INSTRUMENTAÇÃO

• A Instrumentação é a ciência que aplica e desenvolve técnicas para adequação de instrumentos de medição, transmissão, indicação, registro e controle de variáveis físicas em equipamentos nos processos industriais.
• Nas indústrias siderúrgicas, petroquímicas, alimentícias entre outras, a instrumentação é responsável pelo rendimento máximo do processo, fazendo com que toda energia cedida seja transformada em trabalho na elaboração do produto desejado.
• As variáveis físicas são conhecidas como variáveis do processo: pressão, volume e temperatura influem diretamente no processo de fabricação modificando as características do produto com a sua variação.
• O Técnico em Automação ou Instrumentista como é mais conhecido no mercado, é o profissional responsável pela montagem deste sistema de controle e monitoramento das variáveis através de instrumentos.
• Os instrumentos podem estar interligados entre si para realizar uma determinada tarefa nos processos industriais. A associação destes instrumentos chama-se malha e em uma malha cada instrumento executa uma função.
• Denominamos cada instrumento de acordo com a função que este irá executar dentro da malha específica. É extremamente importante que o profissional envolvido esteja familiarizado com os termos técnicos específicos da Instrumentação.
• Os Detectores são dispositivos com os quais conseguimos detectar alterações nas variáveis do processo. Pode ser ou não parte do transmissor, pelo fato de que às vezes estas variações são detectadas e não são transmitidas para a fonte de controle, como numa inspeção por exemplo.
• Os Transmissores são instrumentos que tem a função de converter sinais do detector em outra forma capaz de ser enviada à distância para um instrumento receptor, normalmente localizado no painel de controle. Os detectores percebem a variação de forma analógica e os transmissores convertem para sinal lógico para que seja possível a parametrização do processo.
• Os Indicadores demonstram o valor da quantidade medida pelo detector ou transmissor.
• Os Conversores são responsáveis por receber uma informação na forma de um sinal, alterar esta forma e a emitir como um sinal de saída proporcional ao de entrada.
• A Unidade Aritmética realiza operações nos sinais de valores de entrada de acordo com uma determinada expressão e fornece uma saída resultante da operação.
• O Integrador indica o valor obtido pela integração de quantidades medidas sobre o tempo.
• O Controlador compara o valor medido com o desejado de acordo com os parâmetros da programação, emite sinal de correção para a variável manipulada a fim de que essa diferença seja igual a zero.
• O Elemento Final de Controle é o dispositivo que tem a função de modificar o valor de uma variável para que esta alcance o valor desejado no processo de fabricação.

DIAGNÓSTICO DE BOMBA CENTRÍFUGA

• O diagnóstico é o resultado de uma inspeção detalhada que deve ser realizada todas as vezes em que desmontamos um equipamento para uma manutenção preventiva ou corretiva.
• Dependendo do tipo de manutenção adotada, poderemos ter resultados diferentes no diagnóstico, já que o comprometimento das peças e elementos de máquinas sofrerá influência direta deste fator.
• As bombas centrífugas estão entre os equipamentos que exigem um diagnóstico confiável e satisfatório, por representarem um dos principais elementos de uma planta industrial.
• O procedimento de investigação deve ser realizado após a bomba ser desmontada e suas peças serem devidamente lavadas e estarem completamente limpas para que o técnico possa verificar minuciosamente, os motivos das falhas e quais as causas dos desgastes apresentados pelas elementos da bomba.
• Os mancais de rolamento, eixos, rotores, carcaças (voluta ou difusor), sistema de vedação (retentores, gaxetas ou selo mecânico), qualidade do lubrificante (níveis de contaminação), além das juntas, buchas, anéis, parafusos e porcas devem ser especificados e identificados em um relatório técnico constando a situação em que foram encontrados e a recomendação da substituição dos mesmos.
• Para mancais de rolamento a recomendação é sempre de substituição dos mesmos, visando preservar a qualidade da manutenção. Existem alguns casos em que podemos reconsiderar esta possibilidade (quando tratamos de rolamentos especiais ou de maior dimensão) que depois de analisados podem ser reaproveitados.
• Os alojamentos de mancais devem ter suas medidas observadas em relação às folgas e ajustes. Os eixos devem ser inspecionados em um torno mecânico para analisar se estão empenados. Os rotores e carcaças devem ser observados para detectar sinais de cavitação, desbalanceamento ou empeno no eixo.
• Os elementos de vedação como os retentores, selos e gaxetas devem ser substituídos pois sofrem desgastes enquanto estão em funcionamento e torna-se arriscado seu reaproveitamento. Apenas os selos mecânicos especiais tem seus elementos de substituição (reparos).
• Os lubrificantes (graxa ou óleo) devem ser analisados para medir seus níveis de contaminação pelo fluido bombeado, poeiras, fuligens e outros contaminantes. Não é recomendado o reaproveitamento destes lubrificantes, salvo em casos especiais.
• No instante da lavagem das peças para retirada do excesso de lubrificação deve-se evitar a utilização de solventes ou mesmo de óleo diesel. Existem no mercado desengraxantes apropriados para esta função.
• O diagnóstico de bombas centrífugas representa uma ferramenta importantíssima para as empresas que adotam sistemas de manutenção preditiva e preventiva, pois desta forma é possível medir o grau de eficiência de cada etapa alcançada. Assim pode-se constatar se está sendo satisfatória a adoção destes sistemas.
• O diagnóstico também representa maior qualidade nas etapas de manutenção e operação, já que os seus resultados passarão a ser comparativos para novos procedimentos de operação que possam evitar os mesmos defeitos encontrados no equipamento.

CAVITAÇÃO

• A cavitação é um fenômeno físico que ocorre no interior das bombas de deslocamento hidrodinâmico de fluidos. Consiste na formação de bolhas de ar ou vapor do fluido bombeado.
• Estas bolhas chocam-se contra as paredes da carcaça da bomba (voluta ou difusor) e dos rotores (principalmente os fechados), causando desgastes profundos na estrutura dos mesmos como trincas e rachaduras, na maioria das vezes irreversíveis.
• Este fenômeno pode ser causado por falhas no projeto das linhas de transferência, na variação da temperatura do fluido ou falhas na operação da bomba. Estas falhas ou variações causam desníveis de pressão (entre a pressão do fluido bombeado e a pressão atmosférica) na tubulação permitindo a formação da cavitação.
• A cavitação causa vibração nas bombas e na tubulação, esta vibração agride as peças rotativas como os mancais de rolamento aumentando o atrito entre os corpos rolantes, consequentemente aumentando a temperatura.
• Os acionadores (motores elétricos ou de combustão) também são atingidos pelos efeitos da cavitação, causando desgastes e perdas de energia em todo o conjunto mecânico. Com a cavitação há um aumento considerável no ruído durante a operação, chegando em alguns processos a níveis insuportáveis.

INSPEÇÃO DE EQUIPAMENTOS

• É BASTANTE IMPORTANTE PARA O SUCESSO DA MANUTENÇÃO PREDITIVA E DO PLANEJAMENTO DA MANUTENÇÃO PREVENTIVA QUE OCORRAM INSPEÇÕES DIÁRIAS NOS EQUIPAMENTOS DE UMA PLANTA INDUSTRIAL . UM DOS PONTOS MAIS IMPORTANTES DE UMA MANUTENÇÃO PREDITIVA É O MONITORAMENTO DAS CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO DE UMA MÁQUINA.
• OS ELEMENTOS DE MÁQUINAS DEVEM SER CATALOGADOS PARA UMA OBSERVAÇÃO DETALHADA PARA QUE SE POSSA DESCREVER SUA DEPRECIAÇÃO E COMO ESTAS ALTERAÇÕES PODEM ATINGIR O EQUIPAMENTO. MANCAIS DE ROLAMENTO, PONTOS DE LUBRIFICAÇÃO, ALINHAMENTO E BALANCEAMENTO DE ROTORES E EIXOS, REPRESENTAM PONTOS DE OBSERVAÇÃO.
• A CONSTATAÇÃO DE UMA FALHA EM UM MANCAL DE ROLAMENTO, DE UM AUMENTO NA VIBRAÇÃO OU NA TEMPERATURA DA MÁQUINA AINDA EM SEU ESTÁGIO INICIAL, PERMITE PLANEJAR A SUSTITUIÇÃO OU CORREÇÃO DO PROBLEMA NOS COMPONENTES DAS MÁQUINAS, DE MODO QUE NÃO INTERFIRA NA PRODUTIVIDADE, EVITANDO UMA PARADA MAIS EXTENSA DEVIDO À QUEBRA DE UM DOS SEUS COMPONENTES.
• MANCAIS DE ROLAMENTO QUE FUNCIONAM EM AMBIENTES CRÍTICOS (COM POSSIBILIDADE DE VARIAÇÃO DE TEMPERATURA) DEVEM SER MONITORADOS PARA CONTROLE DA CONTAMINAÇÃO DO LUBRIFICANTE. OS TÉCNICOS DE MANUTENÇÃO DEVEM FICAR ATENTOS AOS SINAIS APRESENTADOS PELOS MANCAIS DE ROLAMENTOS E COMPONENTES ROTATIVOS.
• VIBRAÇÃO, RUÍDO E AUMENTO DE TEMPERATURA SÃO TÓPICOS DE OBSERVAÇÃO NUMA INSPEÇÃO DE EQUIPAMENTOS. CORREIAS, CORRENTES, ELEMENTOS DE VEDAÇÃO COMO GAXETAS E SELOS MECÂNICOS DEVEM SER INCLUÍDOS NA FOLHA DE VERIFICAÇÃO PARA CONTROLE DIÁRIO DA CONDIÇÃO DO EQUIPAMENTO.

MANUTENÇÃO PREVENTIVA

A manutenção preventiva consiste em controlar o desempenho das máquinas e equipamentos industriais através de inspeções diárias levando em conta informações preliminares catalogadas na manutenção preditiva. Particularidades como: robustez do equipamento, tipo de lubrificação empregada, vida útil dos elementos de máquinas, esforços característicos da produção, são informações que permitirão ao técnico de manutenção prever os principais defeitos e falhas de cada um destes elementos. Desta forma, será possível uma programação de uma parada para substituição de peças, evitando paradas que comprometam a disponibilidade da máquina. Uma parada programada, além de não comprometer o rendimento da produção, evitará também um comprometimento da estrutura do equipamento em uma manutenção corretiva depois da quebra do componente avariado. Portanto devemos convencionar a manutenção preventiva o momento oportuno para a substituição de elementos de máquinas, substituindo uma prática antiga em que a troca das peças só ocorria quando a máquina já estava impossibilitada de funcionamento. Esta aplicação atual, permite que as paradas sejam consideravelmente reduzidas em relação às paradas ocasionais, já que dificilmente teremos danos na estrutura do equipamento. A implantação de uma manutenção preventiva requer um custo inicial elevado, que certamente será compensado nos custos finais do produto fabricado. Treinamento constante e conscientização dos envolvidos no processo são essenciais, para que o sistema passe a sobreviver em conjunto com informações confiáveis e ações proativas, com um constante senso de urgência na resolução dos problemas. Para que um plano de manutenção tenha êxito, é necessário que o pessoal envolvido no processo tenha conhecimento técnico em componentes do equipamento, como os elementos de apoio (mancais de rolamento ou deslizamento), elementos de vedação (retentores, gaxetas ou selos mecânicos) tipos de lubrificantes (graxa ou óleo) e sua aplicação na quantidade adequada.

Em um processo como este, toda ação deve vir acompanhada de um registro das atividades em relatórios técnicos de inspeção e procedimentos de manutenção. As atividades de desmontagem e montagem da máquina devem ser esclarecidos, para que qualquer integrante do grupo seja capaz de resolver o problema, descentralizando a informação técnica. A especialização profissional é importante para que todos tenham a consciência de que o produto e a solidez da empresa são os fatores principais de todo o processo.

MANUTENÇÃO PREDITIVA

• A manutenção preditiva é um método de controle e monitoramento de equipamentos e máquinas de uma linha de produção industrial, que tem por objetivo reduzir as paradas não programadas e consequentemente reduzir os custos de manutenção, aumentando com isto a disponibilidade de máquinas para a produção.

• Na manutenção preditiva são criados parâmetros de controle, observação e monitoramento de horas trabalhadas, num banco de dados onde constam informações sobre um determinado equipamento. Estas informações representam um detalhamento específico da data e hora da substituição de cada elemento de máquina, lubrificação ou inspeção realizada no equipamento.

• A manutenção preditiva visa criar hábitos de controle dos períodos de manutenção preventiva - onde devem ser realizadas as substituições das peças - permitindo com isto, uma considerável economia para as empresas que adotam estes procedimentos. Estas empresas passam a dispor de controle através de dados confiáveis e gráficos demonstrativos, nos quais são apresentados as reduções das paradas não programadas.

• A manutenção preditiva permite controlar as paradas programadas e o estoque constante de peças de reposição. Este procedimento é realizado durante a montagem de máquinas e equipamentos, quando os elementos de máquinas são catalogados e armazenados para consultas do pessoal de manutenção e almoxarifado.

• Os dados referentes à lubrificação devem estar especificando qual o tipo de lubrificante (se a máquina é lubrificada com graxa ou óleo), as horas periódicas para cada relubrificação e se requer a utilização de aditivos. O profissional responsável pela operação de lubrificar equipamentos deve ser capacitado para esta função a fim de evitar excessos na quantidade do lubrificante. O excesso de lubrificantes, principalmente graxa, costuma agredir mais a qualidade da lubrificação do equipamento que a falta destes. O nível e a qualidade do óleo devem ser constantemente vistoriados.

• A inspeção diária dos equipamentos não pode faltar num programa de manutenção preditiva. Numa inspeção, devem ser observados pontos chave onde estão os principais elementos de máquinas e lubrificação, pontos de carga radial e axial devem ser analisados observando o grau de esforços que os mesmos estão sofrendo. Equipamentos especiais de medição de vibração, ruído e temperatura são imprescindíveis na realização de uma coleta de dados confiável. Na inspeção deve constar uma folha de verificação (check-list), contendo todos os pontos a serem inspecionados. Estes dados devem ser armazenados e representados graficamente para uma melhor visualização e entendimento por todos os integrantes da equipe de trabalho.

• Os pontos de vedação dos equipamentos devem estar monitorados com relação ao tipo de vedação (selo mecânico ou gaxetas) e períodos de substituição. Estudos comparativos com dados dos meses anteriores devem ser realizados pelo programador das paradas de manutenção, visando obter o máximo de desempenho em todo o processo de manutenção preditiva.