Aula 11 - Análise de Falhas

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Análise de Falhas
EQUIPAMENTOS MECÂNICOS INDUSTRIAIS – 2019
CRISTIANO SEVERO AIOLFI
Análise de Falhas
Conceitos Importantes
FALHA: Término da capacidade de um item desempenhar
a função requerida.
CONFIABILIDADE: Capacidade de um item desempenhar
uma função requerida sob condições especificadas,
durante um dado intervalo de tempo.
Análise de Falhas
Mecanismos de Avarias
Fadiga
Mecanismos de Avarias
Fadiga
Mecanismos de Avarias
Fadiga
Mecanismos de Avarias
Corrosão
Mecanismos de Avarias
Corrosão
Mecanismos de Avarias
Desgaste
Mecanismos de Avarias
Desgaste
Análise de Falhas
Falha de Projeto: Falha de um item devido a projeto
inadequado;
Falha de Fabricação e Montagem: Falha de um item
devido à não-conformidade de fabricação e montagem
com o projeto ou com os processos de fabricação
especificados;
Falha de Operação: Falha devido à aplicação de
solicitações além dos limites especificados ou a erros de
operação;
Análise de Falhas
Falha de Manutenção: Falha devido a manutenção
inadequada ou deficiente;
Falha por Manuseio: Falha causada por manuseio
incorreto ou falta de cuidado com o item;
Análise de Falhas
Análise de Falhas
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https://www.youtube.com/watch?v=_mw1kLpU8IQ
https://www.youtube.com/watch?v=RqknPtBIYgg
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Análise de Falhas
Uma parte, ou o conjunto todo de uma estrutura é
considerado como “falhado” a partir de uma das 3
condições abaixo:
• Quando a estrutura fica completamente inutilizada;
• Quando ela ainda pode ser utilizada, mas não é mais
capaz de desempenhar a sua função satisfatoriamente;
• Quando uma séria deterioração a torna insegura para
continuar a ser usada.
Análise de Falhas
Análise de Falhas
A ocorrência de falhas mecânicas pode ser atribuída a: 
• Deficiências do projeto e fragilização dos materiais;
• Processamento inadequado: impurezas no interior dos
materiais; defeitos internos microestruturais e
superficiais; tratamentos térmicos inadequados; outros.
• Deterioração em serviço: erosão; corrosão; ataque
químico; radiação; outros.
• Operação incorreta dos equipamentos: sobrecarga
estática e/ou dinâmica; manutenção inadequada; outros.
Análise de Falhas
Objetivos da Analise de Falha
• Evitar novas falhas;
• Analisar um sistema ou componente deteriorado para
determinar porque não executa sua função;
• Identificar causas básicas das quais derivam ações
preventivas;
Análise de Falhas
Determinar a história de utilização 
• Evidência Documental;
• Certificados de testes; 
• Dados de ensaios mecânicos;
• Especificações técnicas pertinentes;
• Correspondência, e-mail, documentos;
• Entrevistas;
• Depoimentos e interrogatórios;
Análise de Falhas
Analisar evidências operacionais
• Parâmetros operacionais de projeto e efetivos;
• Condições de serviço atuais;
• Registro da temperatura;
• Condições ambientais;
• Tensões de serviço;
• Ensaios;
Análise de Falhas
Análise de Falhas
CAUSAS RAÍZES FÍSICAS 
São as causas ligadas diretamente ao equipamento e que
explicam o mecanismo de falha, e portanto, definem
tecnicamente o ocorrido.
A grande maioria das análises de falhas para nas causas
raízes físicas. Porém, elas geralmente são provocadas por
deficiência de gerenciamento e do pessoal envolvido.
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CAUSAS RAÍZES GERENCIAIS 
São causas provenientes de deficiências no gerenciamento
do trabalho, que provocam e explicam de maneira ampla,
as causas raízes físicas. São também chamadas de “Causas
do Raízes Trabalho”.
• Por ex: A Causa Raiz Física = Lubrificante Inadequado
pode ter como Causa Raiz Gerencial uma Manutenção
Inadequada ou mesmo uma Falha de Projeto.
Análise de Falhas
CAUSAS RAÍZES PESSOAIS
São os erros e/ou fatores humanos que justificam a existência
das causas raízes físicas e do trabalho. Esta é a causa raiz mais
difícil de localizar e nem sempre determinável.
Ex: A Causa Raiz Física = Lubrificante Inadequado, que teve com
Causa Raiz Gerencial= Manutenção Inadequada, pode ter
ocorrido devido a Causa Raiz Pessoal = Falta de Conhecimento
do Executante. Porém, se a Causa Raiz Gerencial foi "Falha de
Projeto", devido a um projeto externo, feito fora da empresa,
nem sempre é possível e necessário determinar o tipo de Falha
Raiz Pessoal que provocou o erro do projeto.
Análise de Falhas
Falha de Projeto
Análise de Falhas
Falha de Montagem
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Falha Operacional
Análise de Falhas
Perguntas que um analisador de falhas não pode
esquecer de avaliar:
• O problema realmente existe?
• Qual a frequência da ocorrência?
• A falha ocorreu de forma abrupta ou gradual?
• A falha começou a acontecer após alguma mudança de
projeto, material ou mudança no processo de
fabricação?
• Ocorreu a falha em um produto específico?
Análise de Falhas
A investigação da falha envolve algumas das seguintes
etapas:
• Observação macroscópica (exame visual, registro
topográfico da fratura e dos detalhes importantes, etc...);
• Estudos microscópicos (metalografia, MEV, etc...);
• Determinação do mecanismo de falha;
• Análise química do componente falhado;
Análise de Falhas
A investigação da falha envolve algumas das seguintes
etapas:
• Testes sob as condições de serviços;
• Análise da mecânica da fratura;
• Ensaios por elementos finitos;
• Análise e síntese de todas as evidências, formulações e
conclusões;
• Confecção de um relatório técnico;
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Falha em Acabamento
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Ferramentas de Análises de Falhas
• FTA – Árvore de Falhas: é um modelo gráfico que mostra
de maneira simples o encadeamento de diferentes
eventos que podem dar por resultado o evento do topo.
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Ferramentas de Análises de Falhas
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Ferramentas de Análises de Falhas
• FMEA – Análise de Modo e Efeitos de Falha: analisa
sistematicamente os modos de falha potenciais de um
sistema, bem como seu efeito sobre o sistema.
Análise de Falhas
Ferramentas de Análises de Falhas
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