Aplicação da análise de motores com MCM em refinarias

Neste artigo apresentam-se exemplos da aplicação da análise de motores, com MCM, em refinarias.

O Motor Condition Monitoring (MCM)

O MCM é uma tecnologia de análise de motores elétricos recente, que funciona com base em Inteligência Artificial que compara o motor real a ser monitorado, com um modelo matemático do motor, a funcionar em até 600 condições de carga diferentes. Este modelo matemático é obtido a partir de um período de aprendizagem com a duração de alguns dias.

Hoje em dia é implemtada on -line com o e-MCM ou com o portátil portátil AMTPro.

Esta tecnologia foi desenvolvida para a NASA para efetuar o controlo de condição do motor principal do Vaivém Espacial.

O sistema de monitorização de diagnóstico MCM foi também concebido para detetar as falhas elétricas em motores, em resposta às limitações da monitorização de vibrações. Para além dos modos de falha elétricos, também deteta modos de falha mecânicos no motor ou máquinas acionadas. Surge como única alternativa em situações em que a monitorização de vibrações dedicada não é prática, económica ou suficientemente abrangente. Pode detetar alterações na carga que o motor está enfrentando devido a anomalias no equipamento ou processo acionado, como cavitação ou filtros e telas obstruídos.

Para saber mais sobre esta técnica clique aqui.

Referências deste artigo

Aplicação da análise de motores com MCM em refinarias – Exemplo 1 – Desalinhamento em bomba de diesel

Aplicação da análise de motores com MCM em refinarias – Retorno sobre o investimento (ROI): compressor de propano em refinaria

Neste exemplo sobre aa aplicação da análise de motores, com MCM, em refinarias, os cálculos do ROI são feitos para o Compressor de Propano K-1453 monitorizado numa refinaria de petróleo. O Compressor de Propano do tipo parafuso da Unidade CCR começou a emitir um alarme a partir do sistema MCM, conforme ilustrado na figura abaixo. Este alarme também é verificado pela monitorização de vibrações.

A equipa de equipamentos rotativos da refinaria decidiu desligar a máquina e realizar as reparações necessárias. Após a desmontagem do equipamento, foi observada uma falha no rolamento e danos nos enrolamentos do motor devido à massa lubrificante queimada sobre eles, conforme ilustrado na figura abaixo.

Após esta determinação, o motor e o compressor foram reparados; todos os rolamentos, juntas e anéis de vedação foram trocados, os enrolamentos foram verificados e limpos. Essa atividade de manutenção levou 3 dias, e o compressor foi reiniciado. O custo total dessa ação de manutenção foi de €23.000.

Se esta falha não fosse determinada usando a abordagem de manutenção preditiva, como o sistema MCM, as consequências da falha poderiam ser piores, e o custo total poderia aumentar exponencialmente, conforme estimado abaixo:

• O motor poderia queimar: O custo total de rebobinamento seria de €24.000.
• Revisão geral do compressor (troca de carcaça, rotores, etc.): O custo total da revisão seria de €123.000.
• Devido à redução na produção: O rebobinamento de um motor de 440 kW poderia levar 20 dias. A perda diária de produção reduzida (100 m³/dia) seria aproximadamente 9.000 (90 €/m³). Ao longo de 20 dias, a perda total de produção seria de €180.000.

Em suma, no pior cenário, o custo total da manutenção seria de €327.000.

Aplicação da análise de motores com MCM em refinarias – Redução de custos ao longo do ciclo de vida

O Artesis MCM é capaz de detetar não só apenas falhas mecânicas, como também falhas elétricas e relacionadas ao processo. Considerando todos os tipos de falhas que podem ocorrer num motor e nos equipamentos por ele acionados, o Artesis MCM é capaz de cobrir 90% de todas as falhas, enquanto uma ferramenta comum de análise de vibração fica em torno de 60%, mesmo custando significativamente mais.

Considerando apenas as poupanças de energia e manutenção, a redução do custo ao longo do ciclo de vida é calculada e apresentada abaixo, assumindo:

– Custo do MCM (4.000 USD por motor)

– Poupança energética de 15%

– Redução de custos de manutenção de 5%

Estima-se que os benefícios da redução do período de inatividade e as melhorias na utilização de ativos contribuiriam para uma redução de custos tão significativa como a redução de custos de manutenção e energia.

A tabela abaixo apresenta a redução total de custos ao longo do ciclo de vida e o retorno sobre o investimento (ROI).

Redução Total de Custos ao Longo do Ciclo de Vida (USD)
Potência do motor (HP)	50	100	200	500	1000	1500
MCM	9,000	21,000	45,000	118,000	236,000	356,000
ROI	225%	525%	1125%	2950%	5900%	8900%

A seguir é apresentada, uma comparação entre o MCM e a análise de vibrações online no gráfico abaixo.