Procedimento - Analise de Ultrassom - Rev00

Prévia do material em texto

ANÁLISE DE ULTRASSOM 
LUBRIFICAÇÃO POR CONDIÇÃO 
2021 
 
 
 
2 
 
SUMÁRIO 
SUMÁRIO ................................................................................................................................. 2 
1. OBJETIVO. ........................................................................................................................ 3 
2. MANUTENÇÃO PREDITIVA E ULTRASSOM. ........................................................................... 3 
2.1. ULTRASSOM ........................................................................................................................ 3 
2.2. EQUIPAMENTO DE ULTRASSOM ......................................................................................... 4 
2.3. ANÁLISE DE ULTRASSOM .................................................................................................... 4 
3. DEFINIÇÃO DA BASELINE ................................................................................................... 5 
4. METODOLOGIA. ................................................................................................................. 6 
4.1. PRIMEIRA LEITURA OU LEITURA INICIAL ............................................................................. 6 
4.2. LEITURAS SEGUINTES E APRIMORAMENTO CONTÍNUO ..................................................... 6 
5. ACOMPAHAMENTO DOS PONTOS EM ANÁLISE DE ULTRASSOM. ............................................ 7 
5.1. FLUXOGRAMA DA DEFINIÇÃO DA BASELINE. ...................................................................... 9 
5.2. FLUXOGRAMA DE ANÁLISE E MONITORAMENTO. ............................................................. 10 
6. IT - INSTRUÇÃO DE TRABALHO PARA COLETA DE DADOS DE ULTRASSOM ........................... 11 
6.1. ULTRAPROBE 201 .............................................................................................................. 11 
6.1.1. MONTAGEM ....................................................................................................................... 11 
6.2. APLICAÇÃO EM CAMPO ..................................................................................................... 14 
 
 
 
 
 
3 
 
1. OBJETIVO. 
 
Desenvolver e implementar a técnica de monitoramento e lubrificação por condição 
através do ultrassom nas unidades industriais dos clientes LUBRIN. 
 
2. MANUTENÇÃO PREDITIVA E ULTRASSOM. 
 
A manutenção preditiva também é conhecida como manutenção sob condição ou 
manutenção com base no estado do equipamento. É baseada na tentativa de identificar falhas, 
acompanhar sua progressão e impedir que elas causem danos catastróficos ao equipamento 
ou sistema, por meio dos dados coletados ao longo do tempo por uma instrumentação 
específica, verificando e analisando a tendência de variáveis do equipamento. 
Esses dados coletados, por meio de medições em campo como temperatura, vibração, 
análise físico-química de óleos, ultrassom e termografia, permitem um diagnóstico preciso. 
Esse tipo de manutenção caracteriza-se pela previsibilidade da deterioração do 
equipamento, prevenindo falhas por meio do monitoramento dos parâmetros principais, com 
o equipamento em funcionamento. 
Os conceitos e aplicações da manutenção preditiva já estão inseridos no ambiente de 
manutenção há muito tempo, se efetivou como importante ferramenta de produtividade a partir 
dos anos 70, sendo que sua evolução vem se destacando desde meados dos anos 90 
conforme estudiosos das áreas de manutenção. 
Manutenção Preditiva é um método aplicado na área de manutenção com a finalidade de 
indicar as condições reais de funcionamento das máquinas com base em dados que informam 
o seu desgaste ou processo de degradação. 
 
2.1. ULTRASSOM 
 
Os sons produzidos em um ambiente qualquer são refletidos ou reverberam nas paredes 
que constituem o ambiente, podendo ainda ser transmitidos a outros ambientes. Este 
fenômeno constitui o fundamento do ensaio por ultrassom de materiais. 
Assim como uma onda sonora é refletida ao incidir num anteparo qualquer, a vibração ou 
onda ultrassônica refletirá ao incidir numa descontinuidade ou falha interna de um meio 
considerado. Através de aparelhos especiais, é possível detectar as reflexões provenientes 
do interior da peça examinada, localizando e interpretando as descontinuidades. 
 
 
 
4 
 
O teste ultrassônico de materiais é feito com o uso de ondas mecânicas, ao contrário da 
técnica radiográfica, que usa ondas eletromagnéticas. O ensaio por ultrassom caracteriza-se 
por ser um método não destrutivo com o objetivo de detectar descontinuidades internas, 
presentes nos mais variados tipos ou formas de materiais ferrosos ou não ferrosos. O 
julgamento da descontinuidade encontrada deve ser feito de acordo com procedimento 
escrito, norma aplicável, especificação do cliente, ou documento da manutenção preditiva. 
2.2. EQUIPAMENTO DE ULTRASSOM 
 
Basicamente, o aparelho de ultrassom contém circuitos eletrônicos especiais, que 
permitem transmitir ao cristal piezoelétrico, através do cabo coaxial, uma série de pulsos 
elétricos controlados, que são transformados pelo cristal em ondas ultrassônicas. 
Os procedimentos para inspeção de solda descritos pelas normas ou códigos de 
fabricação variam em função dos ajustes de sensibilidade do ensaio, dimensionamento das 
indicações, critérios de aceitação das descontinuidades encontradas e outras particularidades 
técnicas. O técnico deve consultar o procedimento aprovado de sua empresa para o ensaio 
específico, ou na falta deste, elaborar um procedimento segundo a norma aplicável ao produto 
a ser ensaiado. 
 
2.3. ANÁLISE DE ULTRASSOM 
 
Ocasionadas por lubrificação, com o passar dos anos foi constatado, que existe um 
número significativo de falhas em rolamentos. A lubrificação que hoje é realizada 
preventivamente (com base no tempo) pela maioria das manutenções industriais define a 
quantidade de lubrificante injetada nos pontos é definida pelo fabricante dos equipamentos ou 
pela experiência de campo dos técnicos e engenheiros responsáveis pela lubrificação. A 
medição da energia emanada pelos rolamentos e seus componentes internos quando estes 
estão em funcionamento é a principal variável mensurada e analisada deste componente. 
Contudo diversos fatores podem influenciar na vida útil de um rolamento, ou quaisquer outros 
componentes: seja uma maior carga operacional, temperaturas maiores, ambiente 
contaminado, falhas de montagens e, até mesmo, defeitos de fabricação de um determinado 
lote de peças. Portanto na análise da variável deve-se levar em consideração toda e qualquer 
modificação operacional fora do escopo ao qual este elemento foi projetado. 
A análise de vibração há várias décadas foi, e ainda é, a principal ferramenta de análise 
da energia emanada pelos rolamentos e seus componentes internos. Esta ferramenta é 
 
 
 
5 
 
consolidada como a mais abrangente em termos de predizer possíveis falhas. A partir do 
trabalho em conjunto de diferentes técnicas de análises, juntamente com o avanço tecnológico 
dos transdutores, foi possível uma evolução na detecção de falhas cada vez mais precoces, 
ou seja, em faixas de frequência cada vez maiores. A técnica de análise de ultrassom aliada 
à manutenção preditiva dos equipamentos com o intuito de coletar dados em frequências 
ultrassônicas, faixas maiores as quais a vibração consegue analisar, nos permite analisar as 
falhas oriundas da lubrificação. Estas falhas podem ter duas causas-raízes distintas, sendo 
elas por falta de lubrificante, como na maioria dos casos, causa aquecimento e o contato 
entre as partes metálicas leva a falha rapidamente se não for reparada. Ou por excesso de 
lubrificação que também causa aquecimento demasiado nos mancais, rompimento das 
vedações internas e até curto circuito de motores. O trabalho deve ser iniciado a fim verificar, 
lubrificar e validar o plano de lubrificaçãocom base na condição. Logo com a ferramenta 
implantada juntamente com a análise de vibração, os ganhos esperados serão mensuráveis 
em confiabilidade, MTBF, diminuição de quantidade de lubrificantes utilizada, maior 
disponibilidade dos ativos, diminuição dos custos de manutenção e maior eficiência do plano 
de lubrificação dos equipamentos rotativos. 
 
3. DEFINIÇÃO DA BASELINE 
 
A construção da baseline deve ser definida pela menor medição registrada com base em 
três, quatro ou até mesmo cinco medições realizadas em periodicidades semanais, quinzenais 
ou mensais de cada ponto avaliado, tendo como parâmetros a criticidade ABC do 
equipamento, se o ponto é blindado ou lubrificável a graxa, a carga/rotação de trabalho e as 
proteções de segurança. A baseline é única e não é fixa, ou seja, podendo ser ajustada 
posteriormente para o menor valor encontrado durante a realização das demais medições. 
Utilizando o Ultraprobe 201 devemos desenvolver a atividade construindo a baseline e em 
seguida adotar uma estratégia sólida e confiável para a continuidade da técnica de análise de 
ultrassom. 
Segundo a UE Systems, podemos saber quando deve lubrificar definindo um nível de 
baseline onde o ruído deste nível será considerado como o estado natural do rolamento. 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
4. METODOLOGIA 
 
A metodologia desenvolvida para a implantação do plano de lubrificação sob condição 
pode ser descrita em duas etapas, sendo elas; primeira leitura em decibéis ou leitura inicial e 
leituras seguintes em decibéis e aprimoramento contínuo A seguir está descrito um passo a 
passo de aplicação prática: 
4.1. PRIMEIRA LEITURA OU LEITURA INICIAL 
I. Verificar leitura inicial e realizar a medição de temperatura. 
II. Inserir um pouco de graxa e verificar comportamento. 
a. Se aumentar o valor em dB - parar processo e registrar a leitura. 
b. Se reduzir o valor em dB - registrar valor mínimo e definir como melhor 
baseline (único). 
4.2. LEITURAS SEGUINTES E APRIMORAMENTO CONTÍNUO 
I. Se leitura próxima do baseline - aguardar próxima leitura. 
II. Se leitura baseline: 
 
a. Alerta: (diferença > 8dB) - Inserir um pouco de graxa e verificar 
comportamento: 
i. Se aumentar ou não se alterar o valor em dB - enviar e-mail à 
manutenção para acompanhamento. 
ii. Se reduzir dB - definir como novo baseline caso leitura seja um novo 
valor mínimo. 
 
b. Crítico: (diferença > 16dB) - Inserir um pouco de graxa e verificar 
comportamento: 
i. Se aumentar ou não se alterar o valor em dB - enviar e-mail à 
manutenção para acompanhamento e investigação. 
ii. Se reduzir o valor em dB: tomar decisões conforme nível atingido. 
(voltar ao I para decisão). 
 
 
 
 
7 
 
5. ACOMPAHAMENTO DOS PONTOS EM ANÁLISE DE ULTRASSOM 
 
Com a baseline finalizada juntamente com a definição de quais os pontos que serão 
monitorados através da técnica preditiva de análise de ultrassom podemos adotar o 
seguinte roteiro: 
➢ Medição atual denominada OK Normal – (valor 16 dB acima da baseline 
Qual ação será tomada? Solicitar via e-mail, o acompanhamento imediato para 
manutenção preditiva solicitando suporte de outras técnicas preditivas de análise com 
intuito de descobrir o que está ocorrendo de fato com o ponto do equipamento. Se possível 
realizar a aberturada de uma nota no sistema para o setor responsável programar uma 
intervenção. 
Frequência de inspeção? Segue periodicidade limite de inspeção que definida com 
manutenção preditiva. Exemplo – Para uma avaliação CRÍTICA, a periodicidade deve ser 
reduzida para uma estratégia semanal. 
 
 
 
8 
 
OBS: Mesmo que o ponto de lubrificação analisado após a lubrificação tenha uma 
redução em dB saindo do estado CRÍTICO para o OK Normal é necessário considerar 
uma comunicação formal por e-mail e uma redução de periodicidade de monitoramento 
reduzida visando maior confiabilidade na análise. 
 
➢ Medição atual denominada FALHA IMINENTE – (O equipamento pode vir a falhar 
a qualquer momento): 
 
Condição: Após a lubrificação a medição ainda está 35 dB acima da linha base 
Qual ação será tomada? Solicitar pessoalmente de preferência, o acompanhamento 
imediato para manutenção preditiva solicitando suporte de outras técnicas preditivas de 
análise com intuito de descobrir o que está ocorrendo de fato com o ponto do equipamento. 
Se possível realizar a aberturada de uma nota no sistema para o setor responsável 
programar uma intervenção. 
Frequência de inspeção? Segue periodicidade limite de inspeção que definida com 
manutenção preditiva. Exemplo – Para uma avaliação FALHA IMINENTE, a periodicidade 
deve ser reduzida para uma estratégia diária. 
OBS: Mesmo que o ponto de lubrificação analisado após a lubrificação tenha uma 
redução em dB saindo do estado FALHA IMINENTE para o OK Normal é necessário 
considerar uma comunicação formal por e-mail e pessoal e uma redução de 
periodicidade de monitoramento visando maior confiabilidade na análise. 
Para o desenvolvimento dos registros realizados desta atividade, é necessário a utilização 
das seguintes ferramentas: 
➢ O software da UE Systems para facilitar a análise e controle de monitoramento dos 
pontos; 
➢ Lub-it ou sistema para o controle, ajuste de periodicidade das ordens de serviços que 
serão geradas pelos mesmos; 
➢ E-mail para realizar a comunicação com as manutenções preditivas ou setores de 
confiabilidade. 
 
 
 
9 
 
5.1. FLUXOGRAMA DA DEFINIÇÃO DA BASELINE 
 
 
 
10 
 
5.2. FLUXOGRAMA DE ANÁLISE E MONITORAMENTO 
 
 
 
 
 
 
11 
 
6. IT - INSTRUÇÃO DE TRABALHO PARA COLETA DE DADOS DE 
ULTRASSOM 
 
Para iniciar-se os trabalhos de coleta de dados e lubrificação por condição o técnico 
deve conhecer e preparar seus equipamentos para o desenvolvimento em campo. 
 
6.1. ULTRAPROBE 201 
 
O equipamento UP201, é um modelo visivelmente simples e acoplável nas bombas de 
graxa manuais. Ele tem como configuração padrão de fábrica a frequência de 38 kHz, pois a 
mesma, segunda a NASA (1972) seria a de maior incidência de frequência das falhas por 
lubrificação de rolamentos. 
As configurações do equipamento se apresentam conforme os itens a seguir: 
➢ Receptor heteródino de estado sólido (Transdutor); 
➢ Display de LED de 10 barras para indicar o nível de ruído (cada LED 
corresponde à diferença três dB, de acordo com o manual); 
➢ Sensibilidade variável em oito níveis de posições. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Aparelho para coleta de ultrassom Ultraprobe 201 da empresa UE Systems. 
 
6.1.1. MONTAGEM 
 
Seguindo o passo a passo descrito abaixo, consegue-se acoplar o UP201 a pistola 
graxeira: 
➢ Prenda a base (fig. 3) a pistola graxeira utilizandoa braçadeira (fig. 4). 
➢ Parafuse a esfera de acoplamento (fig. 5) na parte inferior do coletor de 
ultrassom (fig. 2) 
➢ Prenda o coletor de ultrassom (fig.2) a base (fig. 3) através da esfera de 
acoplamento (fig. 5). 
 
 
 
12 
 
➢ Conecte o fone de ouvido (fig. 6) e o transdutor magnético (fig.7) ao coletor de 
ultrassom. 
Acople a base do imã do transdutor (fig. 8) ao tubo de saída de graxa da pistola 
graxeira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 – Base. Figura 4 – Braçadeira. 
Figura 6 – Fone de ouvido tipo concha. 
 
Figura 7 – Transdutor magnético. 
 
Figura 2 – Coletor de ultrassom. 
 
 
 
 
13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 – Base do imã do transdutor. 
Figura 9 – Coletor de ultrassom acoplado a pistola graxeira. 
 
Figura 5 – Esfera de acoplamento. 
 
 
 
14 
 
6.2. APLICAÇÃO EM CAMPO 
 
Após o coletor de ultrassom ser acoplado a pistola graxeira, as leituras de ultrassom 
podem ser iniciadas. Essa configuração já padroniza o ponto de coleta pois a pistola será um 
meio de propagação do ultrassom até a base do imã e consequentemente ao coletor. 
Como não necessariamente precisamos utilizar o coletor de ultrassom acoplado a pistola 
graxeira, pois em alguns casos pode ser avaliada como uma condição operacional 
desconfortável ou de difícil acesso. Neste caso, um cinto específico pode manter o coletor 
preso a ele e junto ao corpo do operador, assim é possível selecionar os pontos de coleta 
através de uma caneta marcador industrial ou etiqueta metálica De forma mais segura e 
confortável. É importantíssimo, após definirmos o ponto de coleta ultrassônico, sempre 
coletarmos a leitura deste mesmo ponto para não haver diferenças entre as leituras. 
 Certifique-se de que o coletor de ultrassom está adequadamente preparado para trabalho 
e inicie a atividade de lubrificação por condição. 
Com a baseline definida sempre compararemos os valores coletados em decibéis atuais 
com a mesma, para que se possa avaliar se o ponto pode ser classificado como OK Normal, 
ALERTA, CRÍTICO ou FALHA IMINENTE. 
Verifique no display do coletor a intensidade do ruído em decibel. Caso não apareça 
qualquer leitura no display, ajuste a sensibilidade do coletor de modo que seja mostradoum 
valor em decibel 
Para todas as avaliações de intensidade do ruído deve-se considerar o som emitido pelo 
rolamento checando se existe qualquer desvio no seu padrão (biblioteca de sons e biblioteca 
de experiência prática). O som emitido por um rolamento bem lubrificado e sem sintomas de 
falha é um som contínuo e bem suave. Um desvio nessa característica do som pode indicar 
falta de lubrificante ou um início de falha. Caso, haja um desvio em relação ao padrão do som, 
muitas vezes irá ocorrer em conjunto um aumento da intensidade do ruído em decibéis. 
Se a leitura for igual ou próxima à baseline, estado OK (Normal) encaminhe-se ao próximo 
mancal. Ao identificar-se uma leitura em decibéis avaliada em estado de ALERTA, ou seja, 
estiver 8 decibéis acima da baseline proceda com a lubrificação e assim o processo de 
correção do filme lubrificante. A cada acionamento (“bombada”) da pistola graxeira, injetando 
graxa ao rolamento de maneira calma e espaçada, o técnico sempre deve acompanhar a 
intensidade do ruído e simultaneamente ouvir a “qualidade” do som. Se o rolamento estiver 
precisando de graxa a intensidade do ruído tende a baixar próximo a baseline (