Ranking dos modos de falha em 2021 na Solução Dynamox

Confira o ranking dos modos de falha

Equipamentos são essenciais para qualquer tipo de trabalho industrial, por isso, seu funcionamento precisa apresentar o melhor desempenho possível.

Contudo, esses ativos podem apresentar modos de falha que, dependendo da criticidade, causam paradas não programadas e consequentemente prejuízos a toda a operação industrial.

Hoje, no mercado, existem diversas técnicas de manutenção, desde manutenções do tipo preventiva até técnicas preditivas.

A manutenção preditiva pode apoiar-se em tecnologias de informação on-line, como sensores sem fio e softwares voltados para o monitoramento e a análise periódica dessas máquinas.

Neste texto, apresentamos os modos de falha mais comuns que foram detectadas e registradas pelos nossos clientes em 2021 com o uso da solução da Dynamox, e detalhamos como a técnica de vibração facilita o setor industrial no processo de gestão, confiabilidade e previsibilidade de falhas em ativos.

A melhor solução para ranking dos modos de falha

A solução da Dynamox conta com sensores sem fio (DynaLoggers) que monitoram dados de vibração e de temperatura, e com coletores automáticos (DynaGateways), que enviam os dados obtidos pelos sensores para uma plataforma equipada com diversas ferramentas de visualização e análise dos dados.

Além disso, detalhamos como a manutenção preditiva pode auxiliar o seu setor industrial no processo de gestão, confiabilidade e previsibilidade de ativos.

Dados de monitoramento de ativos

No último ano, estima-se que a plataforma da Dynamox recebeu cerca de 4,5 milhões de espectros de vibração provenientes de todos os DynaLoggers instalados ao redor do globo.

Além disso, diariamente recebemos em torno de 19 milhões de amostras de temperatura e de vibração, totalizando 4,5 bilhões de amostras em 2021.

A partir do levantamento realizado pelo time técnico da Dynamox, evidenciamos os modos de falha que ocuparam as primeiras posições no ranking de 2021.

Os dados foram extraídos de uma base de quase 50 mil laudos de análises preditivas registrados no sistema Dynamox.

Esses laudos são preenchidos e documentados por analistas de vibração que, para a análise, se baseiam em medidas do monitoramento contínuo e de análises espectrais realizadas periodicamente, ambos fornecidos pelos DynaLoggers instalados em ativos industriais.

As falhas estão divididas em dois grupos: falhas identificadas em frequências menores que 300 Hz e falhas que se manifestam em frequências maiores que 300 Hz. Confira o levantamento abaixo.

Desalinhamento e desbalanceamento geram desgaste de rolamento

Todo conjunto que possui um acionamento está suscetível a ter algum tipo de desalinhamento ou de desbalanceamento, que são modos de falha diagnosticados através das medidas de velocidade obtidas pelos sensores.

Se essas falhas não forem tratadas, pode-se ter como resultado o desgaste de rolamentos do sistema.

O desgaste é um dano superficial, causado por uma interação mecânica com outra superfície de contato deslizante ou de rolagem durante a operação.

Esses modos de falha são comuns em ventiladores, sopradores, exaustores e bombas.

O desbalanceamento tem como causa: perda de massa, acúmulo de material ou trinca de paletas.

Já o desalinhamento tem como principais causas: torções de estruturas, inconformidades de projeto e quebras de componentes, como acoplamentos e base.

No ranking das falhas detectadas em 2021 entre as altas frequências (f>300Hz), o desgaste de rolamento apareceu em primeiro lugar, representando aproximadamente 63% do grupo.

Já o desbalanceamento e o desalinhamento representaram respectivamente 25,7% e 13,5% das falhas de mais baixas frequências (f<300Hz).

Os DynaLoggers são opções eficientes para a detecção de anomalias de forma preditiva, permitindo que as equipes de manutenção se antecipem ao problema e planejem intervenções oportunas.

Lubrificação insuficiente e a inspeção sensitiva

A lubrificação insuficiente ocorre por uso de lubrificante incorreto ou sem qualidade técnica, acarretando desgaste acelerado de peças no geral, altos custos de manutenção, além de queda de produtividade e disponibilidade do ativo.

Entre seus danos estão o aumento do atrito, desgaste, aquecimento, ruídos, dilatação e ruptura de peças, grimpagem (fricção de superfícies metálicas), entre outros.

Os dados mostram essa anomalia em cerca de 17% dos registros de falhas identificadas acima de 300Hz.

Para deter esse tipo de falha, o ideal é que exista um plano de lubrificação seguido pela equipe de manutenção. Nele, os técnicos definem um padrão de conformidade e a periodicidade de execução. 

Além das medições de vibração e temperatura realizadas pelos sensores da Dynamox, é possível ainda complementar o monitoramento de máquinas através da Inspeção Sensitiva.

A figura abaixo, por exemplo, mostra vazamento em um redutor monitorado.

Essa falha poderia ser lubrificação inadequada. Isto é, o sensor de vibração instalado no local captaria dados interpretados como a presença de um carpete no espectro de vibração.

Porém, vazamentos, mangueiras obstruídas ou bicos graxeiros são também passíveis de detecção através da presença humana, como em uma inspeção visual.

A composição de sensitiva + preditiva, no que chamamos de inspeção integrada cobre ainda mais o ativo, tornando a base de análise mais completa.

Em relação a inspeção sensitiva, o sistema da Dynamox conta com um plano de rotas e checklists adequado à necessidade do ativo, que auxilia o técnico de manutenção na identificação e registro desse tipo de falha e, junto à tecnologia industrial, facilita o processo de descoberta do problema.

O DynaSens ou Rota de Inspeção sensitiva é uma ferramenta de manutenção sensitiva. Ela apoia o técnico no planejamento e gerenciamento da análise de dados coletados, criados e configurados via Plataforma Web.

Ranking dos modos de falha: outras recorrentes

Além das falhas comentadas anteriormente, o nosso time identificou que a folga estrutural e o desgaste de dentes também foram problemas recorrentes.

De uma maneira geral, as principais irregularidades que causam o desgaste dos dentes são: engrenamento inadequado entre os dentes das engrenagens (engrenagens excêntricas, desalinhamento, backlash, etc), trincas internas e problemas no processo de formação ou fabricação da engrenagem.

Por outro lado, o excesso de carga e o processo de fadiga do dente também são causas comuns. O dente desgastado representou 19,3% dos modos de falha detectadas acima de 300Hz.

A folga estrutural está relacionada à folga entre a máquina e a base ou entre a máquina e a fundação da máquina. Ela engloba por exemplo a falta de rigidez na fundação, na placa de base ou no pé da máquina.

Essa falha representou aproximadamente 43% do seu grupo, ficando em primeiro lugar.

Muitas vezes, esse tipo de defeito também está associado à corrosão ou ao afrouxamento de parafusos. Nesse caso, um simples aperto do parafuso pode resolver o problema.

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