Perfuratriz: modos de falha e solução para monitorar

A perfuratriz é uma máquina utilizada na perfuração do solo ou de rochas quando são extremamente rígidas ou necessitam de perfurações profundas. Existem três técnicas de perfuração principais:

• Percussiva: o equipamento realiza a perfuração através do golpeamento e da rotação de uma broca de perfuração. Depois, injeta fluidos para limpeza (ar ou água). A perfuratriz é geralmente acionada por ar comprimido, embora também possa ser acionada por combustíveis.

• Rotopercussiva: realizada através de alta frequência, para que a broca consiga desgastar a rocha enquanto rotaciona. A sua operação segue a sequência de passos abaixo: 1) Percussão; 2) Rotação; 3) Pressão de avanço; 4) Fluido de limpeza; 5) Percussão.
• Rotativa: Uma broca que contém uma parte em forma de cunha, chamada de pá direcional, é responsável pelo direcionamento da perfuração. A perfuração segue com o acoplamento de hastes de perfuração rotativas.

Modos de falhas em componentes de perfuratrizes

Falhas no motor de combustão

Este componente é responsável por transformar energia térmica em mecânica, fornecendo a força motriz necessária para o funcionamento do ativo. Os modos de falhas observados são:

• Filtro de óleo: O entupimento ou rompimento do filtro de óleo também pode ser uma das causas de falhas no motor de combustão, visto que sua função é evitar que impurezas o danifiquem.  

• Filtro de combustível: Vazamentos ou obstrução no filtro de combustível podem ocasionar problemas ao motor, aumentando muito o consumo de combustível do veículo.

• Filtro de ar: Problemas neste elemento, tais como obstrução ou má fixação das mangueiras, podem ser uma das origens de falhas no motor. Este filtro é fundamental para a saúde do motor e, quando não opera corretamente, pode causar a perda de sua eficiência.

Falhas na bateria

Este componente é o responsável por gerar energia para os demais componentes eletrônicos do veículo. O modo de falha mais comum ligada a este componente é o descarregamento, impedindo a partida.

Falhas no arrefecimento

Sendo o componente responsável por regular e controlar a temperatura do motor, ele pode apresentar falhas quando o líquido de arrefecimento está baixo, ou quando possui danos nas mangueiras, seja por entupimento, desgaste ou má fixação, ou ainda, quando apresenta danos na bomba de água.

Falhas nos freios de serviço e freio traseiro

É um componente fundamental, cuja função é reduzir a velocidade do veículo ou mantê-lo parado, realizando este processo de forma segura a partir de uma distribuição adequada da força de frenagem entre as rodas. Ele pode falhar por conta de desalinhamento ou desajuste no pino, má fixação ou mau contato da câmara de freio ou danos na válvula de segurança.

Solução para monitorar perfuratrizes autônomas

Assim como qualquer ativo industrial, o segredo para garantir que o equipamento esteja sempre funcionando corretamente é o monitoramento contínuo dos indicadores de saúde. Entretanto, no caso dos veículos fora de estrada, isso se mostra uma tarefa muito difícil. Mas por quê?

• Dificuldade de acesso: A estrutura de uma perfuratriz é bastante fechada e protegida, garantindo a robustez do equipamento. Outros pontos ficam em altura. Tudo isso dificulta o processo de coleta de dados manual e muitas vezes deixa pontos inacessíveis para a leitura de dados. Neste caso, a Solução de sensoriamento remoto da Dynamox oferece segurança, visto que o profissional não necessita estar próximo ao ativo para realizar as leituras. Os sensores Dynamox de vibração e temperatura monitoram continuamente os índices de saúde destes ativos sem a necessidade de um profissional por perto. Além disso, os dispositivos contam com certificados IP66 / IP68 / IP69 / EX, contribuindo ainda mais para a segurança das operações.

• Exposição a riscos: Por conta de sua dimensão, carga e constante trânsito desses veículos, além de outros fatores, a atividade de inspeção pode expor os inspetores a riscos. Além disso, para a coleta de algumas informações, como dados de vibração, o veículo deve estar em operação.

• Padronização da coleta: Outro desafio no monitoramento de veículos fora de estrada é padronizar as coletas, possibilitando que os dados sejam válidos para comparação e acompanhamento.

Para solucionar esses problemas, a Dynamox oferece sensores pequenos e robustos que ficam instalados na perfuratriz. E, junto aos gateways, é possível obter dados contínuos de forma remota, sem colocar o inspetor em situação de risco.

E, para resolver o problema da padronização das coletas, a Dynamox desenvolveu o DynaTrigger.

O DynaTrigger é um sistema que funciona como um “gatilho do Gateway”, aplicado principalmente às perfuratrizes autônomas. Permitindo assim, acionar a coleta de dados quando um sinal externo é enviado ao gateway. Dessa forma, a coleta é realizada no momento mais adequado, sincronizado com a operação do ativo.

A coleta de dados sincronizada com a operação do equipamento, gera alta repetibilidade (com o ativo nas mesmas condições de operação) e, principalmente, permite visualizar o acompanhamento de tendências e evolução de defeitos. Confira a diferença de uma coleta com o DynaTrigger:

Com a solução, foi possível coletar dados com alta repetibilidade e valor. O que permitiu monitorar, de fato, a condição da perfuratriz, no momento exato da sua operação.

Case de sucesso no monitoramento de perfuratrizes na Vale

O ecossistema Dynamox é composto por soluções que aprimoram o monitoramento da saúde e performance de ativos. Empresas que investem nessa parceria percebem rapidamente o impacto positivo dessa escolha.

A Vale, por exemplo, evitou a perda de quase R$12 milhões de reais ao monitorar 15 perfuratrizes autônomas, bem como reduziu em mais de 2.700 minutos a exposição dos trabalhadores aos riscos. Confira alguns outros benefícios do uso da solução Dynamox apresentados pela equipe da Vale.

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