Manutenção Preditiva por Análise de Vibração

Manutenção preditiva de motores de combustão interna do ciclo Diesel por Análise de Vibração[pic 1]

Monografia apresentada com exigência para conclusão da Pós Lato Sensu em Engenharia de Máquinas Navais e Offshore.

Rio de Janeiro
2017

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Falta escrever:

Breve histórico da utilização da manutenção por análise de vibração

O que são motores do ciclo diesel?

Figuras

Componentes de motores do ciclo diesel (subtítulo componentes a serem implementados.

Técnicas de análise de vibração (respondendo qual é a melhor)

Vantagens da análise de vibração (falando de vantagem financeira)

MATLAB com índices de vibração onde deve agir
Conclusão

INTRODUÇÃO

A tese abordará conceitos básicos da manutenção preditiva por análise de vibração, de motores alternativos de combustão interna do ciclo Diesel, utilizando técnicas de monitoramento de condições e dados operacionais, encontrados nas bibliografias. Outra delimitação que deve ser discutida é o tipo de motor a ser estudado. Motores podem ser classificados quanto ao ciclo termodinâmico, como exemplos temos o ciclo Otto (que tem aplicação maior na indústria automobilística, e praticamente limitado a motores de pequeno porte). Já os do ciclo Rankine, são responsáveis por gerar 90% da energia elétrica do mundo, e é um ciclo fundamental quando se trata de motores à vapor.  Os motores do ciclo de Brayton, utilizados em turbinas a gás, e por fim os do ciclo Wankel, que há utilização em carros da Mazda. E por curiosidade, motores deste tipo são famosos por vibrar menos, achei relevante mencionar porque este é o tema do meu trabalho. Mas obviamente, por conta de sua utilização na indústria Naval e Offshore, delimitarei meu tema somente a motores do ciclo Diesel.

Além disso, analisar o custo-benefício, deste tipo de análise como estratégia de manutenção preditiva.

Para melhor compreensão dos questionamentos que serão discutidos nesta dissertação, podemos desmembra-los em quatro. Ao resolver estes questionamentos, e utilizando-se da melhor técnica atual de análise de vibração em manutenção preditiva podemos encontrar excelentes soluções a serem aplicadas neste tipo específico de motores. Eis os questionamentos:

I – Quais variáveis devem ser medidas e analisadas, e quais componentes deste motor deve ser parte do estudo.

II – Como chegar a melhor técnica atual com extensa revisão bibliográfica.

III – Como o sistema deve ser projetado a fim de aperfeiçoar os resultados e melhorar a confiabilidade.

IV – Quão vantajoso financeiramente é o sistema.

        O assunto escolhido é de suma importância, pois, por exemplo, em âmbito offshore e em usinas nucleares, tudo é mais complicado e mais perigoso, então, no ponto de vista da segurança dos trabalhadores a manutenção preditiva é essencial para evitar e detectar pequenos e grandes acidentes. A análise de vibração destes motores pode por em evidência algum mau funcionamento do equipamento, que se não for reparado, e dependendo da área de risco em que esteja instalado, pode gerar danos irreversíveis e grandes tragédias.

         Sem contar que são evidentes as perdas de dinheiro se não for utilizada a manutenção preditiva nos equipamentos, que como veremos pode ser realizado analisando a vibração dos mesmos, significa, em fábricas e indústrias, maior preço do produto final a ser fabricado ou extraído, o que acaba sendo repassado para os consumidores deste produto, ou seja, sem a manutenção preditiva, de uma maneira geral haveria um aumento nos preços desses produtos, o que prejudicaria toda a sociedade. Podemos perceber então a importância deste estudo, pois pessoas de todas as classes podem sofrer com este reflexo, e que a diminuição dos preços está não está somente ligada ao produto principal a ser consumido, é também diretamente proporcional aos gastos para produzir um item, ou um equipamento da planta industrial de uma empresa de bens de consumo, também influenciariam no investimento total para se construir uma empresa e gerar empregos, o que também seria refletido para o preço do produto final.  

          Além disso, a manutenção preditiva continua sendo um meio econômico para planejamento da manutenção em máquinas industriais e para programar um cronograma de reparo nas mesmas. E a obtenção de informações de qualidade é um fator decisivo para o êxito da manutenção preditiva. Necessitando então de uma base sólida para dados que vão refletir as condições reais apresentadas pelos motores. Combinar esses fatores com uma metodologia adequada, é a receita ideal para implementação de um programa de manutenção de qualidade. E com esses dois ingredientes funcionando, a manutenção preditiva é utilizando o método de controle da vibração obteve resultados significativos prevendo e diagnosticando problemas de máquinas. Os benefícios ao incluir esse programa, não são apenas de custo-benefício, e redução de tempo de inatividade dos motores, que são bastante evidentes, mas também os benefícios de custo em longo prazo, mais sutis, que podem resultar se a execução da manutenção for precisa.

Conceitos gerais da Manutenção

Se fôssemos fazer um levantamento das filosofias de manutenção empregadas por diferentes plantas de processo, notaríamos um pouco de semelhança apesar das grandes variações na natureza de suas operações. Essas filosofias de manutenção geralmente podem ser divididas em quatro categorias diferentes:

• Manutenção corretiva ou “run to failure maintenance”

• Manutenção preventiva ou baseada no tempo

• Manutenção preditiva ou baseada em condições

• Manutenção proativa ou preventiva

Manutenção corretiva

A filosofia básica por trás da manutenção corretiva é permitir que a máquina funcione até falhar, bastando reparar ou substituir componentes danificados antes ou quando o equipamento chega a uma parada completa.

Essa abordagem funciona bem se os desligamentos de equipamentos não afetarem a produção e se os custos de mão-de-obra e material não importam. A desvantagem é que o departamento de manutenção opera perpetuamente em um modo não planejado de gerenciamento de crises. Quando ocorrem interrupções inesperadas na produção, as atividades de manutenção exigem um grande estoque de peças sobressalentes para reagir imediatamente, o que requer espaço e um estudo de logística muito eficiênte, e esses aspectos são os maiores problemas no ambiente offshore. E por isso, sem dúvida, é a maneira mais ineficiente para manter uma instalação de produção no âmbito estudado. E tentativas inúteis são feitas para reduzir custos através da compra de peças de reposição mais baratas e contratação de mão de obra temporária o que agrava ainda mais o problema. Os trabalhadores tem geralmente uma baixa moral nestes casos, pois eles tendem a estar sobrecarregados, chegando ao trabalho todos os dias para ser confrontado com uma longa lista de trabalho inacabado e um conjunto de novos projetos de emergência  de acordo com o que ocorreu durante a noite.