Precisão compensa: alinhando máquinas rotativas para eficiência e longevidade.

Roman Megela da Easy-Laser

Quando máquinas rotativas apresentam problemas, as consequências podem ser catastróficas. No mínimo, o desalinhamento resulta em calor, ruído e vibração indesejáveis, além de aumento no consumo de combustível, redução da vida útil dos componentes e, potencialmente, a necessidade de interromper as operações e substituir ou reparar mecanismos essenciais.

Em resumo, as máquinas rotativas que necessitam de alinhamento preciso para funcionar de forma otimizada incluem virabrequins e eixos de comando em motores de combustão interna, bombas, compressores e centrífugas na indústria de processos, turbinas eólicas na indústria de energias renováveis e uma enorme variedade de máquinas nos setores automotivo, naval e de manufatura.

A justificativa comercial para garantir níveis operacionais ideais é cristalina, mas mesmo empresas com muitos anos de experiência no uso de máquinas rotativas às vezes economizam em aspectos importantes – e quase sempre isso lhes custa caro.

Priorizar a produtividade

Dado o alto nível de engenharia incorporado nos equipamentos industriais modernos, os ganhos de produtividade tendem a se tornar cada vez mais incrementais, com muito menos oportunidades para avanços inovadores.

Medição da folga do mancal principal

Com isso em mente, as metodologias operacionais estão agora sob análise mais rigorosa, sendo as melhores práticas o foco principal dos esforços para estender os intervalos de manutenção e maximizar o tempo de atividade das máquinas.

Roman Megela é o engenheiro sênior de confiabilidade da Easy-Laser, uma empresa que produz soluções de alinhamento a laser para máquinas rotativas em diversos setores industriais.

Ele é muito claro – para não dizer fervoroso – sobre a importância de manter o alinhamento dentro dessas máquinas.

“No caso da instalação da máquina”, diz ele, “é crucial que a máquina seja instalada em uma base plana e nivelada. É imprescindível medir e verificar a base para evitar distorções na carcaça da máquina.”

“Se isso não for resolvido durante a fase de comissionamento, a vida útil da máquina será reduzida, talvez em até 50%, desde o início. Além disso, em algum momento, o desalinhamento causará a falha da máquina, que precisará ser reparada, com o custo adicional dos técnicos para reinstalá-la.”

Precisão na compressão

Uma área em que a Megela observa uma necessidade crescente tanto de melhor desempenho quanto de maior vida útil das máquinas é a de sistemas de gases comprimidos, em particular compressores alternativos.

Quando se trata de maximizar o desempenho, ele afirma: "a precisão é fundamental, especialmente durante a fase de configuração".

Os fabricantes geralmente fornecem diretrizes rigorosas sobre como os compressores alternativos devem ser alinhados e verificados , e Megela afirma que é aí que as ferramentas de medição a laser realmente se destacam, sendo capazes de realizar cerca de 90% das verificações necessárias.

Verificação do empuxo do virabrequim

“Isso inclui tudo, desde garantir que as fundações e as placas de base estejam planas e niveladas, até verificar se há folga excessiva, alinhar o eixo entre o acionador e o compressor e verificar o alinhamento interno, como folgas dos rolamentos e configurações de empuxo”, diz ele.

Além disso, ele afirma que podem ser feitas verificações dinâmicas, incluindo testes de expansão térmica e deformação da tubulação, "porque, com o tempo, esses fatores podem afetar significativamente o desempenho."

“Idealmente, tudo deveria ser feito com um único sistema, garantindo que o processo permaneça consistente. E não se trata apenas de uma instalação única. Após a instalação, é necessário verificar tudo regularmente para garantir que a máquina continue funcionando corretamente.”

Estabilidade significa sustentabilidade.

Megela acredita firmemente que a prevenção é melhor que a cura e viaja pelo mundo explicando a engenheiros e técnicos que o alinhamento correto das máquinas pode literalmente prolongar sua vida útil em anos, beneficiando não apenas os resultados financeiros da empresa, mas também, potencialmente, o planeta.

Ele explica que, nos últimos cinco anos, o setor mudou drasticamente diante de uma série de desafios diferentes, “da Covid, passando pela escassez de componentes, até a disparada dos preços da energia.

“Se você somar o custo do tempo de inatividade, que inclui a perda de produção, mais os custos de manutenção, fica muito difícil para uma empresa ter dinheiro para investir em novos ativos.

“Todas as organizações com as quais converso estão tentando se tornar mais eficientes e sustentáveis, utilizando os recursos disponíveis.

Roman Megela afirma que, com as práticas corretas, é possível prolongar a vida útil da sua máquina em até dez vezes.

“É verdade que todas as máquinas precisam de revisão em algum momento, mas isso deve ser feito, na medida do possível, de forma planejada, e não devido a uma falha.

“Se você conseguir fazer isso, poderá potencialmente prolongar a vida útil da sua máquina em dez vezes – e aí terá aberto as portas para uma sustentabilidade séria.”

De fato, Megela considera isso como o cerne de sua função, educar os profissionais do setor sobre os benefícios de operações mais sustentáveis.

“Práticas sustentáveis ajudam a reduzir os custos de manutenção e a manter as máquinas em funcionamento”, explica ele. “Isso se traduz em uma operação confiável, o que também pode ter um grande impacto no retorno do investimento da empresa.”

Isso parece ser senso comum, mas Megela afirma ter visitado empresas onde componentes que deveriam durar vários anos são substituídos regularmente em menos de 12 meses, geralmente devido à falta de verificação do alinhamento.

O resultado é a paralisação não planejada das máquinas e, potencialmente, a necessidade de acionar técnicos para realizar manutenções não programadas. Se a máquina estiver em um navio ou em uma plataforma de petróleo offshore, os custos de transporte e deslocamento podem aumentar exponencialmente.

Uma questão que afeta toda a indústria.

Sobre a complexidade de alguns dos processos de manutenção e reparo, Megela afirma: "É sempre demorado parar a produção, drenar e purgar os sistemas, desconectar e etiquetar as máquinas."

Ele acrescenta que, devido à complexidade de seus processos, as empresas dos setores de refino, química, petroquímica e produção de energia são as que provavelmente sofrerão mais quando ocorrer um desalinhamento.

“É preciso entender que o alinhamento é uma condição, não uma tarefa”, diz ele. “Manter a condição de alinhamento dentro das tolerâncias é a chave para maximizar o tempo de atividade geral.”

A tecnologia a laser também pode verificar a circularidade dos furos.

“E os benefícios do alinhamento são enormes. Os rolamentos funcionarão sob as cargas projetadas, a lubrificação permanecerá inalterada e nenhuma tensão será adicionada aos eixos, vedações mecânicas e acoplamentos.”

Megela afirma que algumas das empresas que visita ficam surpresas com a frequência com que são necessárias verificações de alinhamento.

Ele afirma: “Devemos verificar o alinhamento após a instalação a cada três meses. Somente após nove meses de valores consistentes e consistentes é que devemos começar a estender os períodos de verificação para até dois anos.”

“Dessa forma, a vida útil de uma máquina pode ser significativamente prolongada, com potencial para enormes benefícios financeiros a longo prazo.

Inspeções regulares de equipamentos quase certamente identificarão um problema, pois máquinas rotativas respondem imediatamente ao desalinhamento com aumento de vibração, temperatura, consumo de energia e ruído, podendo também apresentar vazamentos nas vedações e queda na capacidade de compressão.

“Quando um desalinhamento é identificado, um plano de correção deve ser apresentado e implementado, antes que ocorra uma falha potencialmente catastrófica do ativo.

"Nesse ponto, economizar em algo é sempre desastroso; não há nada mais econômico do que uma máquina perfeitamente alinhada."

“O resultado é uma longa vida útil e um desgaste mínimo dos componentes; isso significa economia em peças de reposição, economia em recursos naturais e também menor consumo de energia.

“Esta é uma das maneiras pelas quais garantimos que a indústria se torne mais sustentável.”

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Este artigo foi produzido pelo Estúdio de Conteúdo da KHL, em colaboração com especialistas da Easy-Laser.

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Todas as imagens são cortesia da Easy-Laser.

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