Universidade Federal do Rio de Janeiromonografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10025834.pdf · iv Pequeno, Paulo Bastos Confiabilidade aplicada à identificação de falhas em

Universidade Federal do Rio de Janeiro

CONFIABILIDADE APLICADA À IDENTIFICAÇÃO DE FALHAS EM

COMPONENTES DE EQUIPAMENTOS

Paulo Bastos Pequeno

2018

ii




Projeto de Graduação apresentado ao

Curso de Engenharia Naval e Oceânica

da Escola Politécnica, Universidade

Federal do Rio de Janeiro, como parte

dos requisitos necessários à obtenção do

título de Engenheira Naval e Oceânica.

Orientador: Luiz Antônio Vaz Pinto

Rio de Janeiro

Setembro de 2018

iii




PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO

DE ENGENHARIA NAVAL E OCEÂNICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS

REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE

ENGENHEIRA NAVAL E OCEÂNICA.

Examinada por:

___________________________________________________________________

Prof. Luiz Antônio Vaz Pinto, D. Sc.- Professor Orientador

__________________________________________________________________

Prof. Ulisses Admar Barbosa Vicente Monteiro, D.Sc.

__________________________________________________________________

Antonio Carlos Ramos Troyman, D.Sc.

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL

SETEMBRO de 2018

iv

Pequeno, Paulo Bastos

Confiabilidade aplicada à identificação de falhas em

componentes de equipamentos/ Paulo Bastos Pequeno - Rio

de Janeiro: UFRJ / Escola Politécnica, 2018.

X, p. 63 :Il.; 29,7 cm


Projeto de Graduação - UFRJ / Escola Politécnica /

Curso de Engenharia Naval e Oceânica, 2018.

Referências Bibliográficas: p. 53.

1.Introdução. 2. Objetivos. 3. Fundamentos Teóricos.

4. Metodologia 5. Estudo de Caso. 6. Análise de

Resultados 7. Conclusão. I. Vaz, Luiz. II. Universidade

Federal do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de

Engenharia Naval e Oceânica. III. Confiabilidade Aplicada

à Identificação de Falhas em Componentes de

Equipamentos.

v

Agradecimentos

Primeiramente, gostaria de agradecer a minha família.

Ao meu colega de faculdade e dupla de projeto Leonardo Gonçalves Lavander.

A professora Simone Morandini e ao professor Severino pelo apoio de sempre.

E ao meu orientador e a banca pela paciência, dedicação, apoio e ensino.

vi

Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica / UFRJ como parte

dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheira Naval e Oceânica.




Setembro/2018


Curso: Engenharia Naval e Oceânica

Este projeto fará uma análise de confiabilidade em equipamentos offshore.

Demonstrando desde os conceitos básicos de RCM (Reliability Centered Maintenance),

manutenção e confiabilidade, até a execução de uma FMEA (Failure Modes and Effects

Analisys). Os dados para a formação desse último serão retirados do

OREDA ( Offshore and Onshore Reliability Data ).

Palavras-Chave: Confiabilidade, Offshore, OREDA, FMEA, MANUTENÇÃO.

vii

Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of

the requirements for the degree of Engineer.

RELIABILITY APPLIED TO IDENTIFICATION OF FAULTS IN EQUIPMENT

COMPONENTS


September/2018

Advisor: Luiz Vaz Pinto

Course: Naval Architecture and Marine Engineering

This project will do a reliability analysis on offshore equipment. Demonstrating from

the basics of Reliability Centered Maintenance (RCM), maintenance and reliability, to

the execution of a Failure Modes and Effects Analyzes (FMEA). The data for the

formation of the latter will be taken from OREDA (Offshore and Onshore Reliability

Data).

Keywords: Reliability, Offshore, OREDA, FMEA, MAINTENANCE.

viii

Sumário

1.Introdução .................................................................................................................. 1

2.Objetivos ..................................................................................................................... 2

3.Fundamentos Teóricos ............................................................................................ 3

3.1.RCM - Reliability Centered Maintenance ............................................................... 3

3.2.Tipos de Manutenção ............................................................................................. 3

3.3.Confiabilidade ......................................................................................................... 4

3.4.Curvas dos padrões de falhas ................................................................................. 6

3.5.FMEA ....................................................................................................................... 9

4.Metodologia ............................................................................................................. 11

4.1.FMEA ..................................................................................................................... 12

5.Estudo de casos ....................................................................................................... 17

5.1.Bombas ................................................................................................................. 17

5.2.Compressores ....................................................................................................... 23

5.3.Geradores ............................................................................................................. 30

5.4.Motores Diesel ...................................................................................................... 34

5.5 Motores Elétricos .................................................................................................. 40

6.Análise de Resultados ............................................................................................ 45

6.1.Bombas ................................................................................................................. 45

6.2.Compressores ....................................................................................................... 47

6.3.Geradores ............................................................................................................. 48

6.4.Motores Diesel ...................................................................................................... 49

6.5.Motores Elétricos .................................................................................................. 51

7.Conclusão .................................................................................................................. 52

8.Bibliografia..........................................................................................................................53

ix

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 - Ponto de falha ............................................................................................................................ 13

Tabela 2 - Análise de falha .......................................................................................................................... 14

Tabela 3 - Severidade ................................................................................................................................. 15

Tabela 4 - Detectabilidade .......................................................................................................................... 15

Tabela 5 - Níveis de criticidade de um sistema de distribuição de energia (Yssaad et al.,2014) 16

Tabela 6 - Politica de manutenção de um sistema de distribuição de energia.(Yssaad & Abene, 2015) ... 17

Tabela 7 - Tabela bombas - itens x tipos de falhas ..................................................................................... 18

Tabela 8 - Tabela compressores - itens x tipos de falha ............................................................................. 24

Tabela 9 - Tabela geradores - itens x tipos de falha ................................................................................... 30

Tabela 10 - Tabela motores diesel - itens x tipos de falha ......................................................................... 34

Tabela 11 - Tabela motores elétricos - itens x tipos de falha ..................................................................... 40

Tabela 12 - Resultado final bombas ........................................................................................................... 46

Tabela 13 - FMEA bombas .......................................................................................................................... 46

Tabela 14 - Resultado final compressores .................................................................................................. 47

Tabela 15 - FMEA compressores ................................................................................................................ 48

Tabela 16 - Resultado final Geradores ....................................................................................................... 49

Tabela 17 – FMEA geradores ...................................................................................................................... 49

Tabela 18 - Resultado final motores diesel ................................................................................................ 50

Tabela 19 - FMEA motores diesel ............................................................................................................... 50

Tabela 20 - Resultado final motores elétricos ............................................................................................ 51

Tabela 21 - FMEA motores elétricos .......................................................................................................... 51

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Curva da banheira ........................................................................................................................ 7

Figura 2 - Envelhecimento ............................................................................................................................ 7

Figura 3 - Envelhecimento lento ................................................................................................................... 8

Figura 4 - Desenvolvimento rápido e aleatoriedade..................................................................................... 8

Figura 5 - Falhas aleatórias .......................................................................................................................... 9

Figura 6 - Mortalidade Infantil ..................................................................................................................... 9

Figura 7 - Número de ocorrências x tipos de falha em bombas ................................................................. 19

Figura 8 - Número de ocorrências x itens para leitura anormal de instrumento em bombas ................... 19

Figura 9 - Número de ocorrências x itens para colapso em bombas ......................................................... 20

Figura 10 - Número de ocorrências x itens para vazamento interno em bombas ..................................... 20

Figura 11 - Número de ocorrências x itens para ruído em bombas ........................................................... 21

Figura 12 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em bombas ..................................... 21

Figura 13 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em bombas .................................. 22

Figura 14 - Número de ocorrências x itens para vibração em bombas ...................................................... 22

Figura 15 - Número de ocorrências x itens para bombas ........................................................................... 23

Figura 16 - Número de ocorrências x tipos de falha para compressores ................................................... 25

x

Figura 17 - Número de ocorrências x itens para leitura anormal de instrumento em compressores ....... 25

Figura 18 - Número de ocorrências x itens para colapso em compressores .............................................. 26

Figura 19 - Número de ocorrências x itens para vazamento interno em compressores ............................ 26

Figura 20 - Número de ocorrências x itens para ruídos em compressores ................................................ 27

Figura 21 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em compressores ............................ 27

Figura 22 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em compressores ........................ 28

Figura 23 - Número de ocorrências x itens para vibração em compressores ............................................ 28

Figura 24 - Número de ocorrências x itens para compressores ................................................................. 29

Figura 25 - Número de ocorrências x tipos de falha em geradores............................................................ 31

Figura 26 - Número de ocorrências x itens para leitura anormal de instrumentos em geradores ............ 32

Figura 27 - Número de Ocorrências x itens para colapso em geradores .................................................... 32

Figura 28 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em geradores .................................. 33

Figura 29 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em geradores .............................. 33

Figura 30 - Número de ocorrências x itens para geradores ....................................................................... 34

Figura 31 Número de ocorrências x tipos de falha para motores diesel .................................................... 36

Figura 32 - Número de ocorrências x itens para leitura anormal de instrumento em motores diesel ...... 36

Figura 33 - Número de ocorrências x itens para vazamento interno em motores diesel .......................... 37

Figura 34 - Número de ocorrências x itens para ruído em motores diesel ................................................ 37

Figura 35 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em motores diesel .......................... 38

Figura 36 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em motores diesel ....................... 38

Figura 37 - Número de ocorrência x itens para vibração em motores diesel ............................................. 39

Figura 38 - Número de ocorrências x itens para motores diesel ................................................................ 39

Figura 39 - Números de ocorrência x tipos de falha para motores elétricos ............................................. 41

Figura 40 - Números de ocorrência x itens para leitura anormal de instrumento em motores elétricos . 41

Figura 41 - Número de ocorrências x itens para colapso em motores elétricos ........................................ 42

Figura 42 - Número de ocorrências x itens para ruído em motores elétricos ............................................ 42

Figura 43 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em motores elétricos ...................... 43

Figura 44 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em motores elétricos .................. 43

Figura 45 - Número de ocorrências x itens para vibração em motores elétricos ....................................... 44

Figura 46 - Número de ocorrências x itens para motores elétricos ........................................................... 44

ÍNDICE DE EQUAÇÕES

Equação 1 – Taxa de falha............................................................................................................................5

Equação 2 – Confiabilidade..........................................................................................................................5

Equação 3 – MTBF........................................................................................................................................6

Equação 4 – MTTR........................................................................................................................................6

1

1.Introdução

Devido ao nível de complexidade tecnológica atingido nos dias atuais, houve a

necessidade de se cumprir um padrão mínimo de qualidade buscando sempre um menor

custo. Embora à primeira vista essa possa parecer uma tarefa difícil, é essencial para

toda e qualquer empresa que deseja alcançar bons resultados e manter seu potencial

competitivo. Buscando atingir esses objetivos, foi criado em 1981 o projeto OREDA

(Offshore and Onshore Reliability Data ) que basicamente é uma das principais fontes

de dados de confiabilidade para a indústria de petróleo e gás e considerou uma fonte de

dados única sobre taxas de falha, distribuição de modo de falha e tempos de reparo para

equipamentos usados na indústria offshore.

Vale lembrar, que segmentos específicos da indústria desenvolveram bancos de

dados genéricos. Porém, estas referências não são consideradas ideais para aplicações

além do seu contexto operacional. Dificuldades surgem na aplicação direta de dados

oriundos de cenários fora da sua área de atuação na medida em que dados de falha têm

relação com as condições de projeto, processo ou condições externas, características

funcionais dos equipamentos e regime de manutenção.

As plantas oceânicas ou costeiras apresentam custos e perigos muito mais elevados

do que uma planta terrestre. Além disso , essas falhas podem causar danos ambientais

gravíssimos, como por exemplo a explosão da P-36 na Bacia de Campos em 2001.

Motivadas pelos problemas mencionados, empresas de petróleo e gás que operam

em todo o mundo decidiram patrocinar o projeto OREDA. E o projeto em estudo irá

analisar esse banco de dados afim de fazer um estudo de confiabilidade para os

seguintes equipamentos: Bombas, Compressores, Geradores, Motores Diesel e Motores

Elétricos.

2

2.Objetivos

Analisar o desempenho requerido pelos equipamentos em estudo no seu

contexto operacional. Os resultados que poderão ser alcançados nesse projeto são os

seguintes:

- definição de como o item pode falhar e das causas básicas de cada falha

através do levantamento estatístico realizado no OREDA;

- elaboração dos planos para garantir a operação do item em um nível de

desempenho desejado: planos de manutenção

Os benefícios da RCM podem ser resumidos na obtenção de uma maior

confiabilidade dos equipamentos, com redução de custos.

3

3.Fundamentos Teóricos

3.1.RCM - Reliability Centered Maintenance

Em português, Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC). Lafraia (2001,

p. 238) explica que a "RCM é uma ferramenta útil para assegurar que um sistema ou

item continue a preencher as suas funções requeridas". Ao compreender seu contexto

operacional, na realidade, a empresa aprende a ter um conhecimento profundo sobre o

equipamento; em decorrência disso, ela escolhe a melhor política de manutenção e

estabelece adequadamente seu plano de manutenção para cada equipamento, razão pela

qual, esta metodologia se tornou eficaz, pois estuda as funções e falhas funcionais de

cada item, além de relacionar as causas das falhas com respectivos efeitos e definir

ações proativas de manutenção, observando aspectos de qualidade, segurança, meio

ambiente e produção.

3.2.Tipos de Manutenção

3.2.1.Manutenção Corretiva

Manutenção realizada em algum equipamento, componente ou dispositivo após

a falha. Essa falha pode se manifestar de diversas formas, podendo causar a parada do

equipamento, diminuir sua performance ou expor algum risco. Quando o uso da

manutenção corretiva é praticado de forma inadequada em uma instalação, pode-se ter

as seguintes conseqüências: perda de produção, destruição catastrófica, planejamento

ineficiente de mão de obra, excesso de peças em estoque, baixa disponibilidade dos

equipamentos, riscos de segurança e queda da qualidade.

Pode ser classificada em dois tipos:

Manutenção Corretiva Planejada: São aquelas manutenções realizadas com o

objetivo de eliminar uma falha encontrada ainda em estágio inicial. Dessa forma,

planeja-se qual é o melhor período para realizar esse tipo de atividade.

4

Manutenção Corretiva Não Planejada: São aquelas manutenções que ocorrem

após a parada do equipamento, causada por alguma falha emergencial. Esse tipo de

manutenção é o mais caro que existe.

3.2.2.Manutenção Preventiva

Trata-se da atuação realizada de maneira a reduzir ou evitar a falha ou a queda

no desempenho do equipamento, obedecendo a um plano de manutenção preventiva

previamente elaborado, baseado em intervalos definidos de tempo, sem levar em

consideração o estado dos componentes ou equipamentos. Consiste basicamente em

reestabelecer as condições originais do equipamento. Esta prolonga a vida útil das

máquinas e equipamentos e consequentemente aumenta a disponibilidade das máquinas

reduzindo os custos da empresa. O ideal é que o programa de manutenção preventiva

possa evitar qualquer falha em máquinas e equipamentos antes que ela ocorra.

Infelizmente, esse tipo de manutenção envolve troca de peças e componentes que ainda

podem ser utilizados, redundando em um certo desperdício.

3.2.3.Manutenção Preditiva

Também é conhecida como manutenção sob condição ou manutenção com base

no estado do equipamento. É baseada na tentativa de definir o estado futuro de um

equipamento ou sistema, por meio dos dados coletados ao longo do tempo por uma

instrumentação específica, verificando e analisando a tendência de variáveis do

equipamento. Esses dados coletados, por meio de medições em campo como

temperatura, vibração, análise físico-química de óleos, ultra-som e termografia,

permitem um diagnóstico preciso. Esse tipo de manutenção caracteriza-se pela

previsibilidade da deterioração do equipamento, prevenindo falhas por meio do

monitoramento dos parâmetros principais, com o equipamento em funcionamento.

Dessa forma, permite programar as paradas do equipamento de forma mais eficiente.

3.3.Confiabilidade

Confiabilidade é a probabilidade que um sistema dê como resposta aquilo que se

espera dele durante um determinado período de tempo e sobre certas condições. Quando

5

nos referimos a sistema, estamos relacionando-o a equipamentos, componentes e

também aos colaboradores da organização. Desta forma, sistemas confiáveis alcançarão

resultados esperados.

3.3.1.Atributos de Confiabil idade

Taxa de falha

Geralmente é representada pela letra λ. É dada pela Equação 1.

𝜆(𝑡) = 𝑁

𝑇 (1)

Onde:

𝜆(𝑡) – Taxa de falha

N – Número de falhas

T – Intervalo de tempo considerado

Confiabilidade

A Confiabilidade, definida em função da Taxa de Falha, pode ser obtida na

expressão da lei exponencial na Equação 2.

C(t) = e−λt (2)

Onde:

T – Intervalo de tempo considerado

𝜆(𝑡) – Taxa de falha

𝑒 – Logaritmo neperiano

6

MTBF

MTBF (mean time between failures ou tempo médio entre falhas) é definido

pela Equação 3.

MTBF = 𝑇𝑡−𝑇𝑝

𝑁𝑝 (3)

Onde:

Tt – Tempo total disponível

Tp – Tempo perdido

Np – Número de paradas

MTTR

MTTR (mean time to repair ou tempo médio para reparo) é definido pela

Equação 4.

MTTR = Tr

Qf (4)

Onde:

Tr – Tempo total de reparo

Qf – Quantidade de falhas

3.4.Curvas dos padrões de falhas

A Figura 1 é a conhecida curva da banheira, assim designada pelo seu formato

característico. Nesse padrão, há uma elevada ocorrência de falhas no inicio de operação

do equipamento (mortalidade infantil), seguido de uma frequência de falhas constante e,

posteriormente, de um aumento na frequência, devido à degradação ou desgaste do

equipamento. Esse padrão descreve falhas relacionadas à montagem do equipamento,

bem como com a idade dos componentes.

7

Figura 1 - Curva da banheira

A Figura 2 apresenta probabilidade constante de falha, seguida de uma zona de

acentuado desgaste no fim da sua vida útil. Esse padrão descreve falhas relacionadas

com a idade dos componentes. Componentes em equipamentos podem se comportar

dessa maneira, principalmente, aqueles que deterioram naturalmente com o tempo, que

estão sujeitos a esforços cíclicos e repetitivos ou que entram em contato direto com a

matéria prima ou produto final.

Figura 2 - Envelhecimento

A Figura 3 apresenta um aumento lento e gradual da taxa da falha, porém sem

uma zona definida de desgaste. Uma possível causa para a ocorrência de padrões de

falha desse tipo é a fadiga.

8

Figura 3 - Envelhecimento lento

A Figura 4 mostra baixa taxa de falha quando o item é novo e sofre

posteriormente um rápido aumento da taxa de falha para um nível constante.

Figura 4 - Desenvolvimento rápido e aleatoriedade

A Figura 5 mostra baixa taxa de falha constante em qualquer período. Nesse

padrão, a natureza das falhas é aleatória.

9

Figura 5 - Falhas aleatórias

A Figura 6 inicia com uma alta mortalidade infantil, que eventualmente cai para

uma taxa de falha constante. Pode apresentar também um aumento lento e gradual em

vez de probabilidade constante.

Figura 6 - Mortalidade Infantil

3.5.FMEA

FMEA é a sigla Failure Modes and Effects Analisys, ou seja, Análise de Tipos

de falhas e seus Efeitos

FMEA foi uma das primeiras técnicas altamente estruturadas e sistematizadas

para análise de falhas . Foi desenvolvido por engenheiros de confiabilidade no final da

década de 1950 para estudar problemas que poderiam surgir de avarias nos sistemas

militares.

10

Uma FMEA é muitas vezes o primeiro passo de um estudo de confiabilidade do

processo. Envolve a revisão do maior número possível de componentes, montagens e

subsistemas para identificar os modos de falha, suas causas e efeitos. Para cada

componente ou equipamento do processo, os tipos de falha e seus efeitos resultantes no

resto do sistema são registrados em uma planilha específica. Existem inúmeras

variações de tais planilhas e no projeto em estudo pode ser visto como fazer uma

FMEA.

Uma FMEA é uma ferramenta de análise qualitativa, que transforma as

informações em dados quantitativos. Durante a elaboração do plano de manutenção, a

FMEA é uma das ferramentas mais importantes a serem usadas, por três motivos

básicos:

1. Determinação dos tipos de falha: podem vir da engenharia (hipótese) ou do

campo. Dados advindos do campo são mais confiáveis, pois representam de fato todas

as falhas que pode ter um processo.

2. Análise de riscos de cada tipo de falha: é a priorização de qual tipo de falha

que se encontra em processo e passa por 3 etapas: determinação da severidade da falha

(quão ruim vai ser se ela acontecer), determinação da ocorrência da falha (quão

frequentemente ela de fato ocorre) e determinação da probabilidade de detecção da falha

(o quão fácil é percebermos que ela ocorreu).

3. Cálculo do RPN (número de prioridade de risco): esse indicador é uma

maneira de se verificar qual tipo de falha deve ser calculado primeiro. Esse cálculo é a

multiplicação dos valores de ocorrência, severidade e detecção.

RPN = Severidade x Detectabilidade x Ocorrência

Uma FMEA bem sucedida ajuda a identificar possíveis tipos de falha baseado

na experiência com processos similares ou baseados na Física comum da lógica de

falha. É amplamente utilizada nas indústrias de desenvolvimento e fabricação, em várias

fases do ciclo de vida do produto. A análise de efeitos refere-se ao estudo das

conseqüências dessas falhas em diferentes níveis do sistema.

11

Análises funcionais são necessárias como uma entrada para se determinar os

tipos de falha corretos, em todos os níveis do processo de produção, tanto para a FMEA

funcional, como para a FMEA de componentes. Uma FMEA é usada para estruturar a

mitigação para redução de risco com base na redução da gravidade do efeito da falha

(ou tipo) ou com base na redução da probabilidade de falha, ou de ambos.

(ENGETELES. 2018 . Planejamento e Controle da Manutenção. Brasília, Brasil.)

4.Metodologia

Após a consulta do manual OREDA, mais especificamente da tabela “ Item em

Manutenção vs Tipo de falha “ , foi montada uma tabela para os seguintes equipamentos

: Bombas, Compressores, Geradores, Motores Diesel, Motores Elétricos.

Essas tabelas foram elaboradas separadamente para cada equipamento citado,

apresentando as frequências de falha. As falhas investigadas neste trabalho foram:

leitura anormal de instrumento, colapso, vazamento interno, ruído, superaquecimento,

deficiência estrutural e vibração. Essas falhas foram relacionadas com os itens em

manutenção ( válvulas, rotores, rolamentos e etc).

A seguir, foram montados histogramas com dados oriundos da tabela citada

acima para se tirar conclusões sobre qual tipo de falha é predominante em cada

equipamento.

Adicionalmente, através de histogramas, determinou-se o item em manutenção

mais significativo para que ocorra cada tipo de falha em cada equipamento.

Dando continuidade, definiram-se quais itens em manutenção são os maiores

responsáveis por falhas em equipamentos.

Por fim, elaborou-se uma outra tabela, resumindo as informações acima (Análise

dos Resultados). O critério selecionado foi utilizar os três maiores números de

ocorrência para a montagem dessa. Porém, pode haver exceções caso se tenha o mesmo

número de ocorrência para vários itens ou tipos de falha.

Com essa análise concluída, identificaram-se as principais falhas e respectivos

componentes, o que permite montar a FMEA e estipular um plano de manutenção.

12

4.1.FMEA

Para a elaboração da FMEA, definiram-se alguns termos comuns que foram

usados na sequência:

- Falha: Perda de função ou desempenho do equipamento quando ela se faz

necessária.

- Tipo de Falha: A forma como a falha se apresenta no processo (sintoma).

- Efeito da falha: Impacto ou consequência que a falha traz ao processo.

- Ocorrência de falha: Quantas vezes isso já aconteceu ou tem probabilidade de

acontecer (retirado do OREDA).

- Severidade de falha: O quão grave e severa é a falha.

- Detecção de falha: Qual a possibilidade de se encontrar essa falha antes que ela

ocorra.

A FMEA tem sua estrutura dividida em 4 partes:

1. Ponto de Falha

No ponto de falha iremos apontar qual equipamento, sua função e quais

componentes serão analisados.

Equipamento: Equipamento que está envolvido no processo de produção.

Função do Equipamento: Papel que o equipamento desempenha dentro do

processo de produção.

Componente: Peça, ou sub-conjunto do equipamento, que é vital para o bom

funcionamento do equipamento e, consequentemente, do processo de produção.

Segue como exemplo de ponto de falha a Tabela 1

13

Tabela 1 - Ponto de falha

Ponto da Falha

Equipamento Função do Equipamento Componente

Redutor de velocidade Reduzir a velocidade de acionamento do

elevador

Engrenamento

Rolamentos

Retentor de Entrada

2. Análise da Falha

O processo de análise da falha é dividido em três pontos: tipos da falha, efeitos

da falha e causa da falha. Nesse ponto, as informações devem ser preenchidas com o

maior nível de cautela possível, analisando-se ponto a ponto, até chegar a uma análise

da falha de modo integral.

Tipos de Falha: como a falha se apresenta; como ela é encontrada de forma

sensitiva (visual, auditiva, olfativa ou pelo tato).

Efeitos da Falha: qual a consequência dessa falha no processo.

Causa da Falha: o que levou a falha daquela componente.

Segue como exemplo de análise de falha a Tabela 2.

14

Tabela 2 - Análise de falha

Análise da Falha

Modos de Falha Efeitos de Falha Causa da Falha

Superaquecimento Desarme do motor

elétrico Filtro saturado

Vazamento Contaminação Falha na montagem

3. Avaliação do Risco

Nessa etapa, quantifica-se o risco de cada tipo de falha no processo, através de

três fatores: ocorrência da falha, severidade da falha e probabilidade de detecção. Para

cada um desses três itens foi dado uma nota, através de uma tabela e a multiplicação

dessas três notas define o valor RPN.

Quanto maior for o RPN, mais atenção e prioridade deve ser dada para aquele

determinado ponto do processo.

Severidade

Se uma falha ocorrer, torna-se necessário indicar qual o impacto dessa falha na

Segurança, Produção ou Custo. Atribui-se um valor entre 1 e 4, onde 1 significa “sem

impacto” e 4 significa “impacto extremo”. Na Tabela 3 são definidos os valores da

severidade.

15

Tabela 3 - Severidade

Valor Descrição Critério

1

Desconhecido

A severidade da falha não foi registrada ou não pôde

ser deduzida.

2

Incipiente

A falha que não causa imediatamente uma perda da

funcionalidade do sistema na produção, mas se ela

não for analisado, pode mudar para uma falha crítica

ou degradada no futuro.

3

Degradado

A falha que não é crítica, mas produz impedimento

no correto funcionamento do sistema. Aquela falha

pode usualmente, mas não necessariamente, mudar

gradualmente até chegar a ser crítica.

4

Crítico

A falha que produz imediatamente uma perda

completa da funcionalidade do sistema e na produção.

Detecção

Se um tipo de falha ocorrer, torna-se necessário indicar qual a probabilidade de a

falha ser detectada.Atribui-se um valor entre 1 e 10, onde 1 significa “muito provável de

ser detectado” e 10 significa “muito pouco provável que seja detectado”. Na Tabela 4

são definidos os valores da detectablidade.

Tabela 4 - Detectabilidade

Valor Critério Nível de Detectabilidade

1 Ação corretiva imediata Detecção em todo momento

2 Imediata Detecção confiável

3 Fácil

4 Tarde Possível detecção

5 Baixa

6 Ocasional Detecção Randõmica(improvável)

7 Não seguro

8 Muito tarde Difícil de detectar

9 Muito difícil

10 Impossível Não detectável

16

4.Avaliação da Criticidade e Política de Manutenção

Nessa etapa foram usados os resultados obtidos pelo cálculo do RPN, pois, com

aqueles valores, pode-se classificar a criticidade, baseada em níveis de aceitação, que,

dependendo da máquina ou entorno de trabalho, pode-se mudar para cada situação

conforme o necessário. (Yssaad & Abene, 2015; Yssaad et al., 2014)

A Tabela 5 apresenta valores que são usados na avaliação de um sistema de

distribuição de energia, portanto, os níveis apresentados são relativos, nesse caso,

considerando-se as condições de operação ótimas para o trabalho em questão.(Yssaad et

al., 2014)

Tabela 5 - Níveis de criticidade de um sistema de distribuição de energia

(Yssaad et al.,2014)

Criticidade( C )

Risco ou Perigo

Nível de Criticidade Valor

Menor 1 - 30 Aceitável

Médio 31 - 60 Tolerável

Alto 61 - 180

Inaceitável

Muito Alto 181 - 252

Crítico 253 - 324

Muito Crítico >324

Independentemente do nível de criticidade que se obtém na análise, é importante

mencionar que, para estabelecer uma política de manutenção baseada naqueles valores,

são necessários os limites de operação e crítico, que são usados como indicadores do

tipo de manutenção (política de manutenção) que deve ser realizada.(Yssaad & Abene,

2015; Yssaad et al., 2014)

A Tabela 6 mostra os dois limites de Criticidade (C), mas os valores que se

estabelecem são para um Sistema de Distribuição de Energia. Os limites são valores

17

positivos menores que 1 (R=0,540 e S=0,999), pois os critérios utilizados para definir os

níveis de Severidade, Ocorrência e Detectabilidade foram diferentes.(Yssaad & Abene,

2015)

Tabela 6 - Politica de manutenção de um sistema de distribuição de energia.(Yssaad &

Abene, 2015)

Condição

imposta Consequência

Política de

manutenção

C<R Sem problema, nada que reportar Manutenção corretiva

R<C<S Aceitável Vigilância especial

preventiva

S<C Completo questionamento do estudo

Ação de manutenção

preventiva

sistemática/ Novo

estudo benéfico

5.Estudo de casos

Como foi descrito na Metodologia, nesse tópico foi realizado o estudo de casos

para prover conhecimento sobre quais falhas e itens serão mais críticos para cada

equipamento em estudo.

5.1.Bombas

Na Tabela 7 foram inseridos os números de ocorrência para os tipos de falha

relacionando-os com os itens das bombas. A seguir, na Figura 7 apresentam-se o

número de ocorrências para os tipos de falhas em bombas. Dando continuidade, nas

Figuras 8, 9, 10, 11, 12, 13 e 14 apontam-se os itens responsáveis pelos seguintes tipos

de falha, respectivamente: leitura anormal de instrumento, colapso, vazamento interno,

ruído, superaquecimento, deficiência estrutural e vibração. Por fim, na Figura 15,

apresentam-se os números de ocorrência para os itens que causam falhas em bombas.

18

Tabela 7 - Tabela bombas - itens x tipos de falhas

Dispositivo de acionamento 0,05 - - - - 0,21 - 0,26

Rolamento - - - - - - 0,05 0,05

Cabeamento e caixas de junção 0,31 - - - - - - 0,31

Embalagem - - - - - - - 0

Unidade de controle 3,23 - 0,1 - - - 0,1 3,43

Refrigerador - - 0,1 - 0,34 - - 0,44

Sistema de refrigeração/aquecimento - - - - 0,1 - - 0,1

Acoplamento da unidade acionada - - - - 0,1 - 0,62 0,72

Acoplamento ao piloto - 0,1 - - - - - 0,1

Separador de ciclone - - - - - - - 0

Diafragma - - - - - - - 0

Filtro(s) - - - - - - - 0

Caixa de velocidades / var.drive - - - 0,1 - - 0,1 0,2

Impulsor - 0,1 - - - - 0,1 0,2

Instrumento, fluxo 1,28 - - - - - - 1,28

Instrumento Geral 1,54 - - - - - 0,1 1,64

Instrumento, nível 0,21 - - - - - - 0,21

Instrumento, pressão 2,46 - - - - - - 2,46

Instrumento, velocidade 1,75 - - - - - - 1,75

Instrument,temperature 3,39 - - - 0,03 - - 3,42

Instrumento, vibração 2,41 - - - - - 0,41 2,82

Monitoramento 0,41 - - - - - - 0,41

Óleo - - 0,21 - 0,03 - - 0,24

Outro 0,21 - 0,92 0,21 0,1 0,41 0,26 2,11

Tubulação - - 0,05 - - 0,21 - 0,26

Pistão (s) - - - - - - - 0

Amortecedor de pulsação - - - - - - 0,1 0,1

Bomba 0,1 - - - - - - 0,1

Bomba com motor - - 0,1 - - - - 0,1

Purgar ar 0,1 - 0,31 - - 0,1 - 0,51

Rolamento radial - - - 0,1 - - 0,1 0,2

Selos - 0,1 0,62 - 0,31 - 0,21 1,24

Eixo - - - - - - - 0

Subunidade 0,1 0,1 0,72 - 0,1 0,1 0,31 1,43

Suporte - - - - - - 0,1 0,1

Rolamento de pressão - 0,1 - 0,1 0,41 - 0,1 0,71

Desconhecido 0,72 1,95 0,31 0,51 0,1 1,44 2,26 7,29

Válvulas 0,51 - 0,46 0,1 - 0,72 0,1 1,89

Fiação 0,1 - - - - - - 0,1

Total 18,89 2,46 3,9 1,13 1,64 3,18 5,03

TotalVibraçãoBombas

Leitura

anormal de

instrumento

ColapsoVazamento

internoRuído Superaquecimento

Deficiência

estrutural

19

Figura 7 - Número de ocorrências x tipos de falha em bombas

Figura 8 - Número de ocorrências x itens para leitura anormal de instrumento em

bombas

20

Figura 9 - Número de ocorrências x itens para colapso em bombas

Figura 10 - Número de ocorrências x itens para vazamento interno em bombas

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Acoplamento dopiloto

Impulsor Selos Subunidade Rolamento depressão

Desconhecido

21

Figura 11 - Número de ocorrências x itens para ruído em bombas

Figura 12 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em bombas

22

Figura 13 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em bombas

Figura 14 - Número de ocorrências x itens para vibração em bombas

23

Figura 15 - Número de ocorrências x itens para bombas

5.2.Compressores


relacionando-os com os itens dos compressores. A seguir, na Figura 16 apresentam-se o

número de ocorrências para os tipos de falhas em compressores. Dando continuidade,

nas Figuras 17, 18, 19, 20, 21, 22 e 23 apontam-se os itens responsáveis pelos seguintes

tipos de falha, respectivamente: leitura anormal de instrumento, colapso, vazamento

interno, ruído, superaquecimento, deficiência estrutural e vibração. Por fim, na Figura

24, apresentam-se os números de ocorrência para os itens que causam falhas em

compressores.

24

Tabela 8 - Tabela compressores - itens x tipos de falha

Dispositivo de acionamento 0,21 - 0,21 - - 0,1 - 0,52

Sistema antisurge 0,83 - 0,52 - - - 2,5 3,85

Balanço do pistão - - - - - - - 0

Cabeamento e caixas de junção 0,1 - - - - - - 0,1

Embalagem - - - - - - - 0

Unidade de controle 4,06 - 0,1 - - - - 4,16

Controle, isolamento e válvulas de retenção - - 0,31 - - - - 0,31

Refrigerador (es) - - - - 0,21 - - 0,21

Acoplamento a unidade acionada - - - - - - 0,1 0,1

Acoplamento ao motorista - - - - - - 0,1 0,1

Roubar gás seco - 0,1 0,73 - - - 0,62 1,45

Filtro (s) 0,1 - - - - - - 0,1

Juntas de flange - - - - - - - 0

Caixa de velocidades / var.drive - - - - 0,1 0,1 0,52 0,72

Instrumento, fluxo 0,62 - - - - - - 0,62

Instrumento Geral 0,42 - - - - - - 0,42

Instrumento, nível 0,31 - - - - - - 0,31

Instrumento, pressão 1,87 - 0,1 - - - - 1,97

Instrumento, velocidade 0,42 - - - - - - 0,42

Instrumento, temperatura 6,77 - - - 0,21 - - 6,98

Instrumento, vibração 3,23 - - - - - 0,21 3,44

Tubulação interna - - - - - - - 0

Fonte de alimentação interna - - - - - - - 0

Selos interestaduais - - - - - - 0,02 0,02

Monitoramento 0,1 - - - - - - 0,1

Engine - - - - - - - 0

Óleo - - - - - - - 0

Outro 0,1 - 0,05 - - 0,1 0,02 0,27

Embalagem - - - - - - - 0

Tubulação - - - - - - - 0

Bomba - - - - - - - 0

Purgar ar - - - - - - - 0

Rolamento radial - - - - - - 0,02 0,02

Reservatório incl. Sistema de aquecimento 0,1 - - - - - - 0,1

Rotor com impulsores - - - - - - - 0

Gás de vedação 0,1 - 0,31 - - - - 0,41

Selos - - - - - - - 0

Vedações de eixo - - 0,36 - - - 0,02 0,38

Subunidade 0,52 0,52 0,31 - 0,31 - 0,31 1,97

Rolamento de pressão 0,1 - - - - - 0,23 0,33

Desconhecido 10,94 - 3,33 0,31 - 0,73 1,46 16,77

Válvulas 0,31 - 0,62 - - - - 0,93

Fiação - - - - - - - 0

Total 31,25 0,63 6,98 0,31 0,83 1,04 6,15

Deficiência

estruturalVibraçãoSuperaquecimento TotalCompressores

Leitura

anormal de

instrumento

ColapsoVazamento

internoRuído

25

Figura 16 - Número de ocorrências x tipos de falha para compressores


compressores

26

Figura 18 - Número de ocorrências x itens para colapso em compressores

Figura 19 - Número de ocorrências x itens para vazamento interno em compressores

27

Figura 20 - Número de ocorrências x itens para ruídos em compressores

Figura 21 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em compressores

28

Figura 22 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em compressores

Figura 23 - Número de ocorrências x itens para vibração em compressores

29

Figura 24 - Número de ocorrências x itens para compressores

30

5.3.Geradores


relacionando-os com os itens dos geradores. A seguir, na Figura 25 apresentam-se o

número de ocorrências para os tipos de falhas em geradores. Dando continuidade, nas

Figuras 26, 27, 28 e 29 apontam-se os itens responsáveis pelos seguintes tipos de falha,

respectivamente: leitura anormal de instrumento, colapso, superaquecimento e

deficiência estrutural. Por fim, na Figura 30, apresentam-se os números de ocorrência

para os itens que causam falhas em geradores.

Tabela 9 - Tabela geradores - itens x tipos de falha

Unidade de controle 1,27 - 1,27 - 2,54

Filtro (s) - - 1,27 - 1,27

Caixa de velocidades / var.drive - - - - 0

Instrumento, frequência / RPM - - - - 0

Instrumento Geral 2,53 - - - 2,53

Instrumento, temperatura 6,33 - 1,27 - 7,6

Instrumento, tensão 1,27 - - - 1,27

Monitoramento 1,27 - - - 1,27

Outro - - 1,27 1,27 2,54

Tubulação - - - - 0

Bomba - - 1,27 - 1,27

Estator 1,27 - - - 1,27

Subunidade - 1,27 - - 1,27

Desconhecido 3,8 - 1,27 - 5,07

Válvulas - - - - 0

Fiação - - - - 0

Total 17,72 1,27 7,59 1,27

Deficiência

estruturalGeradores

Leitura

anormal de

instrumento

Colapso Superaquecimento Total

31

Figura 25 - Número de ocorrências x tipos de falha em geradores

32

Figura 26 - Número de ocorrências x itens para leitura anormal de instrumentos em

geradores

Figura 27 - Número de Ocorrências x itens para colapso em geradores

33

Figura 28 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em geradores

Figura 29 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em geradores

34

Figura 30 - Número de ocorrências x itens para geradores

5.4.Motores Diesel


relacionando-os com os itens dos motores diesel. A seguir, na Figura 31 apresentam-se

o número de ocorrências para os tipos de falhas em motores diesel. Dando continuidade,

nas Figuras 32, 33, 34, 35, 36 e 37 apontam-se os itens responsáveis pelos seguintes

tipos de falha, respectivamente: leitura anormal de instrumento, vazamento interno,


apresentam-se os números de ocorrência para os itens que causam falhas em motores

diesel.

Tabela 10 - Tabela motores diesel - itens x tipos de falha

35

Entrada de ar - - - - - - 0

Unidade de controle 0,67 - - - - - - 0,67

Cilindros - - - - - - 0

Escape - - 1,34 0,67 - - 2,01

Ventilação - - 0,67 - - - 0,67

Filtro (s) - - - - - - 0

Filtro de combustível - - - - - - 0

Bomba de combustível - - - - - - 0

Trocador de calor - - - 0,67 - - 0,67

Sistema de ignição - - - - - - 0

Instrumento Geral 0,67 - - 0,67 - - - 1,34

Instrumento, pressão 0,67 - - - - - - 0,67

Instrumento, velocidade - 0,67 - - - - 0,67

Instrumento, temperatura 4,03 - - - - - - 4,03

Monitoramento 0,67 - - - - - - 0,67

Óleo - - - - - - 0

Outro - 1,34 0,67 - 1,34 - 3,35

Tubulação - 0,67 - - - - 0,67

Bomba - - 1,34 1,34 - - 2,68

Reservatório incl. Sistema de aquecimento - - - - - - 0

Selos - - - - - - 0

Eixo - - - - - - 0

Iniciar energia (bateria, ar) - 1,34 - - - - 1,34

Unidade inicial - - - - - - 0

Subunidade - 1,34 - 1,34 - 0,67 3,35

Turbocompressor - - - - - - 0

Desconhecido 0,67 - 0,67 0,67 - - - 2,01

Válvulas - 1,34 - - - - 1,34

total 7,38 - 7,38 5,37 4,03 1,34 0,67

Deficiência

estruturalVibraçãoSuperaquecimento TotalMotores diesel

Leitura

anormal de

instrumento

ColapsoVazamento

internoRuído

36

Figura 31 Número de ocorrências x tipos de falha para motores diesel


motores diesel

37

Figura 33 - Número de ocorrências x itens para vazamento interno em motores diesel

Figura 34 - Número de ocorrências x itens para ruído em motores diesel

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Ventilação Instrumento,Geral

Outro Desconhecido Escapamento Bomba

38

Figura 35 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em motores diesel

Figura 36 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em motores diesel

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Escapamento Trocador de calor Bomba Subunidade

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Outro

39

Figura 37 - Número de ocorrência x itens para vibração em motores diesel

Figura 38 - Número de ocorrências x itens para motores diesel

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

Subunidade

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

40

5.5 Motores Elétricos


relacionando-os com os itens dos motores elétricos. A seguir, na Figura 39 apresentam-

se os números de ocorrência para os tipos de falhas em motores elétricos. Dando

continuidade, nas Figuras 40, 41, 42, 43, 44 e 45 apontam-se os itens responsáveis

pelos seguintes tipos de falha, respectivamente: leitura anormal de instrumento, colapso,


apresentam-se os números de ocorrência para os itens que causam falhas em motores

elétricos.

Tabela 11 - Tabela motores elétricos - itens x tipos de falha

Dispositivo de acionamento - - - - - - 0

Cabeamento e caixas de junção - - - - 1,5 - 1,5

Embalagem - - - - 3,01 - 3,01

Disjuntor - - - - - - 0

Unidade de controle 0,75 - - - - - 0,75

Refrigerador (es) - - - - - - 0

Excitação - - - - - - 0

Ventilação - - 0,75 4,51 - - 5,26

Ventilador com motor - - - - 0,75 - 0,75

Hood - - - - - - 0

Instrumento, atual - - - - - - 0

Instrumento, frequência / RPM - - - - - - 0

Instrumento Geral 3,76 - - - - - 3,76

Instrumento, temperatura - - - - - - 0

Instrumento, vibração - - - - - 0,75 0,75

Fonte de alimentação interna - - - - - - 0

Engine - - - - - - 0

Outro - - - - - 0,75 0,75

Proteção contra sobrecarga - 0,75 - - - - 0,75

Tubulação - - 1,5 - 1,5 - 3

Rolamento radial - - - - - 0,75 0,75

Reservatório incl. Sistema de aquecimento - - - - - - 0

Rotor - - - - - - 0

Selos - 0,75 - - - 0,75 1,5

Estator - 0,75 0,75 - - - 1,5

Subunidade - 1,5 - - 0,75 2,26 4,51

Rolamento de pressão - - 2,26 - - 3,76 6,02

Desconhecido 2,26 1,5 - 0,75 0,75 0,75 6,01

Válvulas - - - - - - 0

Total 6,77 5,26 5,26 5,26 8,27 9,77

Deficiência

estruturalVibração TotalMotores elétricos

Leitura

anormal de

instrumento

Colapso Ruído Superaquecimento

41

Figura 39 - Números de ocorrência x tipos de falha para motores elétricos

Figura 40 - Números de ocorrência x itens para leitura anormal de instrumento em

motores elétricos

0

2

4

6

8

10

12

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Unidade de controle Desconhecido Instrumento Geral

42

Figura 41 - Número de ocorrências x itens para colapso em motores elétricos

Figura 42 - Número de ocorrências x itens para ruído em motores elétricos

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Proteçãocontra

sobrecarga

Selos Estator Subunidade Desconhecido

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Ventilação Estator Tubulação Rolamento depressão

43

Figura 43 - Número de ocorrências x itens para superaquecimento em motores elétricos

Figura 44 - Número de ocorrências x itens para deficiência estrutural em motores

elétricos

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

Desconhecido Ventilação

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

44

Figura 45 - Número de ocorrências x itens para vibração em motores elétricos

Figura 46 - Número de ocorrências x itens para motores elétricos

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0

1

2

3

4

5

6

7

45

6.Análise de Resultados

Por fim, para cada equipamento foi elaborada uma tabela com o resumo do

estudo apresentado. A partir desses dados foi elaborada uma FMEA, definindo-se um

plano de manutenção para cada equipamento, lembrando, que a severidade e a

detectabilidade são parâmetros definidos com base na experiência de cada profissional.

Logo, esses valores foram definidos usando-se como referência FMEA’s de

equipamentos semelhantes.

6.1.Bombas

Para fazer um levantamento estatístico sobre esse equipamento o banco de dados

OREDA utilizou 157 bombas oriundas de 19 plataformas. Na Tabela 12 mostra-se quais

tipos de falhas são mais comuns em bombas, quais itens são os maiores responsáveis

pelos respectivos tipos de falhas e quais itens provocam mais falhas em bombas. Todos

esses estão em ordem crescente, baseando-se nos seus respectivos números de

ocorrências, da esquerda para direita na tabela. Na Tabela 13 foi elaborada a FMEA

para esse equipamento, na qual estão apresentados os itens com maior número de

ocorrências, modos, efeitos e causas de falhas. São mostrados também o RPN e a

respectiva política de manutenção.

46

Tabela 12 - Resultado final bombas

Tabela 13 - FMEA bombas

Resumo - Bombas

Tipos de falhas mais comuns Leitura de instrumento anormal Vibração Vazamento Interno

Itens que mais provocam leitura anormal de instrumento Instrumento, pressão Unidade de controle Instrumento, temperatura

Itens que mais provocam colapso Subunidade Rolamento de pressão Desconhecido

Itens que mais provocam vazamento interno Selos Subunidade Outro

Itens que mais provocam ruído Válvulas Outro Desconhecido

Itens que mais provocam superaquecimento Selos Refrigerador (es) Rolamento de pressão

Itens que mais provocam deficiência estrutural Outro Válvulas Desconhecido

Itens que mais provocam vibração Instrumento, vibração Acoplamento a unidade acionada Desconhecido

Itens que mais provocam falhas Instrumento, temperatura Unidade de controle Desconhecido

Ordem crescente do número de ocorrência da esquerda para direita

Equipamento Função do Equipamento Componente Modos de Falha Efeitos de Falha Causa da Falha

Oc

orr

ên

cia

Se

ve

rid

ad

e

De

tec

çã

o

RPN

Unidade de controleleitura de

instrumento anormal

Dificuldade na

operação

Falta de

Manutenção3,43 1 2 6,86 Manutenção Corret iva

Intrumento, temperaturaleitura de

instrumento anormal

Dificuldade na

operação

Falta de


Intrumento, vibração

leitura de

instrumento

anormal/Vibração

Dificuldade na

operação

Falta de


Adiciona energia aos

líquidos,tomando energia

mecãnica de um eixo, de uma

haste ou de um outro fluido

BOMBAS

Ponto da Falha Análise da Falha Avaliação de Risco

Política de Manutenção

47

6.2.Compressores

Para fazer um levantamento estatístico sobre esse equipamento o banco de dados OREDA utilizou 47 compressores oriundos de 11

plataformas. O mesmo procedimento feito para as bombas foi feito para esse equipamento.

Tabela 14 - Resultado final compressores

Resumo - Compressores

Tipos de falha mais comuns Vibração Vazamento Interno Leitura anormal de instrumento

Itens que mais provocam leitura anormal de instrumento Unidade de controle Instrumento, temperatura Desconhecido

Itens que mais provocam colapso Roubar gás seco Subunidade

Itens que mais provocam vazamento interno Válvulas Roubar gás seco Desconhecido

Itens que mais provocam ruídp Desconhecido

Itens que mais provocam superaquecimento Refrigerador (es) Instrumento, temperatura Subunidade

Itens que mais provocam deficiência estrutural Caixa de velocidades / var.drive Outro Desconhecido

Itens que mais provocam vibração Roubar gás seco Desconhecido Sistema antysurge

Itens que mais provocam falhas Unidade de controle Instrumento, temperatura Desconhecido

Número de ocorrência em ordem crescente da esquerda para direita

48

Tabela 15 - FMEA compressores

6.3.Geradores

Para fazer um levantamento estatístico sobre esse equipamento o banco de dados OREDA utilizou 34 geradores oriundos de 15 plataformas.

O mesmo procedimento feito para as bombas foi feito para esse equipamento.


Oc

orr

ên

cia

Se

ve

rid

ad

e

De

tec

çã

o

RPN

Instrumento,

temperatura

leitura de

instrumento anormal

Dificuldade na

operaçãoFalta de manutenção 6,98 1 1 6,98 Manutenção corret iva

Unidade de controleleitura de

instrumento anormal

Dificuldade na

operaçãoFalta de manutenção 4,16 1 2 8,32 Manutenção corret iva

Sistema antisurge

leitura de

instrumento

anormal/Vazamento

interno

Contaminação Falha na montagem 3,85 2 3 23,1 Manutenção corret iva

Avaliação de Risco


Aumentar a pressão de um fluido

em estado gasoso.Compressores

Ponto da Falha Análise da Falha

49

Tabela 16 - Resultado final Geradores

Tabela 17 – FMEA geradores

6.4.Motores Diesel

Para se fazer um levantamento estatístico sobre esse equipamento o banco de dados OREDA utilizou 45 motores diesel oriundos de 15


Resumo - Geradores

Modos de falha mais comuns Repartição Deficiência estrutural Superaquecimento

Itens que mais provocam leitura anormal de instrumento Instrumento Geral Desconhecido Instrumento, temperatura

Itens que mais provocam colapso Subunidade

Itens que mais provocam superaquecimento Unidade de controle Filtro (s) Instrumento, temperatura Outro Bomba Unknown

Itens que mais provocam deficiência estrutural Outro

Itens que mais provocam falhas Outro Desconhecido Instrumento, temperatura

Leitura anormal de instrumento

Ordem crescente da equerda pra direita(Frequência)

*itens com o mesmo número de ocorrência


Oc

orr

ên

cia

Se

ve

rid

ad

e

De

tec

çã

o

RPN

Instrumento,

temperatura

Leitura de instrumento

anormal/Superaquecimento

Dificuldade na

operação

Falta de

manutenção7,6 1 1 7,6 Manutenção Corret iva

Unidade de controleLeitura de instrumento

anormal/Superaquecimento

Dificuldade na

operação

Falta de


Intrumento, geral leitura de instrumento anormalDificuldade na

operação

Falta de


Conversão de energia

mecãnica,química ou outra

forma de energia em energia

elétrica.

Geradores



50

Tabela 18 - Resultado final motores diesel

Tabela 19 - FMEA motores diesel

Resumo - Motores diesel

Modos de falha mais comuns Ruído Leitura de instrumento anormal Vazamento Interno

Itens que mais provocam leitura anormal de instrumento Monitoramento Desconhecido Instrumento, temperatura

Itens que mais provocam vazamento interno Outro Iniciar energia (bateria, ar) Subunidade Válvulas

Itens que mais provocam ruído Desconhecido Escapamento Bomba

Itens que mais provocam superaquecimento Trocador de calor Bomba Subunidade

Itens que mais provocam deficiência estrutural Outro

Itens que mais provocam vibração Subunidade

Itens que mais provocam falhas Subunidade Outro Instrumento, temperatura

Número de ocorrência em ordem crescente da esquerda para direita

* Itens com o mesmo número de ocorrência


Oc

orr

ên

cia

Se

ve

rid

ad

e

De

tec

çã

o

RPN

Instrumento,temperaturaleitura de

instrumento anormal

Dificuldade na

operação

Falta de


BombaRuído/Superaquecim

ento

Desarme do Motor

Diesel (Para o

Processo)

Uso em condições

anormais/erro de

instalação

2,68 1 4 10,72 Manutenção Corret iva

Escapamento Ruído Perda de potência

do motor

Defeito do material 2,01 2 2 8,04 Manutenção Corret iva

Fazer a combustão pelo

aumento da temperatura

provocado pela compressão do

ar.

Motores

Diesel



51

6.5.Motores Elétricos

Para fazer um levantamento estatístico sobre esse equipamento o banco de dados OREDA utilizou 91 motores elétricos oriundos de 10


Tabela 20 - Resultado final motores elétricos

Tabela 21 - FMEA motores elétricos

Resumo - Motores elétricos

Modos de falha mais comuns Leitura de instrumento anormal Deficiência estrutural Vibração

Itens que mais provocam leitura anormal de instrumento Unidade de controle Desconhecido Instrumento, Geral

Itens que mais provocam colapso Estator Subunidade Desconhecido

Itens que mais provocam ruído Estator Tubulação Rolamento de pressão

Itens que mais provocam superaquecimento Desconhecido Ventilação

Itens que mais provocam deficiência estrutural Cabeamento e caixas de junção Tubulação Embalagem

Itens que mais provocam vibração Desconhecido Subunidade Rolamento de pressão

Itens que mais provocam falhas Ventilação Desconhecido Rolamento de pressão

número de ocorrência crescente da esquerda para a direita


Oc

orr

ên

cia

Se

ve

rid

ad

e

De

tec

çã

o

RPN

Rolamento de pressão Ruído/Vibração

Desarme do Motor

Elétrico (Para o

Processo)

Falta de lubrificação

nos rolamentos6,02 2 2 24,08 Manutenção Corret iva

Ventilação Ruído/SuperaquecimentoAumento da

temperatura

Trepidação do

motor5,26 2 2 21,04 Manutenção Corret iva

Subunidade Pane/Superaquecimento

Desarme do Motor

Elétrico (Para o

Processo)

Falta de


Avaliação de Risco


Conversão de energia elétrica

em mecânica.

Motores

Elétricos

Ponto da Falha Análise da Falha

52

7.Conclusão

O projeto em estudo teve como objetivo explorar o banco de dados (OREDA),

identificar as principais falhas e respectivos componentes e, após esse processo,

elaborar a FMEA. Após a sua análise e interpretação, considera-se que os objetivos

esboçados foram atingidos, no sentido de demonstrar a viabilidade do uso da técnica.

Como foi observado, todos os componentes em estudo foram classificados no menor

nível de criticidade, gerando um risco aceitável. Portanto, a política de manutenção

adequada a esses é a manutenção corretiva.

Para trabalhos futuros, propõe-se um maior refinamento de parâmetros tais como

severidade e detectabilidade, já que esses dependem única e exclusivamente da

experiência de campo do profissional. Isso formaria planos de manutenção mais

eficientes.

53

8.Bibliografia

[1] OREDA;Dados de confiabilidade offshore 2015;

[2] Leonidas Mauricio Condori;Confiabilidade e Política de Manutenção

Aplicadas a Sistemas de Máquinas de Plataformas Offshore 2017;

[3] NASA. 2008. RCM Guide for Facilities and Collateral Equipment.

NASA. Washington, D.C.

[4] ENGETELES. 2018 . Planejamento e Controle da Manutenção.

Brasília, Brasil.

[5] Yssaad, B., & Abene, A. 2015. Rational Reliability Centered

Maintenance Optimization

[6] Yssaad, B., & Abene, A. 2015. Rational Reliability Centered

Maintenance Optimization for power distribution systems. Electrical Power

and Energy Systems, 73: 350–360

Documents

Universidade Federal do Rio de Janeiromonografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10025834.pdf · iv Pequeno, Paulo Bastos Confiabilidade aplicada à identificação de falhas em