A FERROGRAFIA como técnica de manutenção preditiva

Estudo de casos

Eng. Tarcísio D’Aquino BaroniEng. Guilherme Faria Gomeswww.huno.com.br/tribolab

O que é a FERROGRAFIA ?

� A Ferrografia consiste na determinação da severidade, modo e tipos de desgaste em máquinas, por meio da identificação da morfologia, acabamento superficial, coloração, natureza e tamanho das partículas encontradas em amostras de óleos ou graxas lubrificantes, de qualquer viscosidade, consistência e opacidade.

Aplicações

� MANUTENÇÃO PREDITIVA� ANÁLISE DE FALHAS� DESENVOLVIMENTO

– MATERIAIS– LUBRIFICANTES– PROCESSOS

Princípios� Toda máquina se desgasta� O desgaste gera partículas� O tamanho e a quantidade são indicativos da severidade

� A morfologia indica a causa do desgaste

AMACIAMENTO

NORMAL SEVERO

DESGASTE

TEMPO

Tipos de exames ferrográficos

Quantitativo (DR) Determina as concentrações e permite análise de tendências– Partículas grandes

( L > 5 µm )– Partículas pequenas

( S < 5 µm )– Concentração total = L+S– Modo de desgaste =– PLP = [(L-S)/(L+S)]*100

Analítico (AN) Identifica os tipos e causas do desgaste– Esfoliação– Pitting– Abrasão– Corrosão– Contaminantes– Arrastamento– Falha do lubrificante– etc

Ferrografia quantitativa ( DR)

A real economia se dá quando se consegue postergar paradas !

� Evolução da concentração total de partículas.

� Desde 1996 as paradas deste compressor vêm sendo adiadas de forma segura, com intervenções pequenas e baratas.

Quando a dedicação é real, os benefícios também o são.

� O desgaste deste redutor foi diminuído sistematicamente devido ao aprimoramento dos procedimentos de manutenção, melhores materiais e lubrificantes.

Quando o analista tem que dizer:num falei ?

� Evolução da concentração total de partículas.

� Não tendo sido acatadas as recomendações, o compressor acabou parando em emergência.

Não existem duas máquinas iguais !

� O emprego dos mesmos níveis de alerta para máquinas ditas como iguais, acarretou uma parada inesperada.

� Ajustados os níveis de alerta, logo se pôde constatar que este compressor era mais “delicado”.

Conversão de resultados ferrográficos em unidades de outras técnicas.

� A conversão dos resultados ferrográficos para outras unidades de técnicas tradicionais é bastante difícil. Este fato é devido à sua maior faixa de abrangência de tamanhos e pela capacidade de separação de partículas de naturezas diversas: orgânicas e inorgânicas, metálicas ou não, ferrosas e e não ferrosas etc.

Ferrógrafia analítica

Ferrógrafo analítico modêlo FMIIIMicroscópio Metalográfico +

Biológico combinadosAmpliações até 1000 x

A FERROgrafia lida apenas com partículas ferrosas, certo? ERRADO !

� O nome FERROgrafia tem apenas motivos históricos.

� Alguns dos materiais identificados são :– Ligas ferrosas: aço, ferro fundido, aço inox, – Compostos ferrosos : minério, ferrugem– Ligas não ferrosas : bronze, alumínio, prata, cromo, níquel, magnésio etc.

– Areias diversas, sais, vidro, borrachas etc.

Exemplos de partículas (500 X)

ESFOLIAÇÃO ARRASTAMENTO ABRASÃO E AREIA NACO DE PITTING

FIBRAS DE PANOBRONZE (100X) ALUMÍNIOFERRUGEM

Os gráficos da ferrografia analítica

� Cada partícula, ou conjunto de partículas indica um tipo de desgaste ou contaminação diferente.

� As partículas são batizadas de acordo com sua característica mais importante:

– Tipo de desgaste

– Morfologia

– Natureza

� A escala de 0 a 10 é apenas uma referência gráfica, pois cada tipo de partícula possui uma metodologia própria.

� No exemplo ao lado:

– A esfoliação cobriu 25% da área total do ferrograma.

– Foram encontradas 9 partículas de abrasão

– Foram encontradas 7 partículas laminares

Utilizando o exame analítico

(ou: Apenas a composição química não basta !)

� Os resultados espectrométricos indicaram alto teor de ferro, sugerindo alto desgaste.

� O exame analítico mostrou que o desgaste mecânico era normal (esfoliação), mas a presença de óxidos de ferro (minério e ferrugem) era alta.

� As providências a serem tomadas podem ser totalmente diferentes.

Conhecer a máquina é fundamental.

� Compressor de NH3 com pequeno teor de água (600ppm).

� Numa outra máquina, os óxidos vermelhos seriam ferrugem, e em grande quantidade.

� Neste caso, trata-se da reação normal do NH3 com a água e a carcaça do compressor.

� A condição, neste exemplo, é aceitável.

Tipos de Máquinas Monitoradas

Tipos de

Maq. (%)

0

5

10

15

20

25

30

35

Tipos de

Maq. (%)

Cx. Engren.

Compres.

Circ. Hidr.

Turbinas

Bombas

Motores

Trafos

Outros

Resultados efetivos alcançados� Adiamento de Paradas Preventivas

– Ex.: Compressor GA = US$ 18.000 / intervenção / 10.000 horas

� Aumento de vida útil– Eliminação de causas antes dos danos

� Tomada de decisão com base científica– Seleção estratégica de equip. para manutenção

� Aumento da segurança operacional– Ex.: aplicações aeronáuticas

� Enga. de manutenção - Melhorias e Ecomomias– Pesquisa de lubrif. e materiais, inclusive em concorrências– Trocas de lubrificantes apenas quando realmente necessário

� ISO 9000– Faz parte da certificação de várias empresas

CONCEITONão nos basta saber que a máquina está com danos, mas impedir que

os danos ocorram !Temos que identificar as causas do

desgaste e elimina-las assim que surgirem.

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