Introdução Termografia a Manutenção Industrial 2013

A razão da termografia ser tão  adequada à monitoração dos  sistemas elétricos é que os  componentes elétricos novos  começam a se degradar assim  que são instalados. Qualquer  que seja a carga imposta ao  circuito, a vibração, a fadiga  e o envelhecimento causam o  afrouxamento das conexões  elétricas, ao passo que as  condições ambientais podem  apressar sua corrosão. Em poucas  palavras, todas as conexões  elétricas irão percorrer, ao longo  do tempo, um caminho que  ocasionará sua falha. Se não  forem localizadas e corrigidas,  essas conexões inadequadas  levarão a uma falha do circuito.  Felizmente, o afrouxamento ou a  corrosão da conexão aumenta a  resistência elétrica apresentada  pela mesma e, uma vez que a  maior resistência elétrica resulta  no aquecimento da conexão, as  imagens térmicas podem detectar  a falha em desenvolvimento, antes  que o equipamento venha a falhar. A detecção e correção das  conexões deficientes, antes que  ocorra uma falha, previnem tanto  incêndios quanto paralisações  iminentes, que podem ser críticas  para as operações industriais,  comerciais e institucionais.  As medidas de prevenção são  importantes porque, quando um  sistema crítico vem a falhar, a  falha aumenta inevitavelmente  os custos, exige a realocação de  funcionários e materiais, reduz a  produtividade, coloca em risco a  lucratividade e afeta a segurança  de funcionários e/ou clientes. A  discussão a seguir se concentra  na utilização de imagens térmicas,  visando a correção de conexões  frouxas, muito apertadas ou  corroídas dos sistemas elétricos,  comparando-se as temperaturas  das mesmas nos painéis. O que deve ser verificado? Examine os painéis sem as tampas  e com a alimentação idealmente a  40% da carga máxima normal.  Meça a carga, de forma que você  possa avaliar adequadamente as  cargas constatadas, em relação às  condições operacionais normais. Cuidado: as tampas dos painéis  elétricos só deverão ser retiradas  por pessoal autorizado, utilizando  equipamentos de proteção  individual (EPI) adequados. Grave as imagens térmicas  de todas as conexões que  apresentarem temperaturas  superiores àquelas de outras  conexões semelhantes, em  condições de carga idênticas. O que se deve procurar? Em termos gerais, deve-se  identificar as conexões que  estiverem mais quentes que as  outras. Esse aquecimento sinaliza  uma resistência elétrica elevada,  possivelmente decorrente de  afrouxamento, aperto exagerado  ou corrosão. Os pontos aquecidos  em função de conexões geralmente  As imagens térmicas dos sistemas elétricos podem  indicar as condições operacionais dos equipamentos  que fazem parte desses sistemas. Na verdade,  desde os primórdios da termografia, quatro ou  mais décadas atrás, a principal aplicação comercial  das imagens térmicas tem sido a inspeção de  sistemas elétricos. 1. D etecção de conexões  elétricas frouxas ou corroídas A temperatura das conexões desta bomba evaporadora se apresentava 50ºC acima do normal, na fase C.

aparecem mais quentes no local  de maior resistência, resfriando-se  conforme aumenta a distância do  ponto crítico. Como já foi dito, o  superaquecimento das conexões  pode ocasionar a falha do circuito,  conforme aumentar o afrouxamento  ou a corrosão, devendo, portanto  ser corrigido. A melhor solução é instituir uma  rotina de inspeções regulares,  incluindo todos os painéis  principais e outras conexões onde  a carga seja elevada, tais como  motores, disjuntores, controles etc.  Salve uma imagem térmica de cada  conexão e confira periodicamente  as medições, utilizando o software  que acompanha o termo visor.  Dessa forma, você terá imagens  térmicas básicas nas quais poderá  se basear, que irão ajudá-lo a  determinar se os pontos aquecidos  são normais ou não e verificar se as  correções foram bem sucedidas. O que significa um “alerta  vermelho?” As condições que representam  um risco de segurança deverão  assumir prioridade quanto ao  reparo. As diretrizes da NETA  (InterNational Electrical Testing  Association) especificam que,  quando a diferença de temperatura  (DT) entre componentes  semelhantes, submetidos a cargas  semelhantes, excederem 15ºC, os  reparos deverão ser imediatamente  realizados. A mesma entidade  recomenda que os reparos sejam  realizados, quando a DT entre  um componente e o ar ambiente  exceder 40 °C. Qual é o custo em potencial  das falhas? Caso não seja corrigido, o  superaquecimento de uma conexão  elétrica frouxa ou corroída pode  queimar um fusível de cinco  dólares e interromper todo um  processo de produção. Em seguida,  será provavelmente necessária  uma meia-hora, para desligar a  alimentação, trazer um fusível  de reposição do almoxarifado e  substituir o fusível queimado.  O custo em termos de perda de  produção irá variar conforme a  indústria e o processo, mas a  perda de meia-hora de produção  pode ser muito onerosa, para  determinadas indústrias. No caso  das fundições, por exemplo, as  perdas de produção decorrentes da  imobilização foram avaliadas em  aproximadamente US$ 1 mil por  minuto. Medidas subseqüentes As conexões superaquecidas  deverão ser desmontadas, limpas,  reparadas e novamente montadas.  Se a anomalia persistir após esse  procedimento, o problema talvez  não seja a conexão, embora sempre  exista a possibilidade de um reparo  inadequado. Use o multímetro ou um analisador  das características da carga, para  investigar outras causas possíveis  do superaquecimento, como uma  sobrecarga ou um desequilíbrio  elétrico. Sempre que você encontrar  um problema valendo-se do  termo visor, use o software  que acompanha o aparelho  para documentar o fato em um  relatório, incluindo a imagem  térmica e a imagem digital do  equipamento. Esta é a melhor  forma de comunicar os problemas  encontrados e de sugerir reparos. As leituras da temperatura das conexões deste painel disjuntor eram elevadas, nas fases A e B, sugerindo uma Uma “dica” de inspeção Os hardwares utilizados em conexões e contatos elétricos são freqüentemente  brilhantes e refletem a energia infravermelha proveniente dos objetos mais  próximos, o que pode afetar a medição das temperaturas e o registro das  imagens. Os equipamentos muito sujos também podem prejudicar a exatidão das  leituras. Visando melhorar a exatidão, espere até que a energia se dissipe e pinte  com tinta escura as áreas onde serão realizadas as medições. Tenha o cuidado de  não utilizar materiais combustíveis, como papel preto ou fita isolante. carga desequilibrada.

O desequilíbrio elétrico pode ter  várias causas, como um problema  de alimentação, a tensão menor  numa das fases ou uma falha da  isolação interna dos rolamentos de  um motor. A degradação das conexões  pode ser causada até mesmo  por pequenos desequilíbrios na  tensão, que reduzem a tensão  fornecida e levam os motores e  outros equipamentos a “puxar”  uma corrente excessiva e a  fornecer um torque menor  (ocasionando estresse mecânico),  apresentando falhas prematuras.  Um desequilíbrio maior pode  ocasionar a queima de um fusível,  reduzindo a operação a uma só  fase. Entrementes, a corrente  desequilibrada retornará à fase  neutra, levando a fornecedora  de energia a multar a fábrica por  ocasionar “picos” de consumo. Na prática, é quase impossível  equilibrar perfeitamente as  voltagens das três fases.  Visando ajudar os operadores de  equipamentos a determinar os  níveis aceitáveis de desequilíbrio,  a National Electrical Manufacturers  Association (NEMA) elaborou  especificações referentes a diversos  dispositivos, especificações  essas que constituem um  excelente ponto de partida para a  comparação, durante as operações  de manutenção e eliminação de  problemas. O que deve ser verificado? Capture as imagens térmicas  de todos os painéis elétricos e  outros pontos de conexão de  carga elevada, como motores,  disjuntores, controles etc. Ao  constatar uma temperatura mais  elevada, acompanhe o circuito  correspondente e examine as  derivações e cargas associadas. Examine os painéis e outros pontos  de conexão, depois de retirar as  tampas. Em termos ideais, os  dispositivos elétricos deverão ser  examinados depois que estiverem  plenamente aquecidos e em  condições estáveis, submetidos à  pelo menos 40 % da carga típica.  Dessa forma, as mensurações  poderão ser adequadamente  avaliadas e comparadas às  condições operacionais normais. O que se deve procurar? As cargas idênticas deverão  resultar em temperaturas  idênticas. Se as cargas estiverem  desequilibradas, a fase ou as fases  mais solicitadas se aquecerão mais  que as outras, devido ao maior  calor gerado pela maior resistência.  Não obstante, uma carga  desequilibrada, as sobrecargas,  as conexões inadequadas e o  desequilíbrio harmônico também  podem ocasionar um padrão  semelhante. É necessário medir as  cargas elétricas, para diagnosticar  o problema. As imagens térmicas são uma maneira fácil de se  identificar diferenças de temperatura evidentes em  circuitos industriais trifásicos, comparativamente às  condições operacionais normais.  Analisando os gradientes térmicos das três fases, o  técnico poderá identificar rapidamente as anomalias  de cada fase, decorrentes de desequilíbrio ou  sobrecarga. Cuidado: As tampas dos painéis elétricos  só deverão ser retiradas por  pessoal autorizado, utilizando  equipamentos de proteção  individual (EPI) adequados. 2. D etecção de desequilíbrios  e sobrecargas elétricas A temperatura das conexões desta bomba evaporadora se apresentava 50ºC acima do normal, na fase C.

Observação: A temperatura abaixo  do normal, em um circuito ou uma  fase, pode indicar igualmente a  existência de um componente  defeituoso. A instituição de uma rotina de  inspeções regulares, incluindo  todas as conexões elétricas,  constitui um procedimento dos  mais sensatos. Utilizando o  software que acompanha o termo  visor, salve cada imagem captada  e acompanhe as medições ao  longo do tempo. Dessa forma,  você contará com imagens  térmicas básicas, às quais poderá  comparar as imagens térmicas  posteriores. Este procedimento o  ajudará a decidir se um ponto mais  quente ou mais frio constitui uma  anomalia. Realizada a correção,  as novas imagens térmicas o  ajudarão a confirmar se os reparos  foram bem sucedidos. O que significa um “alerta  vermelho?” Os reparos deverão ser priorizados  em função da segurança – ou seja,  as condições que representarem  risco de segurança – seguidos  pela importância do equipamento  e pela extensão da variação de  temperatura. As diretrizes da NETA  (InterNational Electrical Testing  Association) exigem o reparo  imediato, quando a diferença  de temperatura (∆T) entre dois  ou mais componentes elétricos  semelhantes, submetidos a cargas  semelhantes, ultrapassar 15°C,  ou quando a ∆T entre um  componente elétrico e o ar  ambiente exceder 40°C. As normas da NEMA (NEMA MG1- 12.45) advertem quanto ao risco de  se operar qualquer motor, quando o  desequilíbrio de tensão excede 1%.  Na verdade, a NEMA recomenda  substituir os motores que estiverem  operando com desequilíbrio  superior a 1%. As porcentagens de  desequilíbrio seguro, referentes a  outros equipamentos, são variáveis. Qual é o custo em potencial  das falhas? As falhas dos motores resultam  normalmente de desequilíbrios de  tensão. O custo total da falha será  a somatória do custo do motor,  do custo da mão-de-obra exigida  para a substituição do mesmo,  da produção descartada devido à  desigualdade do que foi produzido,  da operação da linha e da receita  perdida durante o período que a  linha permanecer inativa. Vamos supor que o custo de  substituição anual de um motor de  50 hp seja US$ 5 mil, incluindo a  mão-de-obra. Suponhamos agora  que 4 horas de imobilização por  ano representam a perda de US$6  mil por hora. Custo Total: US$5  mil + (4 x US$ 6 mil) = US$ 29 mil  anuais. Medidas subseqüentes Quando uma imagem térmica  indica que todo um condutor  está mais quente que os outros  componentes que fazem parte  do circuito,  pode ser que esse  condutor esteja subdimensionado  ou sobrecarregado. Confira a  capacidade nominal do condutor e  verifique qual é a carga real, para  Uma “dica” de inspeção Uma das principais utilidades da termografia é a localização de anomalias  elétricas e mecânicas. Apesar da crença popular em contrário, a temperatura de  um dispositivo – mesmo que seja a temperatura relativa – nem sempre constitui  a melhor indicação de uma falha iminente desse dispositivo. Deve-se considerar  outros fatores, entre eles as variações na temperatura ambiente e nas solicitações  mecânicas e/ou elétricas, as indicações visuais, a importância crítica dos  componentes, o histórico de componentes semelhantes, as indicações fornecidas  por outros testes etc. O que tudo isso indica é que a termografia funciona melhor  como um dos elementos da monitoração abrangente e de um programa de  manutenção preventiva. determinar qual é a origem do  problema. Use a multímetro ou um analisador  das características da carga,  para verificar o equilíbrio da  corrente  e a carga imposta a cada  fase. Examine a proteção e os  comutadores no lado de entrada,  quanto a possíveis quedas de  tensão. Em termos gerais, a tensão  da linha não deverá variar mais  do que 10% da tensão nominal.  A diferença de tensão entre o  neutro e o terra indica o volume  de sobrecarga do sistema e  ajudará você a rastrear correntes  harmônicas. Uma diferença de  tensão acima de 3%, entre o neutro  e o terra, merece ser examinada  mais detidamente. As cargas variam e uma fase  pode ficar subitamente 5% menor,  se a linha transmitir uma carga  unifásica consideravelmente maior.  As quedas de tensão que ocorrem  nos fusíveis e comutadores  também podem ocasionar um  desequilíbrio no motor e calor  excessivo na raiz do problema.  Antes de presumir que a causa foi  encontrada, examine novamente  o circuito, com o termo visor e o  multímetro. Tanto o circuito de alimentação  quanto os circuitos de derivação  não deverão ser solicitados até  o limite máximo permissível. As  equações referentes às cargas  impostas deverão, além disso,  prever a possibilidade de correntes  harmônicas. A solução mais  comum, em caso de sobrecarga,  é redistribuir as cargas entre os  circuitos ou controlar os momentos  em que as cargas são impostas,  durante o processo em questão. Utilizando-se o software que  acompanha o termo visor, será  possível documentar cada um  dos possíveis problemas, em  um relatório que irá incluir uma  imagem térmica e uma imagem  digital do equipamento em  questão. Esta será sempre a melhor  forma de se comunicar problemas e  sugerir reparos.

Muitos programas de manutenção  preventiva (MPv) utilizam a  termografia, para monitorar as  temperaturas aparentes dos  equipamentos operacionais,  valendo-se dos valores térmicos  para detectar e evitar a perda  de equipamentos. Utilizando  termo visores para obter mapas  infravermelhos bidimensionais,  das temperaturas apresentadas  por rolamentos e alojamentos de  rolamento, os técnicos conseguem  comparar as temperaturas  operacionais reais e os padrões  recomendados, detectando assim  possíveis falhas. O que deve ser verificado? Em termos gerais, a análise das  vibrações é a tecnologia de MPv  por excelência, para se monitorar  grandes rolamentos acessíveis  que operam a velocidades  relativamente baixas; no entanto,  essa monitoração só pode ser  realizada com segurança, quando  é possível instalar transdutores  nos rolamentos. Em se tratando de  rolamentos relativamente pequenos  (como os rolamentos de esteiras  transportadoras, por exemplo),  que operam a baixa velocidade  mas são fisicamente inacessíveis  ou impedem uma aproximação  segura durante o funcionamento,  a termografia representa uma  boa alternativa à análise das  vibrações. Na maioria dos casos,  a termografia pode ser colhida  a uma distância segura, com o  equipamento em funcionamento.  Além disso, a captação de uma  imagem térmica, por meio de  um equipamento portátil, exige  menos tempo que a execução de  uma análise das vibrações.Os  equipamentos mecânicos devem ser  inspecionados depois que houverem  se aquecido até uma temperatura  constante e estiverem operando sob  condições normais de solicitação.  Dessa forma, as medições poderão  ser interpretadas em condições  operacionais normais. Capte uma  imagem térmica do rolamento  a ser examinado e, se possível,  capte também imagens térmicas  dos outros rolamentos localizados  na mesma área, que executam  funções idênticas ou semelhantes  como, por exemplo, os rolamentos  da outra extremidade da esteira  transportadora, da laminadora  de papel, ou do outro alojamento  de rolamento que sustenta  o mesmo eixo. O que se deve procurar? Os problemas dos rolamentos  são normalmente confirmados  As imagens térmicas dos sistemas elétricos podem  indicar as condições operacionais dos equipamentos  que fazem parte desses sistemas. Na verdade,  esde os primórdios da termografia, quatro ou mais  décadas atrás, a principal aplicação comercial  das imagens térmicas tem sido a inspeção de  sistemas elétricos. 3. I nspeção de rolamentos O superaquecimento deste eixo e deste rolamento pode ser uma indicação de falha iminente, falta de lubrificação adequada ou desalinhamento do rolamento.

comparando-se as temperaturas  superficiais de rolamentos  semelhantes, trabalhando  em condições similares. As  condições de superaquecimento  aparecem como “pontos quentes”  nas imagens infravermelhas e  são normalmente encontradas  comparando-se equipamentos  semelhantes. Quando se examina  os rolamentos de um motor,  este procedimento exige que se  compare as temperaturas das duas  tampas (quando existirem motores  e rolamentos do mesmo tipo) ou as  temperaturas do estator e da tampa  do motor. Em termos gerais, é aconselhável  instituir uma rotina de inspeções  regulares, que inclua todos os  equipamentos rotativos críticos.  Caso já exista uma rotina de  análise regular das vibrações, a  termografia poderá ser facilmente  incluída nas iniciativas de  monitoração já implantadas. De  qualquer forma, salve uma imagem  térmica de cada componente  fundamental do equipamento e  acompanhe as medições ao longo  do tempo, utilizando o software que  acompanha o termo visor.  Dessa  forma, você contará com imagens  térmicas básicas, às quais poderá  comparar as imagens térmicas  posteriores. Este procedimento o  ajudará a decidir se um ponto mais  quente ou mais frio constitui uma  anomalia e o ajudará a confirmar se  os reparos foram bem sucedidos. O que significa um “alerta  vermelho?” As condições que representam  um risco de segurança deverão  assumir prioridade quanto ao  reparo. Além disso, a identificação  do momento que será necessário  tomar medidas para impedir que  um rolamento ocasione a perda  de um equipamento crucial é um  empreendimento realizado caso por  caso, que se tornará mais fácil com  a experiência. A título de exemplo,  mencione-se o caso de uma linha  de difícil monitoração, existente  numa montadora automotiva,  onde o fabricante abandonou a  simples análise das vibrações  e adotou uma combinação  de análise das vibrações e  termografia, visando confirmar  se as temperaturas operacionais  normais dos rolamentos da linha  se enquadravam numa faixa  específica. O pessoal de MPv  da empresa, adequadamente  treinado em termografia, considera  atualmente que um rolamento  funcionando acima da temperatura  operacional normal da faixa  constitui uma situação de “alarme”. Ao utilizar a termografia em  relação a rolamentos que não  são normalmente monitorados  através da análise das vibrações,  ou mesmo quando examinar  aleatoriamente alguns rolamentos,  tente aproveitar a “dica” da  montadora automotiva e implantar  alguns critérios de “alarme”,  semelhantes àqueles de outras  tecnologias de monitoração.  Alguns especialistas em  termografia já estabeleceram,  por exemplo, regras empíricas  quanto aos diferenciais máximos  de temperatura (Ts), permissíveis  nos rolamentos de determinados  tipos de equipamentos que utilizam  técnicas de lubrificação específicas  (graxa, banho de óleo etc.). Uma “dica” de inspeção Modifique as tampas e proteções dos sistemas de esteira transportadora e dos  componentes motrizes, de forma que os rolamentos e acoplamentos possa ser  inspecionados através da termografia. Estude a instalação de portinholas com  dobradiças ou painéis de rede metálica, em vez de painéis de metal. Certifique- se de não comprometer a segurança do pessoal, quando realizar alguma  modificação. Qual é o custo em potencial  das falhas? Em se tratando da falha de um  rolamento, em um motor, uma  bomba, uma transmissão ou outros  componentes críticos,  você poderá  analisar o custo somando os custos  do reparo, da perda de produção  e da mão-de-obra. No caso de  uma montadora automotiva, o  custo aproximado da reparação  de uma determinada bomba é  superior a US$ 15 mil, aos quais  se deve acrescentar US$ 30 mil  por minuto, referentes à perda  de produção, e mais US$ 600 por  minuto, referentes à mão-de-obra.  Vale, portanto a pena manter essa  bomba em boas condições de  funcionamento. Medidas subseqüentes Todos os equipamentos rotativos  geram calor, nos pontos de atrito  e nos rolamentos do sistema.  A lubrificação reduz o atrito  e (conforme o tipo) dissipa o  calor em graus variáveis. As  imagens térmicas permitem que  você literalmente “fotografe”  esse processo, revelando  simultaneamente as condições  de cada rolamento. Quando  uma termografia indicar o  superaquecimento de um  rolamento, você poderá emitir uma  ordem de serviço para substituir  ou lubrificar o rolamento afetado.  A análise das vibrações ou outras  tecnologias de MPv poderão ajuda- lo a identificar a medida mais  adequada. Sempre que você encontrar  um problema valendo-se do  termo visor, use o software  que acompanha o aparelho  para documentar o fato em um  relatório, incluindo a imagem  térmica e a imagem digital do  equipamento. Esta é a melhor  forma de comunicar os problemas  encontrados e de sugerir reparos.

O programa destinado a prevenir  as onerosas falhas, nas suas  instalações, será aperfeiçoado com  a inclusão de imagens térmicas,  como técnica de monitoração das  condições dos motores elétricos.  Utilizando um termo visor portátil,  você poderá captar medições  infravermelhas do perfil de  temperatura dos motores, na forma  de imagens bidimensionais. As imagens térmicas dos motores  elétricos revelam as condições  operacionais dos mesmos,  espelhadas pelas temperaturas  superficiais. Essa monitoração  é importante como forma de  se prevenir muitos defeitos  inesperados, em sistemas críticos  para os processos industriais,  comerciais e institucionais.  As medidas preventivas são  importantes, porquê, quando um  sistema crítico vem a falhar, isso  aumenta inevitavelmente os custos,  exige a realocação de funcionários  e materiais, reduz a produtividade  e pode colocar em risco a  lucratividade e mesmo o bem estar  de funcionários e/ou clientes, caso  a falha não seja corrigida. O que se deve procurar? Em termos gerais, deve-se  examinar os motores enquanto os  mesmos estiverem funcionando em  condições operacionais normais.  Ao contrário dos termômetros  infravermelhos, que só indicam a  temperatura de pontos isolados,  o termo visor consegue captar  simultaneamente a temperatura  de milhares de pontos  correspondentes aos componentes  críticos: o motor, os acoplamentos  e os rolamentos do eixo e as caixas  de transmissão.  Lembre-se : cada motor é projetado  para operar a uma temperatura  interna específica. Os outros  componentes não devem ficar tão  quentes quanto a carcaça do motor. O que se deve procurar? Todos os motores indicam  a temperatura operacional  normal, estampada na placa de  especificações. Embora a câmera  infravermelha não consiga  “enxergar” o interior do motor,  as temperaturas superficiais  constituem indicações das  temperaturas internas. À medida  que se aquecem internamente,  os motores também se aquecer  externamente. Sendo assim, um  técnico experiente na utilização  do termo visor, que também  entenda de motores elétricos,  poderá utilizar as imagens térmicas  para identificar problemas como  resfriamento insuficiente, falhas de  rolamentos iminentes, problemas  nos acoplamentos e degradação do  isolação do rotor ou do estator. Em termos gerais, é aconselhável  instituir uma rotina de inspeções  regulares, que inclua todas as  combinações críticas de motor/ transmissão. Salve uma imagem  térmica de cada conjunto e  acompanhe as medições ao longo  do tempo. Dessa forma, você  contará com imagens térmicas  básicas para fins de comparação,  que o ajudarão a decidir se um  ponto mais aquecido constitui  Os motores elétricos são a espinha dorsal das  atividades industriais. O Departamento de Energia  dos Estados Unidos calcula que existam 40 milhões de  motores em operação, apenas nos Estados Unidos, e o  fato desses motores consumirem 70% da eletricidade  consumida pelo setor industrial indica a importância  dos mesmos. 4. I nspeção de motores  elétricos Os rolamentos que funcionam corretamente devem apresentar temperaturas mais baixas.

ou não uma anomalia e, uma vez  realizado o reparo, a verificar se o  mesmo foi bem sucedido. O que significa um “alerta  vermelho?” As condições que representam  um risco de segurança deverão  assumir prioridade quanto ao  reparo. Realizado o reparo, lembre- se de que cada motor tem uma  temperatura operacional máxima,  que normalmente é estampada na  placa de especificações e inclui  o diferencial térmico máximo,  entre o motor e o ar ambiente. A  maioria dos motores é projetada  para funcionar à temperatura  ambiente máxima de 40ºC. Em  termos gerais, cada 10ºC acima da  temperatura operacional nominal  reduzem em 50% a vida útil de um  motor. As inspeções infravermelhas  regularmente programadas  identificam os motores que estão  começando a superaquecer. Até  mesmo as primeiras imagens  térmicas irão revelar se um  motor está funcionando a uma  temperatura mais elevada que  outro motor que executa uma tarefa  semelhante. Qual é o custo em potencial  das falhas? Você poderá analisar cada motor,  baseando-se no custo do próprio  motor, na duração média das  paralisações ocasionadas pela  falha de um motor, na mão-de-obra  exigida para a substituição do  motor etc. É claro que as perdas  de produtividade decorrentes  das paralisações variam de uma  indústria para outra. As perdas  causadas por uma laminadora  de papel parada, por exemplo,  podem chegar a US$ 1 mil por  hora, ao passo que, nas fundições,  as perdas podem ser tão elevadas  quanto US$ 1 mil por minuto. Medidas subseqüentes Se você suspeitar que o  superaquecimento resulta de  uma das anomalias a seguir,  considere as medidas igualmente  pormenorizadas: a. Fluxo de ar insuficiente. Se for  possível uma breve paralisação  que não afete o processo  industrial, desligue o motor  durante o tempo necessário  para a limpeza das grades  de admissão do ar. Programe  uma limpeza mais completa,  durante a próxima paralisação  programada. b. Tensão desequilibrada ou  sobrecarga. Em geral, uma  conexão que esteja oferecendo  maior resistência, na caixa de  comutação ou das conexões  do motor, pode ser identificada  através da inspeção termográfica  e confirmada por meio de um  multímetro ou analisador da  qualidade da alimentação. c. Falha de rolamento iminente.  Se a termografia indicar o  superaquecimento de um  rolamento, emita uma ordem de  manutenção para que o rolamento  seja substituído ou lubrificado.  Embora seja mais onerosa e exija  um especialista, a análise das  vibrações poderá freqüentemente  ajudar você a escolher a melhor  medida corretiva. d. Falha da isolação.  Os rolamentos dos motores  podem ser testados por meio de  um aparelho de teste. Caso a  isolação  apresente falhas, emita  uma ordem de manutenção para  substituir o motor assim que for  possível. e. Desalinhamento axial. Na maioria dos casos, a análise  das vibrações poderá confirmar  a existência de um acoplamento  desalinhado. Caso a paralisação  seja possível, poderá ser usado  um dispositivo de alinhamento  a laser, corrigindo-se o  desalinhamento. Sempre que você encontrar um  problema valendo-se do termo visor,  use o software que acompanha  o aparelho para documentar o  fato em um relatório, incluindo a  imagem térmica e a imagem digital  do equipamento. Esta é a melhor  forma de comunicar os problemas  encontrados e de sugerir reparos. Uma “dica” de inspeção Às vezes é difícil observar diretamente o componente que você quer  inspecionar, como acontece no caso dos motores ou transmissões localizados  no topo de determinadas máquinas. Experimente usar um espelho térmico,  para observar o reflexo do componente. Uma chapa de alumínio de 3 mm de  espessura funcionará perfeitamente. Instale-a temporariamente ou monte-a  permanentemente em um lugar que facilite as inspeções. A chapa não precisará  ser muito polida para ser eficiente. No entanto, se você estiver tentando obter  leituras da temperatura exata (e não apenas leituras comparativas), você terá que  aprender como poderá “personalizar” esse espelho e compensar coerentemente  a emissividade do mesmo. Esta técnica exige que a superfície do espelho esteja  limpa, uma vez que o óleo e outros sedimentos podem alterar as propriedades de  reflexão do espelho. Esta imagem térmica ilustra um motor frio à esquerda e uma transmissão quente à direita, revelando  uma grave anomalia.

O vapor é igualmente utilizado  como força motriz e na geração de  eletricidade. No entanto, o vapor  não 頓gratuito” e a alimentação  das caldeiras geradoras custa  anualmente bilhões de euros. Em termos gerais, o vapor é  uma forma muito eficiente de se  transportar energia térmica, uma  vez que o volume de calor latente,  exigido pela transformação da água  em vapor, é consideravelmente  elevado; além disso, o vapor pode  ser facilmente movimentado  através de sistemas de tubulação  pressurizados, capazes de oferecer  essa energia a custos razoáveis. No  momento que chega ao local onde  será utilizado e transfere seu calor  latente, para o ambiente ou para  um processo, o vapor se transforma  em água que pode ser retornada  à caldeira, para ser novamente  convertida em vapor. Existem várias tecnologias  adequadas à monitoração de  sistemas de vapor, visando  determinar as condições de  funcionamento adequadas. Entre  elas, mencione-se a termografia  infravermelha (TI), através da  qual os técnicos captam imagens  térmicas bidimensionais das  temperaturas superficiais de  equipamentos e estruturas. As  imagens térmicas dos sistemas  de vapor revelam as temperaturas  relativas dos componentes dos  sistemas, indicando assim a  eficiência operacional de cada  componente. O que se deve procurar? A inspeção através da termografia,  combinada à inspeção por meio  da ultra-sonografia, aumenta  consideravelmente o índice de  detecção dos problemas existentes  em sistemas de vapor. Examine  todos separadores e todas as  tubulações de transferência  do vapor, incluindo aquelas  subterrâneas. Inspecione também  os trocadores de calor, as caldeiras  e os equipamentos que utilizam  o vapor. Em outras palavras,  examine todos os componentes do  sistema de vapor, valendo-se  do termo visor. O que se deve procurar? Os separadores do vapor são  válvulas destinadas a eliminar  tanto o condensado quanto o ar  do sistema. Durante a inspeção,  utilize os testes tanto térmico  quanto ultra-sônico, para  identificar os separadores de  vapor problemáticos e verificar  se eles falharam na posição  aberta ou fechada. Em termos  gerais, se a termografia revelar  uma elevada temperatura de  admissão e uma baixa temperatura  de saída ( 100 °C), isso indica  que o separador de vapor está  funcionando corretamente. Se  a temperatura de admissão for  consideravelmente inferior à  temperatura do sistema, o vapor  não está chegando até o separador.  Procure algum problema fluxo  acima – uma válvula emperrada,  um bloqueio da tubulação etc.  Se as temperaturas de admissão  5. P rocesso: Inspeção de  sistemas de vapor Quando o separador de vapor estiver funcionando corretamente, como neste exemplo, as imagens térmicas deverão indicar uma abrupta mudança na temperatura. De acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos DOE), mais de 45% de todos os combustíveis utilizados pelas indústrias norte-americanas são consumidos na geração de vapor. O vapor é utilizado para aquecer matérias-primas e  estabilizar produtos semiacabados. É também uma fonte de energia para equipamentos, bem como geração de calor e eletricidade. Mas o vapor não é de graça. São necessários bilhões de dólares paraalimentar caldeiras que geram o vapor.

e saída forem idênticas, o  separador provavelmente  enguiçou na posição aberta e está  “insuflando vapor” na tubulação  do condensado. O sistema irá  funcionar mesmo assim, mas  haverá uma considerável perda  de energia. A baixa temperatura  de admissão e saída indica que  o separador enguiçou na posição  fechada e que o condensado  está enchendo o separador e a  tubulação de admissão. Use também o termo visor  enquanto o sistema de vapor  estiver em operação, para examinar  a possibilidade de haver algum  bloqueio nas tubulações de  transferência, incluindo válvulas  fechadas e, possivelmente,  vazamentos nas tubulações  subterrâneas ou anomalias nos  trocadores de calor ou nas caldeiras  tubulares, especialmente dos  materiais refratários e de isolação  ou dos reparos mais recentes. Estude a implantação de uma  rotina de inspeções regulares,  incluindo todos os principais  componentes do sistema de vapor  existente, de forma que todos os  separadores sejam examinados  pelo menos uma vez anualmente.  Os separadores maiores ou  mais importantes deverão ser  examinados com maior freqüência,  já que os possíveis prejuízos serão  maiores. Com o passar do tempo,  esse processo ajudará a confirmar  se os pontos mais aquecidos ou  relativamente frios são normais  ou não, permitindo ainda que se  confirme o sucesso dos reparos  executados. O que significa um “alerta  vermelho?” O vapor apresenta temperaturas  muito elevadas e é freqüentemente  transferido a alta pressão; sendo  assim, qualquer anomalia que  represente risco de segurança  deverá assumir maior prioridade  quanto ao reparo. Em muitas  situações, os problemas  imediatamente mais importantes  são a solução daqueles capazes de  afetar a capacidade de produção. Qual é o custo em potencial  das falhas? Os prejuízos decorrentes da  paralisação de um sistema de  “Dica” de relatório: Reserve um espaço no formulário de relatório, para programar uma inspeção  de acompanhamento. Isso pode ser algo tão simples quanto deixar um espaço  em branco, com o título “Termograma de Acompanhamento”, ou então registrar  a data atual. Planeje a carga de trabalho de forma que você possa realizar uma  rápida inspeção de acompanhamento, depois que os reparos forem executados.  Alguns técnicos em termografia reservam a última sexta-feira de cada mês.  Isso não só permitirá que a adequação do reparo seja validade, como também  aumentará a boa vontade da equipe que executou o reparo. E o mais importante:  dará a você a oportunidade de descobrir o que estava realmente errado e talvez  até observar os componentes danificados, algo vital para o seu aperfeiçoamento  técnico de longo prazo. vapor variam de indústria para  indústria. Entre as indústrias que  mais utilizam o vapor, merecem  menção a indústria química, a  indústria farmacêutica e as usinas  de processamento de alimentos e  bebidas. Avalia-se que o custo da  hora parada, nessas indústrias,  fique entre US$ 700 mil e US$ 1,1  milhão. Dito de outra forma, se um  separador de vapor existente  em um sistema de 7 bar  vier a enguiçar na posição  aberta, o desperdício será de  aproximadamente US$ 3 mil por  ano. Se a sua fábrica não houver  realizado nenhuma manutenção  dos separadores de vapor, nos  últimos três a cinco anos, você  pode estar certo de que 15 a 30%  dos separadores já enguiçaram.  Sendo assim, se o sistema incluir  60 separadores de tamanho  médio, as perdas causadas pela  “perda de compressão” atingem  provavelmente uma cifra entre US$  27 mil e US$ 54 mil anuais. Medidas subseqüentes As técnicas predominantes para  verificar o desempenho dos  separadores de vapor são “a  observação, a auscultação e a  medição das temperaturas”. A  implementação de um programa  básico de inspeções anuais  dos separadores de vapor e  equipamentos relacionados,  através do infravermelho,  provavelmente reduzirá em 50%  a 75% as perdas de vapor. Uma  das abordagens mais sensatas é  estabelecer prioridades quanto ao  reparo, baseadas na segurança,  na perda de vapor/energia e no  possível impacto sobre a produção  e a qualidade. Sempre que você encontrar  um problema valendo-se do  termo visor, use o software  que acompanha o aparelho  para documentar o fato em um  relatório, incluindo a imagem  térmica e a imagem digital do  equipamento. Esta é a melhor  forma de comunicar os problemas  encontrados e de sugerir reparos. Quando o separador de vapor estiver funcionando corretamente, como neste exemplo, as imagens térmicas imagens térmicas deverão indicar uma abrupta mudança na temperatura.

A termografia ao seu alcance Fáceis de utilizar graças à operação  “apontar-e-apertar” e à orientação  intuitiva pela tela do aparelho,  os termo visores da Série Ti não  exigem nenhum treinamento  especial para se obter medições  exatas. Basta apontar para o alvo  e acionar o instrumento, que  ele automaticamente regulará a  faixa de temperatura de modo a  apresentar uma imagem nítida. A  imagem e os dados de medição  relacionados serão armazenados  assim que o operador apertar o  gatilho. A Série Fluke Ti de preço  acessível coloca o potencial da  termografia nas mãos das pessoas  que melhor conhecem as máquinas  e a instalações de uma indústria.  Termo visores  da Série Fluke Ti   Robustos e confiáveis A Fluke oferece uma das faixas  mais abrangentes de instrumentos  de teste e diagnóstico e os Termo  visores da Série Ti complementam  essa variedade. Como todos os  instrumentos da Fluke, os termo  visores são confiáveis, robustos e  construídos de forma a suportar  os ambientes industriais mais  agressivos. Representando uma revolução em matéria de  termografia, os termo visores da Série Fluke Ti  rebaixam o limiar de utilização desta poderosa  tecnologia. Projetados para aplicações industriais,  estes produtos colocam a termografia ao alcance do  pessoal de serviço e manutenção, as pessoas que  melhor conhecem as instalações  e os equipamentos. Fluke Corporation P.O. Box 9090 Everett, WA USA 98206 Fluke Europe B.V. P.O. Box 1186 5602 BD Eindhoven The Netherlands Fluke (UK) Ltd. 52 Hurricane Way Norwich Norfolk NR6 6JB United Kingdom Tel.: (020) 7942 0700 Fax: (020) 7942 0701 E-mail: [email protected] For more information call: In the U.S.A. (800) 443-5853 or Fax (425) 446 -5116 In Europe/M-East/Africa +31 (0)40 2 675 200 or Fax +31 (0)40 2 675 222 In Canada (905) 890-7600 or Fax (905) 890-6866 From other countries +1 (425) 446 -5500 or Fax +1 (425) 446 –5116 Visit us on the world wide web at: www.fluke.com © Copyright 2005, Fluke Corporation.  Reservados todos os direitos de reprodução. Impressos nos Países Baixos, em 09/05 Dados sujeitos a alteração sem aviso prévio. Pub_ID: 10999-eng Mantendo o seu mundo  ativo e funcionando. Fluke.