A monitorização da condição consiste na medição de parâmetros do equipamento que indicam falhas. Idealmente, vai conseguir detetar alterações nos padrões habituais a tempo de evitar uma avaria, poupar na manutenção corretiva e prolongar a vida útil do ativo. Mas apenas vai conseguir usufruir destes benefícios se escolher as técnicas corretas de monitorização da condição do equipamento e da operação.
A manutenção com base na condição por vezes coincide, como é normal, com manutenção preditiva. O acompanhamento do comportamento dos ativos é uma grande fatia da manutenção preditiva — os dados recolhidos fornecem a base para encontrar tendências e aperfeiçoar algoritmos. Faz sentido, contudo, falar de monitorização da condição em tempo real, mesmo sem um programa de manutenção preditiva.
Monitorização da condição, IIOT e fiabilidade
Quando se fala em manutenção preditiva, duas das maiores “barreiras à entrada” são o investimento que exige e a dificuldade em desenvolver algoritmos. Mas a Internet das Coisas (IoT) e a Internet Industrial das Coisas (IIoT) trouxeram uma grande mudança à indústria. Os sensores e dispositivos de monitorização da condição estão agora ligados a plataformas de manutenção, fornecendo dados em tempo real.
Esta nova conectividade é simultaneamente mais acessível e mais fácil de implementar do que a manutenção preditiva. Os dados em tempo real permitem aos gestores ajustar os planos de manutenção preventiva, ao mesmo tempo que proporcionam uma maior fiabilidade. Ao mesmo tempo, a AI processa estes dados para reconhecer padrões, o que é um dos avanços mais promissores para a “fiabilidade digital”.
Assim, independentemente da capacidade de implementar de imediato um plano de manutenção preditiva, a monitorização da condição é, por si só, uma mais-valia.
Vantagens em monitorizar a condição:
✓ Evita grandes avarias e reduz o downtime.
✓ Permite uma melhor gestão de ativos durante toda a sua vida útil.
✓ Diminui os custos, especialmente com a manutenção de emergência.
✓ Fornece a base para desenvolver algoritmos preditivos no futuro.
9 tipos de manutenção com base na condição que tem de conhecer
A manutenção com base na condição começa com inspeções simples. Pequenas alterações, como calor ou pressão anormais, sons estranhos, vibração excessiva ou cheiro diferente, são frequentemente sinais de que alguma coisa está a ficar estragada. No entanto, as técnicas de monitorização da condição variam desde as inspeções mais simples até à tecnologia mais avançada. Estes são 9 tipos de monitorização da condição que tem de conhecer:
Análise de Óleo
A análise de óleo aplica-se a óleos de máquinas, lubrificantes e fluidos. Pode detetar desgaste, sobreaquecimento e contaminação. Níveis elevados de ferro, por exemplo, indicam normalmente a presença de poeiras e areias. Se detetados a tempo, as falhas das caixas de velocidades podem ser reduzidas em 50%. Ao evitar a contaminação, diminui-se também a falha de rolamentos em 75%. Um estudo canadiano sugeriu que o retorno sobre o investimento na análise do petróleo é de 20:1.
Se quiser evitar estas avarias, há vários métodos de análise de óleo disponíveis: ferrografia, testes de presença de água, testes de viscosidade, ICP/espetroscopia, teste de resistência dielétrica, análise microbiana, teor de ferro (índice de quantificação de partículas), espetroscopia infravermelha, espetroscopia ultravioleta, titulação potenciométrica (número total de ácidos/número total de bases) e testes de sedimentos. Escapou-nos alguma coisa?
Análise de Vibração
A análise de vibrações é um dos métodos mais populares de manutenção preditiva. Pode detetar desalinhamentos, desequilíbrios e desgastes cerca de 3 meses antes de causarem uma avaria. É também uma oportunidade para melhorar o consumo de energia, uma vez que bombas de água desalinhadas, por exemplo, gastam até 15% mais energia. A medição de vibrações é também muito destacada na norma ISO 22096.
As técnicas de monitorização da condição de análise de vibrações incluem análise de pulsos de choque (por exemplo, para equipamento rotativo), análise rápida de fourier, análise de vibração em banda larga (por exemplo, para detetar desgaste dos rolamentos), análise ultra-sónica (por exemplo, para detetar fugas), densidade espectral de potência, análise da forma de ondas no tempo (por exemplo, para máquinas com sondas X-Y) e espectrograma.
Análise de Circuitos de Motores
A análise de circuitos de motores, também conhecida como teste MCA, avalia o estado dos motores elétricos. Pode ser utilizada para analisar o estado do motor (incluindo rotores, problemas de acoplamento/correia, qualidade da potência), desequilíbrios elétricos e isolamento. Mais do que prevenir falhas, o MCA pode ser utilizado para reduzir os custos energéticos e melhorar a eficiência do equipamento em 10-15%.
Termografia
A termografia estuda os padrões de calor e radiação em máquinas. A análise dos dados faz o resto, detetando padrões que indicam falhas ou degradação. Tem uma ampla gama de aplicações, incluindo a deteção de desalinhamentos, desequilíbrios, lubrificação inadequada, desgaste e tensão em peças mecânicas. No equipamento elétrico, identifica sobreaquecimento, fugas nas tubagens e fragilidades nos reservatórios de pressão.
A termografia infravermelha, em particular, tornou-se um método popular para manutenção preditiva e ensaios não destrutivos. Um estudo de 2013 concluiu que a termografia infravermelha foi extremamente eficaz na melhoria da segurança, reduzindo os “pontos perigosos” – e as potenciais causas de falhas – em 90%. Globalmente, a termografia reduz o risco, previne falhas, diminui os custos e as perdas.
⚙️ Leia aqui o nosso artigo sobre como aplicar da termografia na manutenção.
Monitorização por Ultrassons
Já referimos a análise ultrassónica há pouco (não viu? Leia “análise de vibração” novamente), mas merece o seu próprio lugar nesta lista. A monitorização ultrassónica utiliza ondas sonoras de alta frequência para detetar fugas e cavitações, o que pode reduzir as inspeções em 30%.
A monitorização por ultrassons é especialmente económica quando é feita em conjunto com a análise de vibrações (alguns sensores captam ambas as coisas) e a termografia por infravermelhos. Os ultrassons aéreos e estruturais estão a ganhar tração como uma boa opção para detetar ‘ondas de tensão’ em máquinas rotativas. Outros métodos incluem a técnica de retrodifusão e a atenuação de eco da parede de fundo.
Radiografia
Tal como a termografia, a radiografia (incluindo a análise de radiação e a radiografia de neutrões) é um método muito exaustivo de ensaio não destrutivo. As imagens permitem aos técnicos inspecionar defeitos internos, tais como corrosão em peças aglomeradas e falhas na soldadura. Contudo, a principal vantagem é que pode ser utilizada em todos os tipos de materiais, desde que os técnicos se protejam.
Interferometria Laser
Os interferómetros laser medem alterações para calcular deslocamentos com base em comprimentos de onda gerados por laser. São utilizados na monitorização da condição para identificar defeitos na superfície e subsuperfície como corrosão e cavidades. A interferometria inclui cisalhamento laser, ultra-sons laser, mapeamento de deformação, interferometria eletrónica de padrão de mancha e holografia digital.
Monitorização Elétrica
Pouco mais de 53% de todos os fogos domésticos acidentais no Reino Unido têm origem elétrica. Do mesmo modo, a eletricidade é uma das maiores razões por detrás de ferimentos e fatalidades no trabalho. A prevenção de falhas elétricas com um controlo rigoroso não só evita avarias como também melhora a segurança. Isto inclui testes para avaliar a resistência, indução, capacidade elétrica, resposta de pulso, resposta de frequência e degradação.
As técnicas de monitorização da condição elétrica incluem testes de megohmímetro, testes de elevado potencial ou de resistência dielétrica (por exemplo, para determinar se o isolamento está em boas condições), análise à assinatura energética (para testar corrente e tensão), testes de impedância de bateria, testes de sobretensão e hipotensão (também para detetar falhas de isolamento) e, até certo ponto, também análise de circuitos de motor.
Medição Eletromagnética
A medição eletromagnética não deve ser confundida com a monitorização elétrica. A monitorização eletromagnética mede distorções do campo magnético para detetar fissuras, amolgadelas, corrosão, fragilidades e outros defeitos (por exemplo, desgaste). Talvez, o método mais proeminente de monitorização do estado eletromagnético seja o ensaio por correntes parasitas (ECT), que é utilizado na indústria petroquímica para detetar fissuras estreitas.
Além do ECT, existem outras técnicas, tais como correntes de Foucault pulsantes, correntes de Foucault à distância e próximas do campo, testes de correntes de Foucault saturadas de baixa frequência, matriz de correntes de Foucault, inspeção de partículas magnéticas, fugas de fluxo magnético e memória magnética metálica. Estas técnicas parecem especialmente adequadas para materiais condutores não ferrosos, como tubos, condensadores, caldeiras e superfícies de aeronaves.
Conclusão
Existem dezenas de técnicas de monitorização da condição. Algumas são mais dispendiosas do que outras, mas não encontrámos nenhuma que não ofereça uma boa relação qualidade/preço. Se escolher os métodos adequados ao equipamento, os integrar na plataforma de manutenção e analisar os dados, favorecerá a eficiência em vez da manutenção corretiva.
