O monitoramento de condição funciona porque a maioria das máquinas não falha sem aviso. Elas mudam primeiro: vibram de forma diferente, trabalham um pouco mais quentes, puxam mais corrente para o mesmo trabalho. A habilidade está em saber qual sinal mostra qual problema, e com que antecedência.
Vibração
A vibração é medida com acelerômetros ou sensores de velocidade, geralmente nas carcaças dos mancais.
O que detecta
- Desbalanceamento: um componente forte na velocidade de rotação (1×).
- Desalinhamento: componentes em 1× e 2× a velocidade de rotação, muitas vezes também na direção axial.
- Folgas: muitos harmônicos da velocidade de rotação.
- Dano em rolamentos: energia em frequências mais altas, visível em análises especializadas, como o espectro de envelope, muitas vezes antes que a máquina soe ou pareça diferente.
- Problemas em engrenagens: componentes nas frequências de engrenamento e suas bandas laterais.
Com que antecedência: entre os primeiros avisos para máquinas rotativas, muitas vezes semanas antes de um rolamento falhar, mas nem sempre.
Ressalvas
- A tendência importa mais do que uma única leitura. Compare a máquina com o seu próprio normal.
- Os níveis gerais de vibração têm normas: a ISO 20816 define zonas por classe e porte da máquina. Use-as como referência, não como a única regra.
- A posição e a fixação do sensor alteram a leitura. Um sensor que muda de lugar altera a linha de base.
Temperatura
O que detecta: sobrecarga, lubrificação deficiente, refrigeração obstruída, rolamentos com defeito e, em motores, enrolamentos quentes. Equipamentos térmicos mostram sua saúde na diferença de temperatura e na potência de que precisam para manter um setpoint.
Com que antecedência: mais tarde do que a vibração. A temperatura reage ao atrito quando o dano já é significativo, e a massa térmica retarda a resposta.
Ressalvas
- Compare com a mesma carga e a mesma temperatura ambiente. Um dia quente não é uma falha.
- A taxa de aumento costuma dizer mais do que o valor.
- A temperatura do enrolamento protege o motor, mas, se a proteção atuar, a linha já parou.
Corrente do motor
O que detecta: a carga elétrica do motor mostra a carga mecânica da máquina.
- Corrente subindo para a mesma produção aponta para atrito, fluxo bloqueado ou um componente desgastado.
- Corrente desigual entre as fases aponta para problemas de alimentação ou de enrolamento.
- A análise detalhada da assinatura de corrente pode revelar problemas no rotor e algumas falhas mecânicas, mas exige um trabalho mais especializado.
Com que antecedência: moderadamente cedo para degradação mecânica gradual, e imediata para problemas elétricos.
Ressalvas: a corrente depende da carga do processo, portanto interprete-a em relação à produção, à velocidade e ao torque.
Sinais de processo: pressão, vazão, ciclos
- Bombas: uma bomba que entrega menos vazão ou pressão com a mesma velocidade que antes está se desgastando ou cavitando. Compare com a sua curva de desempenho.
- Compressores: ciclos de carga mais curtos com queda de pressão mais rápida são um sinal típico de vazamento ou de válvulas desgastadas; a temperatura do óleo e a vibração acrescentam detalhes.
- Acionamentos de transportadores: corrente subindo enquanto a velocidade da correia escorrega aponta para a tensão da correia ou para um rolamento de um rolo.
Juntando os sinais
Um único sinal dá indícios; vários sinais juntos dão confiança.
| Sinal | Problema típico que mostra | Com que antecedência | Principal ressalva |
|---|---|---|---|
| Vibração | Rolamentos, desbalanceamento, desalinhamento, folgas | Cedo | Exige boa posição do sensor e uma linha de base |
| Temperatura | Sobrecarga, lubrificação, refrigeração, dano tardio em rolamentos | Mais tarde | Depende da carga e do ambiente |
| Corrente do motor | Atrito mecânico, falhas elétricas | Média | Depende da carga do processo |
| Pressão e vazão | Desgaste de bombas, cavitação, vazamentos | Média | Comparar com a curva de desempenho |
| Contagem de ciclos | Vazamentos, desgaste de válvulas | Média | Exige o padrão normal da máquina |
Sempre acrescente contexto: carga, velocidade, temperatura ambiente. Sem ele, uma mudança normal na operação parece uma falha, e uma falha real pode se esconder atrás de uma mudança na operação.
O que o monitoramento não consegue ver
- Falhas repentinas, como um enrolamento em curto-circuito ou um eixo quebrado por uma carga de choque.
- Falhas em peças que não são medidas. Se não há sensor perto de um componente, nada vai avisar você sobre ele.
- Problemas no próprio processo que não aparecem nos sinais da máquina.
Um bom monitoramento de condição é honesto quanto a isso. Ele reduz as surpresas nos modos de falha que dão aviso; não elimina todas as falhas.
Por onde começar
Escolha uma máquina crítica, descubra quais desses sinais você já tem no seu controlador ou inversor, adicione vibração onde ela faltar, registre o comportamento normal por algumas semanas e analise cada alerta com a pessoa que melhor conhece a máquina.