Entendendo o monitoramento online
Monitoramento online - Também chamado de monitoramento permanente, monitoramento contínuo ou monitoramento do sistema instalado, é um monitoramento de condição abordagem baseada em sensores e instrumentos permanentemente montados que coletam vibração, A temperatura e outros dados automaticamente, de forma contínua ou em intervalos frequentes de segundos a horas, sem intervenção humana. Onde coleta baseada em rotas Se o sistema online não depende da presença de um técnico em cada máquina em uma programação, ele oferece vigilância 24 horas por dia, alarmes em tempo real e tendências automáticas para as máquinas mais importantes.
É o nível premium de monitoramento de condições, reservado para ativos críticos ou de alto valor, em que o custo de sensores e infraestrutura permanentes é facilmente justificado pela detecção precoce de falhas, alarme imediato e proteção contra falhas catastróficas. Em troca desse investimento, ele oferece proteção máxima e o conjunto de dados mais rico de qualquer estratégia de monitoramento.
1. Componentes do sistema
Um sistema on-line é uma corrente que vai do poço até a sala de controle. Ele é composto por três camadas.
Sensores instalados permanentemente
- Acelerômetros em cada rolamento, geralmente dois ou três por rolamento.
- Sondas de proximidade em pares X-Y para deslocamento do eixo e órbita análise em máquinas de filme fluido.
- Sensores de temperatura (RTDs ou termopares) em rolamentos e enrolamentos.
- A tacômetro ou chave fasor para velocidade e fase referência, todos conectados por cabo ao hardware central.
Hardware de monitoramento
- Um sistema de aquisição de dados multicanal com condicionamento e processamento de sinal.
- Processamento e alarme locais para que a proteção funcione mesmo que a rede caia.
- Conectividade de rede, normalmente montada em rack na sala de controle ou em um gabinete de campo.
Software e rede
- Exibição em tempo real e tendência, com gerenciamento automático de alarmes.
- Um historiador de dados para arquivamento de longo prazo e análise posterior.
- Integração com os sistemas da fábrica e capacidade de acesso remoto.
2. Vantagens
Os benefícios se agrupam em quatro áreas, todas decorrentes do fato de os sensores nunca saírem da máquina.
- Detecção imediata de falhas: os problemas são observados à medida que se desenvolvem, e não na próxima visita à rota, proporcionando o menor tempo possível entre o início e a detecção e o maior tempo de espera para a ação - verdadeiro aviso prévio.
- Proteção contínua: Relógio 24 horas por dia, 7 dias por semana com desligamento em vibrações críticas, protegendo o ativo, os equipamentos adjacentes e o pessoal contra danos catastróficos.
- Dados avançados: A medição de alta frequência captura eventos transitórios e um histórico detalhado da progressão da falha, permitindo análises sofisticadas impossíveis a partir de amostras esparsas.
- Ganhos operacionais: sem coleta manual, condições de medição perfeitamente consistentes, tendências sem esforço humano e relatórios automatizados.
3. Quando usar o monitoramento on-line
O investimento é garantido quando uma ou mais das seguintes situações se aplicam.
Equipamentos críticos
- A falha causa perda de produção acima de aproximadamente $10.000 por hora, ou o ativo é crítico para a segurança, como uma turbina ou um compressor.
- O processo é perigoso (tóxico ou inflamável), ou a máquina é um ponto único de falha, sem reposição instalada - clássico equipamentos essenciais.
Ativos de alto valor
- Equipamentos com valor superior a cerca de $500.000, ou com custo de substituição ou tempo de espera proibitivos, de modo que o monitoramento seja uma pequena fração do valor do ativo.
Locais inacessíveis ou perigosos
- Máquinas de difícil acesso, perigosas ou remotas para a rotina verificações periódicas, ou localizados em áreas automatizadas e de processo contínuo.
Requisitos regulatórios
- Padrões e mandatos, como API 670 para proteção de turbomáquinas, regulamentos nucleares ou códigos específicos do setor; a estrutura de monitoramento mais ampla é definida em ISO 13374.
4. Considerações sobre a implementação
Um sistema permanente é, por si só, um ativo a ser especificado, orçado e mantido.
- Custo: Os sensores custam cerca de $500-2.000 cada, o hardware de $5.000 a $50.000+, dependendo do número de canais, e o software de $5.000 a $100.000+ por capacidade; com a fiação e o comissionamento, uma máquina típica fica em $10.000-100.000.
- Integração: Links de DCS/PLC para desligamento, links de CMMS para ordens de serviço automáticas, a infraestrutura de rede de suporte e a segurança cibernética que a conexão de sistemas de proteção exige atualmente.
- Manutenção: o sistema também precisa de manutenção - sensor calibração, atualizações de software e peças sobressalentes para o próprio hardware de monitoramento.
5. Tecnologias e recursos
As plataformas on-line modernas oferecem vários modos de medição e um kit de ferramentas de análise profunda.
Modos de medição
- Contínuo: processamento de sinal em tempo real de cada canal.
- Instantâneo: capturas detalhadas periódicas a cada poucos minutos.
- Acionado por alarme: uma captura completa e detalhada no momento em que um limite é ultrapassado.
- Captura transitória: especial início e registros de desaceleração em velocidades críticas.
Recursos de análise
- Tendência de nível geral, FFT análise espectral e análise de envelope para defeitos precoces nos rolamentos.
- Órbita onde as sondas de proximidade são instaladas, além de algoritmos automatizados de detecção de falhas.
Alarmante
- Limites de vários níveis - alerta, alarme, perigo, disparo - cada um deles com um valor distinto limite escalando de um aviso até um nível de viagem.
- Notificação por e-mail e SMS, recurso de desligamento automático e reconhecimento e registro completos de alarmes.
6. ROI, justificativa e onde as ferramentas portáteis se encaixam
Os aspectos econômicos geralmente são convincentes: evitar uma única falha catastrófica geralmente compensa todo o sistema. O retorno típico é de dois a cinco anos em equipamentos críticos, e algumas instalações recuperam o custo em menos de um ano. Os fatores que geram valor são a prevenção de falhas, a eliminação do tempo de inatividade não planejado, a otimização da manutenção de acordo com a necessidade real, o aumento da vida útil do equipamento devido à intervenção oportuna e a redução do estoque de peças sobressalentes - em resumo, a espinha dorsal do manutenção preditiva para ativos críticos.
O monitoramento on-line não é, no entanto, uma escolha do tipo tudo ou nada. A maioria das fábricas reserva sistemas permanentes para um punhado de máquinas críticas e cobre o restante com instrumentos portáteis, e os dois são complementares. Quando um sistema on-line sinaliza um aumento de 1 × na vibração de um ventilador ou bomba, o engenheiro ainda precisa diagnosticar e corrigir o problema - e um analisador portátil de dois canais, como o Conjunto de equilíbrio-1a pode confirmar o diagnóstico no local, equilibrar o rotor em seus próprios rolamentos na velocidade de operação e verificar o desequilíbrio residual antes que a máquina seja devolvida. O sistema permanente observa; a ferramenta portátil conserta.
