AULA TÉCNICAS PREDITIVAS

MANUTENÇÃO MECÂNICA
TÉCNICAS PREDITIVAS
João Mario Fernandes
Manutenção Preditiva:
É um conjunto de atividades de acompanhamento das
variáveis ou parâmetros que indicam a performance ou
desempenho dos equipamentos, de modo sistemático visando
definir a necessidade ou não de intervenção.
Permite que os equipamentos operem por mais tempo
e a intervenção ocorra com base em dados e informações.
Ferramentas da Manutenção Preditiva:
Ultra-som
Partículas magnéticas
Líquidos penetrantes
Raio X
Termografia
Análise de vibrações
Emissão acústica
Correntes parasitas
Ferrografia
Análise de óleos
Outros.
Ensaio por Líquidos Penetrantes
O ensaio por líquidos penetrantes é um método desenvolvido especialmente
para a detecção de descontinuidades essencialmente superficiais, e ainda
que estejam abertas na superfície do material.
É a técnica de ensaios não destrutivo mais antiga, tendo surgido no início do
século IXX.
O método consiste em fazer penetrar na abertura da descontinuidade um
líquido. Após a remoção do excesso de líquido da superfície, faz-se sair da
descontinuidade o líquido retido através de um revelador. A imagem da
descontinuidade fica então desenhada sobre a superfície.
Características do Liquido penetrante;
Baixa tensão superficial 90.
90°
90°
Líquido penetrante, removedor (orgânico) e revelador.
Tipo de Líquido Penetrante:
Visível à luz branca ou ultra-violeta
Solúvel em água ou solvente orgânico
Seqüência de aplicação:
1- Limpeza da peça.
2- Aplicação do Líquido Penetrante pelo tempo de 10 minutos.
3-Remoção do excesso de Líquido Penetrante
Seqüência de aplicação:
4- Aplicação do revelador.
5- Análise e emissão de Laudo
Exemplo de ensaio realizado em gerador de vapor hospitalar
Ensaio por partículas magnéticas
O ensaio por partículas magnéticas é utilizado na localização de descontinuidades
superficiais e sub-superficiais em materiais ferromagnéticos.
Pode ser aplicado tanto em peças acabadas quanto semi-acabadas e durante as
etapas de fabricação. O processo consiste em submeter a peça, ou parte desta, a
um campo magnético.
Na região magnetizada da peça, as descontinuidades existentes, ou seja a falta de
continuidade das propriedades magnéticas do material, irão causar um campo de
fuga do fluxo magnético. Com a aplicação das partículas ferromagnéticas, ocorrerá a
aglomeração destas nos campos de fuga, uma vez que serão por eles atraídas
devido ao surgimento de pólos magnéticos. A aglomeração indicará o contorno do
campo de fuga, fornecendo a visualização do formato e da extensão da extensão da
descontinuidade.
Comportamento do campo magnético
Campo magnético induzido
Técnica de inspeção utilizando eletrodos
Técnica de inspeção por contato direto
Técnica de inspeção por contato direto, via úmida.
Técnica de inspeção por campo magnético gerado por bobina e aplicação
de partículas por via seca.
Técnica de inspeção utilizando o Yoke
Técnica de inspeção com Yoke
Movimentos característicos do Yoke
Exemplos de inspeção
Calibração
Calibração
Ensaio por ultra-som.
Técnica não destrutiva que tem por finalidade detectar defeitos internos,
utilizando ultra-som.
Aplicações:
-Detecção de descontinuidades.
-Medida de espessura.
-Determinação do módulo de elasticidade.
-Avaliação da influência das variáveis de processamento na amostra.
Características do som.
Onda mecânica que se propaga na matéria através do choque e vibração
das moléculas do meio.
Tipos de ondas:
Ondas longitudinais
Ondas transversais
Vantagens:
Alta sensibilidade, permitindo detecção de pequenos defeitos.
Grande poder de penetração, permitindo o exame de grandes espessuras.
Precisão na localização de descontinuidade e na estimativa de seu
tamanho.
Resposta rápida, permitindo inspeções rápidas e automatizadas.
Necessidade de acesso por somente uma superfície da amostra.
Limitações:
Geometria desfavorável da peça.
Estrutura interna indesejável (tamanho de grão grande, porosidade,
inclusões, precipitados finamente dispersos).
Freqüência – Classificação:
Som; 20Hz a 20KHz (faixa audível pelo ser humano)
Infra-som; até 20 Hz
Ultra-som; acima de 20KHz
Transdutor de ultra-som.
Princípio de funcionamento; efeito piezoelétrico
Os cristais piezoelétricos apresentam deformação mecânica quando submetidos a
tensões elétricas (centenas de volts) e quando submetidos a esforço mecânico,
geram tensão elétrica.
Materiais piezoelétricos: o quartzo, o sulfato de lítio, o titanato de bário, o
metaniobato de chumbo e o zirconato-titanato de chumbo (PTZ).
Efeito piezoelétrico
Característica do feixe sônico:
Região 1 - Campo próximo; região de interferência, que não deve ser utilizada.
A distância 1 é dada por (D2 . f) /(4 . v).
Onde: f= freqüência, D= diâmetro do cristal, v= velocidade de propagação.
Região 2 – Região de transição
Região 3 – Campo remoto, que representa a região mais estável.
Tipos de transdutores
Reto ou normal
Angular
SE ou Duplo-cristal
Normal
Angular
Duplo-cristal
Técnica pulso-eco
Pulso-eco
Pulso-eco – Equipamento Sonic da UTFPR.
Pulso-eco com cabeçote angular
Medição de espessura
Cabeçote SE ou duplo cristal
Blocos de calibração
Bloco tipo l
Bloco tipo 2
Emissão Acústica
O princípio do método é baseado na detecção de ondas
acústicas emitidas por um material em função de uma força ou
deformação aplicada nele. Caso este material tenha uma trinca,
descontinuidade ou defeito, a sua propagação irá provocar ondas
acústicas detectadas pelo sistema.
Emissão Acústica
Aplicamos a emissão acústica quando queremos analisar ou
estudar o comportamento dinâmico de defeitos em peças ou em
estruturas metálicas complexas, assim como registrar sua localização.
O ensaio por emissão acústica permite a localização da falha,
captados por sensores instalados na estrutura ou no equipamento a ser
monitorado.
Detector de Fugas Ultrassônico
- Inspeção e monitoramento de condição de rolamentos através do ruído.
- Inspeção de purgadores de ar e vapor.
- Inspeção de válvulas e conexões.
- Detecção de fugas de pressão e vácuo.
- Inspeção elétrica em painéis e subestações.
- Detecção do efeito corona em equipamentos elétricos.
- Inspeção de isolação acústica.
- Inspeção em trocadores de calor.
- Inspeção em caldeiras e condensadores
Detector de Fugas Ultrassônico
Termografia
Técnica de inspeção não destrutiva que se baseia na detecção da radiação
de Energia Térmica ou Infravermelha.
Termovisor
Termovisor
Imagem térmica de um motor elétrico
Imagem térmica de um transformador
Imagens térmicas
Radiografia
Técnica não destrutiva utilizada para detectar falhas e defeitos internos.
Fonte: A Radiografia Industrial – Ricardo Andreucci
Radiografia
1- Raio X
Radiografia
1- Raio X
Geração de raio x
Radiografia
1- Raio X
Unidade de comando
Radiografia
1- Raio X
Imagem com tela fluoroscópica.
Radiografia
2- Acelerador linear LINAC.
Técnica de radiografia realizada por feixe de elétrons acelerados.
Radiografia
3- Gamagrafia.
Técnica que utiliza uma fonte de radiação gama.
Radiografia
3- Gamagrafia.
Irradiador gama.
Radiografia
3- Gamagrafia.
Radiografia
Imagem radiográfica.
Radiografia
Imagem radiográfica.
Ferrografia
Técnica não destrutiva utilizada para avaliar o desgaste de máquinas
através da análise das partículas presentes nos lubrificantes.
Toda máquina sofre desgaste.
O desgaste gera partículas.
O tamanho e a quantidade de partículas indicam a severidade.
A morfologia da partícula indica a causa do desgaste.
Ferrografia - Análise quantitativa
Ferrografia - Análise qualitativa
Determina as concentrações.
Permite a análise de tendências.
Tamanho das partículas.
Modo de desgaste.
Morfologia das partículas
Análise qualitativa – Morfologia das partículas
ESFOLIAÇÃO
FERRUGEM
ARRASTAMENTO
BRONZE (100X)
ABRASÃO E AREIA
ALUMÍNIO
PITTING
FIBRAS DE PANO
Análise ferrográfica
Análise de Vibrações.
Análise de Vibrações.
Análise de Vibrações.
FIM