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TSE Engenharia – Soluções em energia

TERMOGRAFIA

Sua nova opção em tecnologia.

TSE Engenharia – Soluções em energia.

CNPJ: 18.537.023/0001-03 - Rua Alexandre Barbosa Monteiro, Nº 1083, Bairro Distrito Industrial.

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22,2°C

45,9°C

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45AR01: 47,9°C

AR02: 34,1°C

26,6°C

58,6°C

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50AR01: 59,4°C

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32,7°C

68,8°C

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60SP01

1. TERMOGRAFIA

Modalidade de Manutenção preditiva através da inspeção TERMOGRÁFICA em Sistemas Mecânicos, Elétricos e de Processos executada com a emissão de laudos técnicos indicando as distorções operacionais e suas respectivas ações corretivas, ilustrados com os respectivos termogramas e registros fotográficos dos pontos de calor excessivo.O principal objetivo e prevenir falhas e prolongar a eficiência operacional dos sistemas.

1.1. PRINCÍPIO DA TERMOGRAFIA

Termografia é a técnica que estende a visão humana através do espectro infravermelho.

O infravermelho é uma freqüência eletromagnética naturalmente emitida por qualquer corpo, com intensidade proporcional a sua temperatura. São, portanto, emissões de

infravermelho através de uma tela de TV, produzindo imagens técnicas chamadas de TERMOGRAMAS, que, em resumo, permitem a visualização da distribuição de calor na região focalizada.

Assim, através do termovisor, fica extremamente fácil a localização de regiões quentes ou frias, através da interpretação dos termogramas que fornecem imagens, em faixas de temperatura que podem cobrir de –40 a 1500 ºC.

As imagens emitidas com TERMOVISORES da geração FLIR/ AGEMA 595 são de elevadíssima qualidade e independem da presença do sol ou outra fonte de calor intensa. Sua leveza, pequeno tamanho e autonomia, permite sua utilização em locais de difícil acesso.

As imagens do TERMOVISOR podem ser gravadas em meio magnético para posterior estudo e processamento.

1.2. ÁREA ELÉTRICA E ELETRÔNICA



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Equipamentos Elétricos/ Eletrônicos em operação apresentam algum tipo de aquecimento, de acordo com seu projeto, características construtivas e carga no instante da inspeção.

Apenas os equipamentos tipo colunas de isoladores, pára-raios, buchas de transformadores e, ainda que mais raramente, as muflas, devem ter perfis técnicos “frios” como sinônimo de normalidade.

Trata-se de um processo de coleta e análise de dados térmicos cercado de total segurança, pois, não existe contato físico com as instalações, além de não interferir na produção uma vez que o trabalho é feito com os equipamentos em pleno funcionamento. Tem também como vantagem um alto rendimento de inspeção, pois, é possível a cobertura de um número enorme de superfícies em curto espaço de tempo.

BENEFÍCOS

Manutenção Preditiva – Permite antecipar danos que possam causar elevados custos nos reparos;

Estoques – A prevenção de problemas em potencial permite o baixo investimento na estocagem;

Consumo de energia – Permite corrigir problemas que causam perda e consumo de energia em excesso; TODO SOBREAQUECIMENTO GERA CONSUMO ANNORMAL.

Tempo – inspeção de uma grande quantidade de equipamentos em curto período de tempo;

Avaliação das cargas nos painéis – Fácil diagnóstico durante o funcionamento do equipamento;

Apoio à equipe de manutenção – Avaliação da qualidade de serviços executados; Planejamento – permite um prévio planejamento antes da conclusão do serviço

poupando tempo; Vida Útil – Ao detectar o problema evita-se a queima ou perda desnecessária de peças.

ITENS ELÉTRICOS/ ELETRÔNICOS PARA INSPEÇÃO TERMOGRAFICA:

Barramentos, Muflas, Transformadores: Primário e Secundário, Disjuntores, TC’s, TP’s, Cadeias de Isoladores, Isoladores de pedestal, Cruzetas, Chaves fusíveis, Chave a óleo, Autotransformadores, Cabos Isolados, Conexões e Conectores prensados e de impactos, Cubículos de medições e proteção, Pára-raios, Seccionadoras, Bases e fusíveis, Chapas separadoras entre cubículos, Entradas, Chaves seccionadoras, Réguas de bornes, Caixa de ligação de motores, Carcaças de motores, Tiristores e pontes, etc.

1.3. ÁREA MECÂNICA E PROCESSOS



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Todo equipamento mecânico sujeito a atritos, p. ex., mancais ou transmissões, ou sistemas sujeitos a trocas térmicas, tipo revestimentos refratários internos ou externos, podem ser inspecionados com TERMOVISÃO para verificação de PONTOS QUENTES ANORMAIS, sem nenhum tipo de contato físico com o equipamento.

BENEFICIOS

Localizar problemas em potencial.

Reduzir o número de homens-hora gastos em manutenções corretivas.

Minimizar os tempos e custos de parada programada por permitir que as peças de reposição necessárias estejam disponíveis antes da parada, adquiridas sem pressa e muitas vezes por um preço menor que durante as paradas de emergência;

Aumento da vida útil dos equipamentos e componentes;

Aumento da confiabilidade do fornecimento de energia dentro da fabrica e dos geradores próprios quando for o caso;

Aumentar a eficiência dos programas de manutenção preditiva e preventiva;

Evitar incêndios devido a falhas em equipamentos sujeitos a esse tipo de risco;

Evitar paradas não programadas de sistema de operação ininterrupta para produção.

ITENS MECÂNICOS E DE PROCESSOS PARA INSPEÇÃO TERMOGRAFIA:

Mancais de Rolamento ou de deslizamento, Engrenamentos, Alinhamento de máquinas, Condição de Lubrificação, Sistemas Hidráulicos ( Água ou Óleo ) Caldeiras, Refratários, Fornos, Trocadores de Calor, Câmaras Frigorificas, Compressores, Vasos Separadores, Tubulações, Linhas de Vapor, Válvulas de Alivio, etc.

2. CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO – ÁREA ELÉTRICA



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26,6°C

58,6°C

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50AR01: 59,4°C

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Um dos quesitos mais importantes na implantação da técnica de inspeção termográfica em redes e sistemas elétricos é a adoção de critérios para a classificação dos componentes aquecidos detectados, de acordo com sua gravidade e urgência na intervenção.

A metodologia denominada Critério Flexível de Classificação de Aquecimentos - CFCA, foi proposta em 1982 pelo autor deste Boletim (Eng. Attílio Bruno Veratti), após pesquisa em trabalhos semelhantes realizados por empresas norte-americanas, inglesas e francesas.

A principal vantagem da metodologia proposta é que ela considera os limites admissíveis de temperatura, em conjunto com as condições operacionais do mesmo (envolvendo carga, vento e temperatura ambiente).

Assim, a partir do valor característico de Máxima Temperatura Admissível (MTA) para cada tipo de componente considerado e das condições no momento da medição (Máximo Aquecimento Admissível - MAA), são calculadas as escalas de gravidade para os aquecimentos detectados.

Esta metodologia foi adotada pelas seguintes empresas:

- Petrobrás - como Norma CONTEC SC-23 N-2475- Eletronuclear - como Norma PN-T 12 (*)- CVRD-Vitória- General Motors do Brasil – SJC- General Motors - São Caetano

(*) Divulgada recentemente, a Norma PN-T 12 da Eletronuclear, elaborada pelo Engº Edson Minelli, passa a ser mais um marco referencial para a termografia na área elétrica.

Por adaptar-se a cada situação de medição específica, o Critério Flexível de Classificação de Aquecimentos excede os padrões de segurança da norma norte-americana MIL-STB-2194 SH, que estabelece critérios fixos, independentemente do componente e do ambiente.



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MAA = Máximo Aquecimento AdmissívelAC = Aquecimento corrigido

OBS:As temperaturas dos painéis podem variar entre 12oC (instalações refrigeradas para computadores) e 70 oC (montagens próximas a fornos ou estufas). Como exemplo de norma nessa área podemos citar a NBR-6808 (baseada na IEC-439/73) que especifica um temperatura máxima de 40oC (umidade relativa máxima 50%).



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3. MOTORES ELÉTRICOS

A inspeção de motores elétricos com a TERMOGRAFIA é utilizada de modo conjugado com outras técnicas na avaliação do estado operacional desses equipamentos.

Os aquecimentos detectados podem ser provocados por queda na isolação elétrica, curtos entre espiras, mau contato em conexões, sobrecarga, falta de lubrificação, vibração, deficiência na ventilação ou falha no controle de velocidade (inversores), dentre outros.

Dadas as suas características de rapidez, a termografia permite a inspeção de grande número de motores em curto espaço de tempo.

É importante ressaltar que TERMOGRAFIA e a ANÁLISE DE VIBRAÇÃO são técnicas de inspeção COMPLEMENTARES. Muitas vezes, o componente pode ser retirado de operação por exceder os limites de temperatura sem que tenha excedido os limites de vibração. Em outras ocasiões ocorre o contrário.

O tipo de aquecimento mais freqüente em um motor é o que se manifesta no ESTATOR.

Os aquecimentos podem também se manifestar nos rolamentos, sobretudo do lado do acoplamento. É importante salientar que, embora a temperatura máxima de trabalho do rolamento possa ser mais elevada que a medida, nesse tipo de ocorrência o rolamento é a fonte do aquecimento, estando a pelo menos 10ºC acima da temperatura do motor.

Além dos componentes mecânicos, os cabos e conexões de alimentação dos motores também são focos de aquecimento detectáveis pela inspeção com TERMOGRAFIA.



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26,3°C

82,9°C

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SP01: 67,7°C

SP02: 45,1°C

SP03: 81,9°C

25,3°C

111,1°C

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AR01: 112,7°C


4. ROLAMENTOS E MANCAIS

Nos motores elétricos, os aquecimentos podem também se manifestar nos rolamentos, sobretudo do lado do acoplamento.É importante salientar que, embora a temperatura máxima de trabalho do rolamento possa ser mais elevada que a medida, nesse tipo de ocorrência o rolamento é a fonte do aquecimento, estando pelo menos a 70ºC e/ou 20ºC acima da temperatura do motor.

Os limites de temperatura para rolamentos e mancais variam grandemente de acordo com o modelo e o tipo de lubrificação adotado.

Os limites mais comumente utilizados são os seguintes:bela 2-IV

Limites de temperatura para rolamentos comuns(°C)(Vibrations Magazine) – Temp. Ambiente = 40oC.

Tipo de Lubrificação Alerta MáximoGraxa 100 - 70 >100Banho de óleo 65 – 95 >95Circuito de óleo 60 – 85 >85

Taba 2-5. ACOPLAMENTOS, CORREIAS E POLIAS:

Nos acoplamentos o aquecimento anormal é geralmente associado ao desalinhamento. No caso de acoplamentos de compensação, a falta de lubrificação ou a quebra do elemento elástico, na parte interna do conjunto.

Em ambos os casos adota-se um aquecimento de 20oC em relação ao ambiente como limite de alerta. Acima desse valor recomenda-se a verificação do mesmo.

Correias muito esticadas podem provocar esforços excessivos nas pontas dos eixos e nos rolamentos. Por outro lado, as correias soltas irão gerar vibrações que também podem ocasionar danos.

Em acionamentos com várias correias pode ocorrer desgaste ou dilatação diferencial se elas não forem do mesmo lote de fabricação.



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26,3°C

86,0°C

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80AR01: *84,7°C

AR02: 50,6°CLI01

26,6°C

58,6°C

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50AR01: 59,4°C

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6. EXEMPLOS DE IMAGENS TÉRMICAS:



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7. CONCLUSÃO:

Concluímos que a Termografia oferece uma solução de manutenção simples, segura e com melhor relação custo-benefício. Existem equipamentos portáteis de captação de imagens térmicas que detectam problemas, previnem paradas não programadas, determinam ações corretivas, melhoram a segurança operacional, economizando tempo e dinheiro. Por isso, a Termografia é realizada em equipamentos, sistemas elétricos e processos em condições normais de funcionamentos têm um papel muito importante na área de manutenção preditiva, pois através da sua utilização é possível evitar falhas elétricas, mecânicas e fadiga de materiais sem interferir na produção. Sua inspeção acaba sendo um processo fácil e seguro onde apresenta risco baixo em relação ao profissional que não precisa ter contato algum com o equipamento energizado. Consegue com precisão os pontos aquecidos, apresentando muita das vezes como solução apenas a troca ou o reaperto de um equipamento evitando o desperdício pela troca desnecessária de equipamentos. É um meio eficiente de evitar incêndios em prédios, causados por curtos-circuitos ocorridos nas instalações elétricas. Assim evitando a interrupção da atividade produtiva das empresas/clientes ou perda de informações armazenadas no sistema de dados de escritórios. A Termografia é o melhor tipo de manutenção preditiva para os equipamentos e componentes elétricos.



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