Compreender o desligamento de equipamentos
Encerramento é o processo de parar máquinas rotativas — seja através de um procedimento planeado que segue uma sequência estabelecida, seja através de uma paragem de emergência que interrompe imediatamente o funcionamento da máquina em resposta a uma situação de perigo. Num vibração No contexto da segurança e da fiabilidade, as paragens de emergência são muito mais do que simples paragens de rotina. Implicam tensões mecânicas e térmicas que têm de ser geridas e oferecem uma oportunidade rara para análise de desaceleração e inspeção física, e marcam o momento em que uma máquina fica finalmente segura e acessível para trabalhos de manutenção.
Compreender os diferentes tipos de paragem e os efeitos que têm numa máquina — tensões térmicas, curvatura térmica, bem como alterações no estado dos rolamentos — e o valor diagnóstico que oferecem é o que transforma uma interrupção inevitável numa oportunidade. Quando bem aproveitada, cada paragem contribui para uma visão mais completa do estado do equipamento e para um programa de manutenção mais eficaz.
1. Tipos de paragem
1. Paragem programada normal
- Procedimento: segue a sequência de desligamento indicada pelo fabricante.
- Velocidade: uma redução gradual e controlada desaceleração.
- Propósito: uma paragem de rotina para manutenção ou conclusão do processo.
- Momento: marcado com antecedência.
- Tensão: tensão térmica e mecânica mínima.
2. Desligamento manual de emergência
- Acionamento: um operador dá início ao processo ao detectar condições anormais.
- Velocidade: rápido, mas ainda assim controlado.
- Propósito: para evitar danos decorrentes de um problema que foi detetado.
- Procedimento: uma sequência de emergência específica, mais rápida do que a normal.
3. Disparo automático (sistema de proteção)
- Acionamento: um nível de disparo é excedido no sistema de proteção.
- Velocidade: imediatamente, em poucos segundos.
- Propósito: para evitar danos catastróficos.
- Ação: corte de combustível ou de energia, fecho da válvula, acionamento do travão.
- Sem atrasos: uma resposta automática sem intervenção humana.
4. Paragem não planeada (avaria)
- O equipamento pára devido a uma avaria num componente.
- É descontrolado e potencialmente prejudicial.
- É o pior dos cenários.
- Monitorização da condição e os sistemas de proteção existem precisamente para o impedir.
2. Vibração durante a paragem
Características da desaceleração livre
- O rotor volta a passar pelo seu velocidades críticas durante a desaceleração.
- As amplitudes máximas ocorrem em cada ressonância.
- Esta é uma oportunidade para recolher dinâmica do rotor dados.
- Uma desaceleração livre anormal é, por si só, um sinal de problema.
Efeitos térmicos
- Um eixo quente que deixa de rodar pode desenvolver uma arqueamento térmico.
- Um arrefecimento desigual provoca uma curvatura térmica.
- Nas turbinas de grande porte, utiliza-se um mecanismo de rotação para evitar essa curvatura.
- As temperaturas são monitorizadas durante todo o processo de arrefecimento.
Preocupações com os rolamentos
- A passagem pelas velocidades críticas sujeita os rolamentos a esforços.
- As condições de lubrificação alteram-se à medida que a velocidade diminui.
- As temperaturas dos rolamentos são monitorizadas.
- É realizada uma verificação de vibração em rotação lenta antes de a máquina parar completamente.
3. A paragem como oportunidade de diagnóstico
A desaceleração livre é uma das poucas ocasiões em que uma máquina percorre toda a sua gama de velocidades em condições controladas, o que a torna extremamente valiosa para fins de diagnóstico. O fenómeno oposto, um aceleração, oferece uma perspetiva semelhante sobre o caminho de regresso à normalidade.
Testes de desaceleração livre
- A vibração é registada continuamente durante a desaceleração.
- As velocidades críticas são determinadas a partir de Diagramas de Bode.
- O amortecimento é avaliado com base na forma de cada pico de ressonância.
- Gráficos de cascata mostrar toda a gama de velocidades de uma só vez.
- O resultado é um valioso conjunto de dados sobre a dinâmica do rotor.
Medições em rotação lenta
- Vibração e runout são lidos a uma velocidade muito baixa (menos de 100 RPM).
- Separam um arco mecânico ou excentricidade de desequilíbrio real desequilíbrio.
- Servem de referência para qualquer avaliação do arco térmico.
Inspeção após a paragem
- Acesso a componentes que normalmente não são acessíveis.
- Inspeção visual dos elementos rotativos.
- Avaliação do estado dos rolamentos, vedantes e acoplamentos.
- Verificação do alinhamento.
- Medidas de folga.
4. Procedimentos de paragem para turbinas de grande porte
Arrefecimento controlado
- Reduza a carga gradualmente antes de reduzir a velocidade.
- Minimizar os gradientes térmicos ao longo do rotor.
- Acompanhe as temperaturas ao longo de todo o processo.
- No caso de unidades de grandes dimensões, este processo pode demorar horas.
Funcionamento do mecanismo de viragem
- Rotação lenta, normalmente entre 3 e 10 RPM, enquanto a máquina arrefece.
- Impede a formação de uma deformação térmica.
- Pode continuar a funcionar durante 8 a 24 horas após o desligamento.
- É fundamental para as grandes turbinas a vapor, nas quais um arrefecimento irregular poderia, de outra forma, causar um arco de eixo grave o suficiente para impedir um reinício seguro.
5. Considerações sobre o desligamento de emergência
Quando efetuar um desligamento de emergência
- A vibração excede os níveis de desligamento.
- Um aumento rápido da vibração — por exemplo, uma duplicação em poucos minutos.
- Provas de fricções ou contactar.
- Fumo, fogo ou ruídos estranhos.
- Falhas nas vedações que provocam a libertação de materiais perigosos.
- Qualquer risco para a segurança do pessoal.
O procedimento de emergência
- Execute a paragem de emergência de acordo com o procedimento escrito.
- Desligue imediatamente a alimentação elétrica ou o combustível.
- Aplique os travões, caso a máquina esteja equipada com os mesmos.
- Monitorize a vibração durante a desaceleração.
- Não reinicie a máquina até que esta tenha sido inspecionada.
Medidas pós-emergência
- Isolar a área.
- Aplicar o procedimento de bloqueio e sinalização.
- Realize uma inspeção minuciosa antes de aprovar qualquer reinício.
- Determine a causa do disparo.
- Corrija o problema e verifique se a correção foi efetuada.
Quando se verifica que o disparo é causado por um aumento da vibração do rotor, o diagnóstico é realizado após a máquina ter sido parada em segurança e, em seguida, reiniciada sob vigilância. Um analisador portátil de dois canais, como o Balanset-1A regista o 1× amplitude e fase durante a aceleração controlada e à velocidade de funcionamento, o que permite ao analista determinar se o problema é desequilíbrio, desalinhamento, ou um defeito em desenvolvimento defeito no rolamento. Quando a causa é um desequilíbrio, o mesmo instrumento permite à equipa equilibragem no local o rotor nos seus próprios rolamentos antes de a máquina ser colocada novamente em serviço — encerrando o disparo em vez de se limitar a reiniciá-lo.
6. Planeamento, coordenação e reinício
Interrupções planeadas
- Coordenar a paragem com os planos de produção.
- Prepare as peças e os recursos.
- Elabore um plano de trabalho detalhado.
- Analise os dados de monitorização do estado para identificar as necessidades de manutenção que foram assinaladas.
- Otimizar a duração da interrupção.
Paragens provocadas por vibrações
- Tomada quando a monitorização do estado indica que é necessário parar.
- Em função da severidade e vida útil remanescente estimativas — uma avaliação estimador RUL de tendência de vibração pode ajudar a quantificar.
- Planeado para minimizar o impacto na produção.
- Utilizado para realizar as reparações identificadas pela monitorização.
Lista de verificação após a paragem, antes do reinício
- Inspeção concluída e documentada.
- Todos os problemas identificados foram corrigidos.
- Lubrificação verificada.
- Alinhamento verificado onde acessível.
- Todas as proteções e tampas foram recolocadas.
- O bloqueio e a etiquetagem (lockout/tagout) foram removidos corretamente.
- Autorização para reiniciar obtida.
Monitorização do arranque
- Monitorizar vibração de arranque de perto.
- Verifique a melhoria esperada caso tenham sido efetuadas reparações.
- Esteja atento a novos problemas que possam surgir durante a manutenção.
- Ter em conta os efeitos do arco térmico nos reinícios a quente.
As paragens são, portanto, eventos cruciais no ciclo de vida de qualquer máquina. Exigem procedimentos adequados para manter as tensões mecânicas dentro de limites aceitáveis, oferecem uma oportunidade única para recolher dados de diagnóstico e inspecionar componentes ocultos, e constituem o ponto de acesso para qualquer intervenção de manutenção prática. Compreender os tipos de paragem, executar o procedimento adequado para cada um e aproveitar a paragem para avaliar o estado do equipamento são fatores que contribuem diretamente para a fiabilidade a longo prazo do equipamento.
