Edição 273 - JUNHO/2005 - Revista Petro & Química

Conceito de luceo cassante introduz novo modos de pensar a manutenção

A necessidade cada vez maior em reduzir a variabilidade e as paradas não programadas nas plantas industriais tem introduzido novos modos de pensar a manutenção. Perdas econômicas decorrentes de uma linha de produção parada – seja por defeitos nos equipamentos ou por paradas programadas para manutenção – vêm fazendo com que novos métodos de manutenção e inspeção sejam adotados com maior intensidade pelas empresas.

As metodologias de inspeção corretiva e preventiva tornaram-se extremamente custosas, dando lugar à manutenção preditiva. “A cada inspeção preventiva, a empresa parava a linha de produção, e avaliava em detalhe todos os equipamentos. Isso provocava um lucro cessante e um custo de manutenção alto. Então surgiu a inspeção preditiva, que tinha como objetivo tomar dados na condição operacional para que a produção parasse no momento em que fosse manifestada uma necessidade com respeito à integridade. A idéia é interferir o mínimo possível na operação do equipamento”, explica o presidente da Associação Brasileira de Ensaios Não-Destrutivos e Inspeção – Abende, Pedro Feres Filho.

O objetivo não é aumentar o intervalo entre as paradas de manutenção visando simplesmente a redução dos valores gastos na manutenção. Conceitos de lucro cessante e lucro operacional se traduzem, para o engenheiro, em aumento da confiabilidade e da disponibilidade. “Isso significa ter menos paradas intermediárias na unidade”, comenta o gerente de manutenção da Refinaria de Capuava, Joemir Avancini Rocha.

Novas técnicas

Estudos realizados pela Datastream Systems, empresa especializada no desenvolvimento de soluções tecnológicas para a manutenção industrial, apontam que o retorno sobre o investimento de ativos pode chegar a incrementar em 14% o balanço de uma empresa, os ganhos em 10% e o fluxo de caixa em 14%, devido à redução dos gastos de capital conseguidos com uma melhor gestão da manutenção.

Aqui entram as técnicas de Inspeção Baseada em Risco, Manutenção Centrada em Confiabilidade e Asset Management. A metodologia de Inspeção Baseada em Risco consiste em organizar planos de inspeção segundo uma lógica baseada no conceito de risco de cada equipamento. Já o desenvolvimento dos chamados instrumentos inteligentes vem permitindo o automonitoramento da performance do instrumento, e a substituição da manutenção preventiva por diagnosticos preditivos.

“O Asset Management é uma evolução da gestão da manutenção. O foco mudou: o que importa é o ativo”, conta o diretor da Datastream, Daniel Figueiredo.

O gerenciamento da manutenção – processo que exigia coleta manual de dados dos equipamentos e planejamento – começa a mensurar os ganhos com a adoção de instrumentação e sistemas de gerenciamento de ativos capazes de coletar dados de forma informatizada e realizar diagnósticos dos equipamentos.

Com uma solução para gestão de ativos é possível analisar a performance dos equipamentos, prognosticar problemas e delimitar ações para a otimização, além de melhorar o planejamento estratégico da manutenção.

“Esses sistemas de Asset Management acompanham toda a vida útil do equipamento – o quanto está efetivamente produzindo, o quanto custa mantê-lo produzindo seus dados técnicos. Alguns softwares de Asset Management oferecem até cálculo de depreciação desse ativo”, explica Daniel Figueiredo.

Softwares que acompanham sistemas de controles, em sua maioria sistemas híbridos, já gerenciam o funcionamento de alguns equipamentos. Para a implementação de soluções deste tipo – que podem ser adquiridas independente do sistema de controle utilizado – é necessário que estes sistemas utilizem instrumentos de campo inteligentes – que possuem a capacidade de se autodiagnosticarem.

Instrumentos inteligentes geram informações que podem ser utilizadas na otimização da manutenção. Com a disposição dessas informações adicionais, e um bom software de gerenciamento dessas informações, é possível um gerenciamento mais preciso dos ativos. Esses softwares de gerenciamento de ativos são incorporados aos sistemas de supervisão e controle da planta, promovendo em paralelo ao sistema de controle, um gerenciamento de manutenção dos instrumentos de campo inteligentes.

As ferramentas de manutenção e diagnóstico – conhecidas como sistemas de gerenciamento de ativos on-line – trabalham conectadas aos instrumentos, monitorando e diagnosticando constantemente suas condições – preparadas para notificar ao técnico algum problema.

“Na Refinaria de Paulínia, estamos utilizando várias novas tecnologias para realizar a manutenção preventiva e preditiva de equipamentos e instalações. Todas essas técnicas e seus resultados podem ser resumidos em alguns indicadores da Manutenção da Replan: o custo de manutenção é um dos menores do mundo pelo estudo realizado pela consultoria Solomon que compara refinarias de petróleo em todo o mundo. Muitas das plantas da Replan têm disponibilidade superior a 98,5%, algumas estão no patamar entre 99 e 100%”, conta o gerente de Manutenção de Elétrica e Instrumentação da Refinaria, Rogério Daisson Santos.

Na área de equipamentos dinâmicos, entre as técnicas destacadas por Daisson estão a monitoração em tempo real de vibração em bombas críticas, com registro histórico e análise de tendências. “Sensores instalados nas carcaças de equipamentos rotativos considerados críticos transmitem as informações de vibração em tempo real para um sistema de coleta e análise de dados. Também são disponibilizadas as informações de vibração e alarmes para os operadores das diversas plantas de uma refinaria, para que possam avaliar as condições de operação dos equipamentos e não deixarem ocorrer danos aos equipamentos. Os resultados são aumento da confiabilidade e disponibilidade dos equipamentos”.

Outra técnica é a lubrificação através de sistema de névoa (oil-mist) – um sistema automático de lubrificação que dispensa as rotinas de lubrificador. Como resultado há o aumento da vida útil de rolamentos e consequentemente o aumento da disponiblidade dos equipamentos.Na área de elétrica e instrumentação da Refinaria, a monitoração de válvulas de controle em tempo real pelo uso de posiconadores inteligentes com comunicação digital Hart ou Fieldbus Foundation permitem vários diagnósticos preditivos das válvulas – entre eles detectar início de emperramentos, vazamento de ar de comando, baixa pressão de ar de suprimento, desvio entre a posição requerida e a posição física e defeitos eletrônicos. “Quando do início de operação da válvula nova ou quando de um retorno de manutenção, é possível gravar uma curva que se chama de ‘assinatura’ da válvula (uma curva que relaciona a posição com a pressão de ar de comando). Mais tarde, quando a válvula estiver sob suspeita de falha, pode-se comparar a curva atual com a curva original e detetar se realmente há uma falha da válvula ou de um de seus componentes”.

Na Replan já estão instalados mais de 600 posicionadores inteligentes em válvulas de controle consideradas críticas. Os resultados, explica Daisson, são uma operação mais confiável das válvulas, maior precisão no controle de posição de abertura com conseqüente melhora no desempenho das malhas de controle e de otimização.

A utilização de instrumentação inteligente de campo com comunicação digital Hart ou Fieldbus Foundation possibilita a execução de diversos diagnósticos de funcionamento dos instrumentos em tempo real e de local remoto. “Os resultados são maior confiabilidade da instrumentação, menor exposição das pessoas aos riscos do ambiente de uma planta de processo, uma vez que muitas tarefas de diagnósticos e alterações de parâmetros dos instrumentos são feitas de local remoto. No caso da Replan existem mais de 4500 instrumentos com tecnologia inteligente que podem ser acessados dessa maneira. Em alguns casos o acesso pode ser feito inclusive de fora do ambiente da refinaria, da casa de um técnico que seja contatado fora do horário normal de trabalho, por exemplo”, conta o gerente.Em equipamentos elétricos, além da análise de óleo de transformadores (cromatografia) – para a deteção precoce de problemas em transformadores – e termografia de painéis e equipamentos elétricos críticos – para a detecção de pontos quentes – os técnicos da Replan utilizam a técnica de descargas parciais para diagnóstico preditivo de máquinas elétricas de grande porte (motores e geradores). “Essa técnica permite avaliar as condições de operação desses equipamentos em tempo real e determinar a necessidade de intervenções preventivas, como limpeza de bobinas, enrolamentos, estatores. A Replan já utiliza essa técnica em 3 motores de 13,8 kV e em 3 geradores de 7,5 MW”.

A inspeção baseada no risco

O “Estado da Arte” em inspeção de equipamentos é a medologia da Inspeção Baseada em Risco. A partir dessa metodologia, os planos de inspeção passaram a ser realizados com base na criticalidade de cada equipamento – otimizando a distribuição dos recursos. Isso significa não só uma maior atenção aos equipamentos mais críticos, como também a redução no número de inspeções desnecessárias.

“A inspeção baseada em risco é o caminho natural que quem for se desenvolvendo na área de inspeção vai acabar trilhando”, conta Pedro Feres. O presidente da Abende lembra que, diferente da NR-13 – que estabelece os prazos máximos entre inspeções de caldeiras e vasos de pressão – na Inspeção Baseada em Risco a periodicidade de inspeções passa a ser uma variável entre as conseqüências de um acidente e a probabilidade deste acidente ocorrer. “É um critério de avaliação muito mais sofisticado”.

“A Inspeção Baseada em Riscos não só otimiza a atividade de inspeção e manutenção, como também aumenta a confiabilidade, devido à sistematização que essa metodologia traz”, comenta o gerente de Inspeção da Refinaria de Capuava, André Shigueo Uchiyamada.

A Refinaria está em fase de aplicação da Inspeção Baseada em Riscos em todas as unidades – com conclusão prevista para março de 2006.

A Copesul vem implantando a Inspeção Baseada em Risco em todas as áreas – trabalho iniciado há quatro anos. “Toda parada geral de manutenção na Copesul é baseada na Inspeção Baseada em Risco”, conta o facilitador do time de engenharia de manutenção e avaliação da empresa, Carlos Waldemar Wilke Diehl.

A próxima área da Copesul que vai receber a metodologia agora é a Olefinas Planta 1 – porque, explica Diehl, a parada geral da unidade está programada para ocorrer em 2007.

Para os equipamentos rotativos, a Copesul adota a manutenção preditiva – abrangendo uma centena de equipamentos de grande porte. “Em alguns deles temos monitoramento online. Monitoramos online todos os dados de tendências – como vibração, temperatura, deslocamento de eixo”.

A metodologia Reliability Centred Maintenance – RCM é aplicada em todo o parque de bombas da Copesul desde o ano 2000. “Observamos uma grande evolução no MTBF. Aumentamos mais de duas vezes o MTBF das bombas, de 18 meses para 43 meses”.

O resultado desse esforço? “Temos identificado uma evolução positiva nos indicadores de manutenção. Em comparação com outras empresas internacionais, estamos muito bem – alguns desses indicadores estão situados no primeiro quartil”, finaliza Diehl.