise da assinatura da corrente do motor

Figura 4. Verificação da correção

Inspeções visuais
Uma das formas mais simples, mas frequentemente negligenciada, de monitoramento de condições é a inspeção visual do maquinário. Embora isso seja subjetivo, muitas vezes você pode ter uma boa "intuição" de onde o problema é mais grave. Mas lembre-se de que a causa raiz não pode ser determinada dessa maneira.

Os procedimentos de inspeção visual eficazes incluem o exame da máquina e da área circundante para cada um dos seguintes:

• Limpeza geral
• Óleo / fluidos na máquina circundante
• Óleo / fluidos na carcaça da máquina ou tampas dos mancais
• Óleo / fluidos na proteção do acoplamento
• marcas incomuns
• Vazamentos visíveis (lubrificantes, água de resfriamento, etc.)
• Condições de iluminação
• Instrumentação local para níveis, temperaturas, fluxos e amperagem adequados
• Partículas de desgaste e desgaste
• corrosão
• Sinais de superaquecimento
• Operação adequada dos anéis de sustentação
• Condensação / água em rolamentos
• Diferenciais de temperaturas, pressões e fluxos
• Peças ou componentes soltos
• Proteção da máquina ou condição da tampa

Figura 5. Manutenção

Figura 6. Vazamento de óleo

Figura 7. Rachadura da moldura

Figura 8. Tampa do ventilador do motor

Figura 9. Condição do óleo

Inspeção audível Outra forma simples de monitoramento de condições é a inspeção audível de máquinas. Embora isso também seja subjetivo, muitas vezes você pode obter uma boa "sensação" da área de onde a fonte está se originando. Mas lembre-se de que a causa raiz não pode ser determinada dessa maneira. O uso de estetoscópios, hastes sonoras e outros dispositivos de escuta pode permitir que um profissional experiente detecte problemas como atritos, defeitos de rolamento, cavitação, etc.

Ao ouvir uma máquina, tente determinar se o som é complexo ou simples, alta ou baixa freqüência e de onde o som parece vir.

Os procedimentos eficazes de inspeção audível incluem o exame da máquina e da área circundante para o seguinte:

• Sons fora do comum
• Cantarolando
• Gritando
• Rosnando
• Esfregar
• Cavitação
• Sons de arco / estouro
• Caça / batidas
• Ruído de vazamentos
• Ruído de comparação de rolamentos
• Golpe de aríete
• Sentinelas de elevação / válvulas de alívio
• Fluxo através do sistema / componentes

Inspeção tátil
Para sentir à mão uma máquina quanto a vibração excessiva, execute as etapas abaixo:

1. Comece nos rolamentos, sentindo nas direções vertical, horizontal e axial.
2. Trabalhe para baixo e para fora da máquina, sentindo a base, estruturas, tubos, suportes de tubos, hastes de válvula, caixas elétricas, conduíte elétrico, etc.
3. Tente ter uma noção da frequência da vibração. Por exemplo, é de alta frequência, como um zumbido ou formigamento? Ou é de baixa frequência, como um estremecimento ou um balanço?

Figura 10. Verificação do motor

Outras observações táteis também devem ser realizadas. Os procedimentos eficazes de inspeção tátil incluem o exame da máquina e da área circundante para o seguinte:

• Comparações de temperatura em rolamentos
• Comparações de temperatura em sistemas de descarga de vedação
• Diferenças de temperatura na entrada e saída do refrigerador / trocador de calor
• Diferenças de temperatura na entrada e saída dos filtros / filtros
• Sinta o óleo em busca de contaminantes e partículas de metal
• Sinta o fluxo através dos sistemas / componentes

Melhorar as inspeções visuais com radiômetros pontuais
Termômetros infravermelhos medem a quantidade de energia infravermelha emitida por um objeto alvo e calculam a temperatura da superfície desse objeto. Os recursos típicos incluem mira a laser, emissividade ajustável, funções de alarme e travas de gatilho. Outros recursos podem incluir registradores de dados e visores gráficos, termopares e interfaces de software.

Deve-se notar que a leitura da temperatura é a temperatura da superfície externa da primeira superfície que o feixe de laser penetra. Se fizer uma leitura através de Plexiglass ou outro material transparente que o laser penetre, a leitura da temperatura representará apenas a superfície do Plexiglass.

Figura 11. Radiômetro de ponto

Limitação - emissividade: Emissividade é a capacidade de um material de refletir calor. Diferentes materiais têm diferentes valores de emissividade e devem ser considerados ao tentar obter uma leitura de temperatura absoluta. Para leituras de comparação, a emissividade é menos problemática, desde que os dois materiais de destino sejam os mesmos. Se houver necessidade de medição precisa da temperatura absoluta, o termopar de contato fornecido deve ser usado para verificar os dados infravermelhos. Seu instrumento tem funções que permitem selecionar o valor de emissividade correto para o material alvo, mas para o propósito deste artigo e uso geral do instrumento, a configuração “livre” será usada.

Limitação - tamanho do ponto de medição: O tamanho do ponto medido depende da distância entre o objeto que você está medindo e o termômetro infravermelho. Isso irá variar dependendo do fabricante e dos modelos do mesmo fabricante. Observe que a temperatura é uma média das temperaturas contidas no círculo do ponto. Aproxime-se do alvo para obter uma área de medição menor.

Luzes estroboscópicas
A inspeção visual de ativos rotativos em conjunto com o uso de uma luz estroboscópica permite que outros componentes sejam avaliados.

• Acoplamento, eixo e condição da chave
• Detecção de vazamento em tampas de mancal, selos mecânicos e acoplamentos
• Frouxidão mecânica dos componentes da máquina
• Condição da correia
• Tensionamento / carregamento uniforme de sistemas de transmissão por correia

Figura 12. Luz estroboscópica

Precauções e segurança:

• Os objetos visualizados com este produto podem parecer estáticos quando, na verdade, estão se movendo em alta velocidade. Sempre mantenha uma distância segura e não toque no alvo. Esteja ciente das outras pessoas na área e assuma a responsabilidade por sua segurança, alertando-as sobre essas precauções.
• O uso deste equipamento pode induzir um ataque epiléptico em pessoas propensas a este tipo de ataque.
• Não permita que líquidos ou objetos metálicos entrem nas portas de ventilação do estroboscópio para evitar danos ao instrumento.
• Cuidado - existem tensões letais presentes dentro do instrumento. Consulte a literatura do fabricante para o procedimento de substituição da lâmpada antes de tentar abrir o instrumento.
• Para auxiliar na inspeção de acoplamentos e correias com estroboscópio, é recomendado o uso de metal expandido com acabamento preto plano para acoplamento e proteções de correia, sempre que possível. Isso permite que o usuário veja através da proteção com um mínimo de reflexão.

Resumo
A execução de inspeções visuais, sonoras e táteis pode fornecer um valor tremendo quando integrada em um esforço geral de confiabilidade. Formalizar e documentar as inspeções que estão sendo realizadas por técnicos não-PdM permitirá que os dados sejam utilizados por todos.

A aceitação da integração de tecnologias para obter uma melhor imagem das condições do equipamento é amplamente aceita. Por que não usar esse mesmo modelo para alavancar informações de pessoal que tradicionalmente não é visto como tendo um papel ativo na confiabilidade? Muitas vezes, os operadores e o pessoal de manutenção podem fornecer aquela “peça que faltava” de informação que não pode ser vista pelo técnico de PdM ao visualizar o equipamento em um ciclo mensal ou trimestral.

Quantas organizações aproveitariam a chance de adicionar dezenas de pessoal adicional ao esforço de confiabilidade sem adicionar custos adicionais? Ao treinar e envolver os operadores e o pessoal de manutenção, isso é exatamente o que é possível.

Referências

1. “Operator Care for Machinery Reliability”, Universal Technologies Inc., Huntersville, N.C., 2005.
2. “Vibration Analysis Level 1 Plus”, Universal Technologies Inc., Huntersville, N.C., 2005.

Este artigo foi apresentado em uma conferência anual da Noria Corporation.

Sobre o autor:
Lance Bisinger é o gerente de operações para as Américas da GPAllied, uma empresa de consultoria e serviços de confiabilidade e operações. Para obter mais informações, visite www.gpallied.com.