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Falhas em equipamentos e seus componentes
*Por Eduardo Linzmayer

1. 1. Exemplos práticos de falhas

4.1. Falhas em eixos

Apresentam-se a seguir os principais exemplos de falhas em qualquer tipo de eixos, seja um eixo de transmissão, árvore de máquinas operatrizes, virabrequim, eixo de comando, eixo de rodas e outros.

4.1.1. Quebra por sobrecarga;

4.1.2. Quebra por fadiga;

4.1.3. Fabricação ou montagem malfeita;

4.1.4. Recuperação malfeita;

4.1.5. Falhas provocadas por outros componentes;

4.1.6. Quebra e falhas por desgaste acelerado.

4.2. Falhas mancais

4.2.1. Corrosão por fretagem

4.2.2. Corrosão química

4.2.3. Fadiga em linhas intermitentes axiais

4.2.4. Fadiga por sobrecarga do motor

4.2.5. Fadiga localizada

4.2.6. Fadiga uniforme

4.2.7. Fadiga em forma de “V”

4.2.8. Deslocamento de material: arqueamento, distorção, extrusão, revestimento frouxo e afundamento

4.2.9. Desgaste: empilhamento de resíduos, sobrecarga da borda, desgaste desuniforme, partículas estranhas, aparência Brunida, escoriação de vitrola,

cicatrização, sulcamento, engripamento, dilaceração, fricionamento, erosão, agarro de metal

4.2.10. Falhas no revestimento com metal patente.

4.3. Falhas em rolamentos

4.4. Falhas na especifi cação, compra, estocagem,

instalação e montagem

4.3.1. Falta de limpeza e de lubrifi cação

4.3.2. Desgaste por defi ciência de lubrifi cação

4.3.3. Desgaste por partículas metálicas

4.3.4. Desgaste por patinação

4.3.5. Desgaste por “falso brinelamento”

4.3.6. Desgaste por ataque de superfície ou ferrugem

4.3.7. Fadiga: descascamento, aparência de geada, descascamento parcial, descascamento devido à goivagem ou depressões causadas por materiais macios.

4.3.8. Danos mecânicos: brinelamento, govagem, sulcamento, queima por corrente elétrica, rachaduras e fraturas, engripamento

4.3.9. Efeitos em serviço: superaquecimento, ruídos e vibrações.

4.4. Falhas em engrenagens

4.4.1. Desgaste adesivo

4.4.2. Desgaste por interferência

4.4.3. Desgaste abrasivo

4.4.4. Desgaste corrosivo

4.4.5. Descamação

4.4.6. Desgaste por sobrecarga

4.4.7. Fadiga superfi cial provocando “pitting”

4.4.8. “Pitting” destrutivo

4.4.9. Lascamento

4.4.10. Escoamento plástico: cristamento ou sulcamento, ondulação, esmagamento, recalcamento, laminação ou cilindramento

4.4.11. Quebra: por fadiga, por sobrecarga

4.4.12. Efeitos em serviço: vibração, superaquecimento,

ruídos, limalha no óleo.

4.5. Falhas em correias e polias

4.5.1. Correia se deteriora e torna-se pastosa

4.5.2. Deterioração ou desgaste excessivo das laterais

4.5.3. Rupturas nas laterais

4.5.4. Rachaduras na base

4.5.5. Deterioração da base

4.5.6. Distorção da correia ou ruptura dos cordonéis

4.5.7. Ruptura.

4.6. Falhas em cabos de aço

4.6.1. Cabo rompido

4.6.2. Gaiola de passarinho

4.6.3. Cabo amassado

4.6.4. Quebra de fi os externos

4.6.5. Corrosão

4.6.6. Abrasão desuniforme

4.6.7. Final de vida útil (envelhecimento)

5. Como devemos tratar as falhas

Um sistema de tratamento de falhas é muito parecido com o tratamento de nossas doenças quando vamos procurar um médico. O tratamento das falhas deve ser formal e escrito, possibilitando sempre descobrir suas causas e combatê-las com medidas

corretivas e preventivas. A formalização escrita deve ser feita por meio das Ordens de Serviços (OS’s) e dos Relatórios de Ocorrências (RO’s), os quais implicam no

levantamento das possíveis causas e respectiva causa efetiva da ocorrência. Esta forma possibilita o trabalho do pessoal do setor de qualidade na elucidação fi nal da

causa e da busca posterior pela engenharia e/ou setor de fabricação da solução para o problema. As etapas recomendadas para montagem de uma forma de tratamento das falhas são apresentadas a seguir:

5.1. Identifi cação da máquina ou produto em estudo;

5.2. Identifi cação do sistema, subsistema, conjunto ou item em estudo;

5.3. Análise da função do item dentro da máquina ou da linha de produção;

5.4. Detecção e registro do modo de falha, conforme percebido pelo usuário;

5.5. Análise e causa que provocou a falha;

5.6. Análise dos efeitos que esta falha provoca no usuário ou no sistema produtivo;

5.7. Execução da ação corretiva para remover a falha;

5.8. Avaliação da gravidade e probabilidade de nova ocorrência;

5.9. Estudo e tomada de ações preventivas e de inspeção para reduzir a probabilidade destas falhas acontecerem;

5.10. Acompanhamento e revisão constante com qualidade, engenharia e fabricação.

6. Dicas de livros e fontes bibliográfi cas para estudos

6.1. Apostilas de gestão da operação e manutenção do Instituto Mauá de Tecnologia

6.2. Manual de manutenção mecânica básica do professor Janusz Drapinski, Editora McGraw-Hill

6.3. Gerenciando a Manutenção Produtiva, Harilaus G. Xenos, Editora D.G.

6.4. Manuais e catálogos sobre rolamentos, publicados pela SKF do Brasil

6.5. Abraman: Associação Brasileira de Manutenção, publicações, congressos e seminários

6.6. IBP: Instituto Brasileiro do Petróleo, publicações

6.7. Consultas diversas aos sites especializados em manutenção na internet

6.8. Senai e Senac: apostilas dos cursos e seminários sobre manutenção industrial e predial

6.9. “Bíblia da Manutenção” Maintenance Engineering Handbook, Editora McGraw-Hill

*Eduardo Linzmayer é engenheiro de produção, consultor especialista em manutenção industrial, sócio-diretor da EBL Engenharia e Treinamento e professor associado da Escola de Engenharia Mauá.

Este artigo foi publicado na Revista P&S 435, em março de 2012.

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Boas práticas de manutenção: Falhas em equipamentos e seus componentes

*Por Eduardo Linzmayer

1.1. ALTERAÇÕES DA HOMOGENEIDADE DA ESTRUTURA DOS MATERIAIS

As principais origens de interrupção da homogeneidade da estrutura dos materiais são as seguintes:

1.1.1. Propagação das Tensões por Erros de Projetos ou Especifi cações

Os chamados propagadores ou intensifi cadores de tensões (“stress raisers”), provocados por erros de projetos, originam-se na forma da peça e os defeitos de especifi cações normalmente infl uenciarão na estrutura interna da peça. Os principais tipos são:

a) Cantos Vivos: é o erro mais frequente na forma da peça e que provoca a propagação de tensões e, consequentemente, de trincas. As linhas de tensões numa peça provida de cantos vivos podem romper, facilmente a secção do material que estiver com estas linhas mais densas neste local.

b) Mudança brusca de Seção: o efeito é praticamente igual ao anterior dos cantos vivos.

c) Pontos e furos de lubrifi cação fora do lugar: caso o furo de lubrifi cação esteja no ponto de pico de tensões cíclicas, é provável que se inicie neste ponto uma trinca, apesar da sua forma arrendondada.

d) Cantos excessivamente suaves. Existe somente um caso em que o excesso do raio é prejudicial, ou seja, quando interfere com outra peça. Ocorrem situações em que a tensão provocada pelo canto do rolamento dá início a uma trinca em toda a volta.

1.1.2. Propagação das tensões por inclusões de materiais: As inclusões provenientes de qualquer tipo das fases de transformação da matéria-prima ou de operações durante o processo de produção são fatores aceleradores das falhas. Os tipos mais encontrados são:

a) Inclusões provenientes da fundição, tais como a escória, areia desprendida do molde, bolinhas de metal misturado na areia usada novamente, metal diferente que não entrou na liga, gotas frias, rechupe ou gás.

b) Inclusões provenientes da laminação, tais como forja, solda ou aquecimento posteriores como óxidos de ferro, hidrogênio, falhas superficiais não removidas antes da laminação.

c) Inclusões Provenientes de Agentes Externos, tais como umidade, poeira, sol, chuva ácida e outros.

1.1.3 Propagação de tensões por erros de fabricação

Existem intensifi cadores de tensões por erros de fabricação que provocam a quebra da uniformidade, criando as tensões excessivas em um ponto qualquer ou provocando uma trinca inicial. Os tipos comumente encontrados na prática são os seguintes:

a) Marca da Ferramenta: são sulcos, com fundo mais ou menos pontudo, que quebram a continuidade da superfície da peça e concentram as tensões perto do fundo. Nota-se que os parafusos das bielas são, geralmente, retifi cados, apesar de existir em volta deles uma folga considerável na biela. A razão da retífi ca é remover as marcas de ferramentas.

b) Riscos: agem de maneira semelhante a marcas de ferramentas, com o agravante da sua distribuição, totalmente imprevista. Um caso especial de risco é provocado pelo acender do eletrodo ou por respingos de solda, que mudam a estrutura do material, além de enfraquecê-lo.

c) Machucaduras por batidas: neste caso os cristais sofrem uma deformação, o material endurece, a uniformidade da secção sofre uma descontinuidade.

d) Trinca por erro de usinagem: a maior probabilidade de sua ocorrência é na usinagem com refrigeração. Com a falta momentânea do refrigerante, especialmente na retifi cação, ocorre um superaquecimento localizado. Com a vinda repentina do refrigerante, a área pode transformar-se em martensita, sofrendo uma têmpera não controlada com trinca, na forma de uma estrela ou de fi o de cabelo, às vezes, só visível com uma lente. Às vezes, as trincas são tão pequenas que não aparecem até o momento da aplicação da carga.

a) Falha por corrosão de qualquer tipo

b) Tensões criadas com aplicação de solda sem controle no esfriamento da peça

c) Tensões criadas com aplicação do eletrodo de revestimento com o coeficiente de contração diferente do metal base.

d) Tensões criadas pela contração do cordão de solda

i) Tratamento térmico mal aplicado: neste caso provocam-se trincas provenientes de têmpera que possuem a aparência de fi os de cabelo atravessando a superfície, mas que, às vezes, fi cam escondidas abaixo da superfície.

j) Forjamento nos limites impróprios de temperatura

k) Excesso de aperto

l) Giro do parafuso ou da arruela de pressão: em ambos os casos aparecem na peça apertada um sulco, que poderá dar início a uma trinca.

*Eduardo Linzmayer é engenheiro de produção, consultor especialista em manutenção industrial, sócio-diretor da EBL Engenharia e Treinamento e professor associado da Escola de Engenharia Mauá

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Extraído da Revista P&S 433, ano 2011, página 20PS433 jan 2011 – pag 20

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*Por Eduardo Linzmayer*

Dando prosseguimento ao conceito das Boas Práticas de Manutenção – BPM’s – também chamadas de Bom para a Manutenção, será abordada a atividade de aquisição de máquinas e equipamentos e respectivas peças e materiais sobressalentes para reposição.

É conveniente destacar que o processo de manutenção industrial deve iniciar-se na primeira etapa do ciclo de vida de um equipamento e instalação industrial. Esta primeira etapa envolve o estudo de viabilidade técnica e econômica do ativo industrial, onde normalmente avalia-se a viabilidade de reforma ou refrofi t (modernização e atualização tecnológica) em detrimento à aquisição de um equipamento novo no mercado. Na engenharia econômica utiliza-se o termo “Defensor” para o equipamento usado pela fábrica e que se encontra em fase de vida útil acelerada e o “Desafiante” que é o ativo novo disponível no mercado, normalmente com vantagens de atualização tecnológica e recursos produtivos para a indústria.

Após o estudo de viabilidade e da decisão de “Compra versus Reforma”, realiza-se a especifi cação técnica juntamente com o projeto do equipamento, das utilidades e das instalações civis e prediais necessárias para sua instalação e operação. Destaque que as especifi cações de peças e sobressalentes, preferencialmente nacionalizadas ou importadas com garantia e licença de nacionalização, devem fazer parte desta etapa.

Recomenda-se que, nesta primeira etapa, envolvendo estudos, projetos e especificações técnicas (memorial de cálculo e memorial descritivo do maquinário) sejam seguidas as Normas Técnicas Brasileiras NBR´s da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT -, ou em caso de inexistência ou impossibilidade, a utilização das Normas Técnicas Internacionais como base e o desenvolvimento de Diretrizes Técnicas internas da fábrica, como recurso alternativo para suprir a ausência das normas técnicas nacionais.

Na segunda etapa do ciclo de vida do equipamento e instalação industrial, ocorrem a fabricação, construção, montagem e entrega técnica dos ativos. Neste momento é fundamental o acompanhamento técnico e administrativo dos gestores da manutenção industrial, garantindo a conformidade das especifi cações e projetos iniciais, sua correta montagem e instalação e, principalmente a entrega de toda a documentação técnica necessária para administração do uso, operação e manutenção do equipamento. A documentação técnica recomendada para esta segunda fase envolve:

• Relatórios de recebimento técnico e comissionamento de equipamentos e instalações;

• Relatórios de não conformidades e de ações corretivas referentes à entrega técnica;

• Manuais técnicos de instalação, uso, operação e manutenção,  preferencialmente seguindo a NBR 14037 da ABNT;

• Manual técnico de peças e sobressalentes, incluindo nomes, endereços e contatos de representantes técnicos e comerciais;

• Condições de garantia normal e expandida, bem como os recursos inclusos para treinamento técnico especializado para operação e manutenção.

Na terceira etapa do ciclo de vida, envolvendo uso, operação, manutenção e posteriores reformas, atualizações tecnológicas ou trocas do equipamento, caberá à fábrica manter uma documentação atualizada através do prontuário do equipamento (Ficha Técnica ou Data´s Sheet´s dos Equipamentos e Instalações), históricos e livros de bordo (Log Book´s), ordens de serviços, roteiros de inspeção de procedimentos padrões de uso e de manutenção autônoma, preventiva e preditiva.

Assim sendo, como uma aplicação útil e efetiva da primeira Boa Prática de Manutenção, recomenda-se a adoção de critérios estruturados e formais para aquisição de máquinas e equipamentos, utilizando-se especifi cações e escopos técnicos embasadas nas normas técnicas brasileiras da ABNT ou normas técnicas internacionais que garantam a padronização e o fornecimento de peças sobressalentes e serviços de assistência técnica compatíveis aos investimentos envolvidos na compra.

Esta primeira Boa Prática de Manutenção – BPM – garantirá um efetivo controle e gerenciamento do maquinário, reduzindo todos os futuros e comuns confl itos que surgem em função da ausência destas ações e cuidados preliminares.

*Eduardo Linzmayer, engenheiro de produção, consultor especialista em manutenção industrial, sócio diretor da EBL Engenharia e Treinamento e professor associado da Escola de Engenharia Mauá.

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Por Eduardo Linzmayer*
O conceito das Boas Práticas de Fabricação, BPF’s, derivadas
das Good Manufacturing Practices, GMP’s, foi introduzido
no mundo industrial por meio do segmento de alimentação
e de medicamentos, devido à preocupação com mortes e
contaminações humanas. Em 1969, a Organização Mundial
da Saúde, OMS, divulgou oficialmente as primeiras GMP´s, as quais
representavam naquele momento a opinião de um grupo de especialistas
internacionais e não um critério próprio da organização.
No Brasil as BPF´s são fatos recentes, que passaram a ter efeito
legal em 1995, por meio da Secretaria da Vigilância Sanitária, SVS, do
Ministério da Saúde. Em 1999, foi criada a Agência Nacional da Vigilância
Sanitária, Anvisa, tendo em seu modelo de trabalho as agências europeias
e norte-americanas, com foco nos processos industriais de alimentos e
produção de medicamentos.
O principal conceito industrial reside que o sistema de garantia de
qualidade da fábrica sempre deve assegurar que todos os requisitos
das BPF´s sejam cumpridos em relação ao ciclo do produto, ou seja:
desenvolvimento, produção, controle de qualidade, definições de responsabilidades,
realização de controles necessários nas diferentes fases do
sistema produtivo, calibração de equipamentos, validação de processos
e toda a logística envolvida na distribuição, armazenagem, transportes,
sempre garantindo sua validade e qualidade assegurada.
E a Manutenção Industrial deve ou não seguir estes mesmos princípios
das Boas Práticas de Fabricação? A resposta positiva é óbvia e de
concordância de todos, porém é fato de que infelizmente a prática não
demonstra esta situação. Prevalece sempre uma Manutenção Corretiva
ao invés da Manutenção Preventiva e Preditiva, em detrimento aos custos
e à ausência de um Sistema de Gerenciamento da Manutenção Industrial.
As máquinas, equipamentos e instalações industriais, da mesma forma
que os produtos fabricados, possuem um ciclo de vida que se inicia em
uma primeira etapa envolvendo o estudo de viabilidade, especificação
técnica e projeto; uma segunda etapa referente à sua fabricação, construção
e montagem; e na terceira etapa referente ao recebimento e
comissionamento, uso, operação, manutenção, reformas e atualizações
tecnológicas e descarte.
A intenção deste artigo é de lançar a proposta de disseminação das
BPM´s, ou também “Bom Para Manutenção”, podendo ter sua origem
em procedimentos práticos e simples que podem ser adotados como
padrões de trabalho para a manutenção. Um exemplo prático e recente
surgiu na área de refrigeração industrial e comercial mediante as Boas
Práticas de Manutenção aplicadas no recolhimento, armazenagem e descarte
dos gases refrigerantes dos circuitos dos sistemas de refrigeração.
A Boa Prática é a “receita do bolo” que deu certo e deve ser disseminada
e aplicada por todos de forma a criar procedimentos padrões de manutenção,
que podem ser formalmente intitulados como PMP´s.
Da mesma forma que o segmento industrial de alimentos e de produtos
farmacêuticos desenvolveu, por força da legislação e da fiscalização,
os Procedimentos de Operação Padrão, POP’s, as indústrias dos diversos
segmentos podem criar os Procedimentos de Uso Padrão, PUP’s, em que as
instruções de “Ligar, Operar e Desligar” os equipamentos industriais devem
seguir instruções técnicas e operacionais padronizadas oriundas do Manual
de Uso, Operação e Manutenção, fornecido pelo fabricante e fornecedor.
Apresentam-se a seguir dez exemplos práticos de Boas Práticas de
Manutenção Industrial, BPM’s, que devem ser adotadas nas fábricas:
• Aquisição de máquinas e equipamentos utilizando-se especificações
e escopos técnicos embasadas nas normas técnicas brasileiras da
ABNT ou normas técnicas internacionais que garantam a padronização
e o fornecimento de peças sobressalentes e serviços de assistência
técnica compatíveis aos investimentos envolvidos na compra;
• Execução obrigatória de recebimento e comissionamento técnico de
máquinas, equipamentos e instalações industriais com a finalidade de
garantir uma perfeita inclusão dos ativos industriais no processo produtivo
da fábrica, evitando falhas e defeitos oriundos de erros de projetos,
erros de fabricação ou de instalação e montagem incorretas;
• Realização do ritual de entrega, recebimento e aprovação da documentação
técnica e legal do maquinário, envolvendo os Manuais Técnicos
de Instalação, Uso, Operação e de Manutenção, preferencialmente na
língua portuguesa;
• Estruturação do “Kit” de sobressalentes, peças e partes (parts lists)
e de ferramentas de uso individual e coletivo, que garantam a manutenção
dos sistemas físicos (mecânicos, elétricos, eletrônicos,
eletromecânicos e mecatrônicos) dos ativos industriais;
• Treinamento das equipes de operação e de manutenção para introdução
da Manutenção Autônoma (MA) envolvendo a Limpeza,
Lubrificação e Inspeção, juntamente com a Manutenção Preventiva
e Preditiva dos sistemas técnicos das máquinas, equipamentos e
instalações industriais;
• Estruturação dos Planos de Lubrificação envolvendo as rotinas e procedimentos
de lubrificação baseados em Guias e Mapas onde são identificados
todos os pontos e partes a serem lubrificados, incluindo a quantidade
padrão de lubrificante (litros de óleo e gramas de graxa) e a tabela de
equivalência de lubrificantes com base na classificação ISO.
• Apoio do fabricante, fornecedor e/ou representante técnico e comercial
na elaboração do Procedimento de Uso Padrão, PUP, onde são transcritas
as informações básicas e a operação do equipamento devidamente
adaptado à realidade do processo de produção da fábrica;
• Apoio do fabricante, fornecedor e/ou representante técnico e comercial
na elaboração do Procedimento de Manutenção Padrão, PMP, onde
são transcritas as informações básicas de manutenção preventiva
e preditiva do equipamento devidamente adaptado à realidade do
processo de produção da fábrica;
• Adoção obrigatória da Ordem de Serviço de Manutenção OSM, para
o registro sistemático, utilizando preferencialmente um Sistema
Informatizado de Manutenção (software de manutenção).
• Adoção dos Relatórios de Não Conformidade, RNC’s, para registro
escrito e fotográfico de falhas e defeitos críticos onde contam o local
de incidência da falha, a descrição geral da falha, fotografia digital,
causa provável, consequências, ações corretivas e ações preventivas
recomendadas com os custos diretos de implementação e retorno financeiro
e respectivos benefícios das ações adotadas para a fábrica.

* Eduardo Linzmayer, é engenheiro de produção, consultor
especialista em manutenção industrial, sócio-diretor da
EBL Engenharia e Treinamento e professor associado da Escola
de Engenharia Mauá.

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SOBRE O BLOG INDUSTRIAL

O Blog Industrial acompanha a movimentação do setor de bens de capital no Brasil e no exterior, trazendo tendências, novidades, opiniões e análises sobre a influência econômica e política no segmento. Este espaço é um subproduto da revista e do site P&S, e do portal Radar Industrial, todos editados pela redação da Editora Banas.

TATIANA GOMES

Tatiana Gomes, jornalista formada, atualmente presta assessoria de imprensa para a Editora Banas. Foi repórter e redatora do Jornal A Tribuna Paulista e editora web dos portais das Universidades Anhembi Morumbi e Instituto Santanense.

NARA FARIA

Jornalista formada pela Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas), cursando MBA em Informações Econômico-financeiras de Capitais para Jornalistas (BM&F Bovespa – FIA). Com sete anos de experiência, atualmente é editora-chefe da Revista P&S. Já atuou como repórter nos jornais Todo Dia, Tribuna Liberal e Página Popular e como editora em veículo especializado nas áreas de energia, eletricidade e iluminação.

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