PLATAFORMA SENTINELA DE MONITORAMENTO DE CONDIÇÕES ON-LINE ALGUNS CASOS NOTÁVEIS COM O SENTINELA ROTODINÂMICO 29/11/2017 – rev2 (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 1 – Compressor em Petroquímica com alta vibração desde giro lento, impedindo partida • Conjunto parou em 05/06/2014 por falhas do processo; • Em tentativa de retorno na madrugada de 06/06/2014 ocorreram alguns trips por motivos também de processo; • A partir de certo momento as indicações de vibrações, ainda em giro lento, atingiram níveis em torno de 200 µm-pp, impedindo a partida. Os níveis normais em operação são entre 6 µm-pp e 20 µm-pp por todo o conjunto. 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 1 – Compressor em Petroquímica com alta vibração desde giro lento, impedindo partida • As perdas por esse conjunto compressor parado são estimadas em R$200.000 por hora; • Não havia nenhuma pista do que poderia estar causando tal comportamento. Não se sabia por onde começar a investigar; • Às 3:30h da manhã a ASSET CARE foi acionada e acessou os dados remotamente; 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 1 – Compressor em Petroquímica com alta vibração desde giro lento, impedindo partida • Analisando os dados junto com um especialista da petroquímica notou-se que os gráficos da trajetória da linha de centro de eixo dos mancais 3B e 4A, durante a última tentativa de partida, apresentavam comportamento incomum; 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 1 – Compressor em Petroquímica com alta vibração desde giro lento, impedindo partida • Os gráficos mostravam que a rotação chegou até no máximo 1700 rpm (nominal em torno de 5300 rpm) e que, da última vez que o conjunto parou, a posição do centro do eixo ficou mais de 0,1 mm fora da posição normal de repouso (posição inicial) horizontal em cada um desses mancais, e em direções opostas; 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br O ponto inicial do eixo, no início da última tentativa de partida, foi o ponto (0;0), no fundo dos mancais. O ponto final ficou deslocado em torno de 0,1 mm para cada lado, em cada mancal, como em uma torção. 1A Posição inicial Posição final 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br Os demais mancais não mostraram tal variação na posição final; 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 1 – Compressor em Petroquímica com alta vibração desde giro lento, impedindo partida • Isso deu um caminho para investigação e a tampa do acoplamento entre os compressores MP e HP foi aberta para inspeção; 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 1 – CONCLUSÃO • O carretel de acoplamento foi encontrado torcido; • A descoberta em pouco tempo foi muito comemorada; • Um operador havia se esquecido de drenar o compressor HP de um líquido de lavagem acionado automaticamente; • Os dados transientes capturados automaticamente pelo sistema SENTINELA possibilitaram a análise em tempo ágil, economizando horas ($$$$) de investigação; • O compressor partiu normalmente após a troca do carretel; • A análise dos dados nas semanas seguintes mostrou estabilidade dos dados rotodinâmicos, mostrando que nenhum dano permanente perceptível foi causado ao conjunto. O monitoramento on-line possibilita tranquilidade de operação. 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 2 – Alta temperatura em Mancal com picos esporádicos em nível de trip • Após revisão em 2011 o mancal 1A passou a apresentar alta temperatura, em torno de 107 °C e picos esporádicos de até 126°C, que causavam trips ocasionalmente (R$ 200.000 /hora de máquina parada); • O sistema SENTINELA foi instalado em Setembro de 2013 para investigação desse fenômeno; 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br • Plotando-se a tensão de gap do sensor X (posição) após três meses de monitoramento, notou-se aproximação constante do eixo e o sensor (eixo subindo na direção do sensor) • Achou-se correspondência entre picos de temperatura e quedas de tensões de gap 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br • No primeiro trip (por outros motivos) que ocorreu após o monitoramento ser instalado, os gráficos de transiente possibilitaram detectar um desalinhamento entre ao mancais da turbina (mancais 1A e 1B); • O eixo trabalha muito próximo ao limite estimado da folga radial no mancal 1A, trabalhando à esquerda deste, o que explicaria a temperatura media elevada, mas não a subida constante do eixo e as quedas abruptas, nem os picos de temperatura. 1A Gráficos de posição de linha de centro de eixo nos mancais 1A e 1B, em parada em 13/11/2013 Posição de trabalho em operaçã0 1A 1B Posição de trabalho em operação 2A 2B 1B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br • Durante a investigação foi comentado sobre estranho agregado que vinha sendo observado em tampas de inspeção de óleo (figura ao lado, parte superior). • A ASSET CARE, mesmo não sendo empresa especialista em óleo lubrificante, estudou o caso pela internet e descobriu que o fenômeno é formação de verniz por reação dos aditivos do óleo com oxigênio e calor; • As partículas desse verniz possuem 1 µm de diâmetro e não são capturadas pelo filtros de óleo do sistema; • Esse verniz vai se agregar a pontos de baixa velocidade do óleo, e pode se agregar nas superfícies internas dos mancais como na figura ao lado, na parte inferior, que é um exemplo do que pode ocorrer (não é foto da máquina real); • De onde viriam o oxigênio e o calor? O calor vem do desalinhamento que faz o eixo trabalhar próximo aos limites do mancal 1A, do lado esquerdo inferior, do mesmo. O oxigênio vem provavelmente de aeração do óleo e infiltração de ar na linha. De fato, há uma ejeção de óleo por um respiro de um dos mancais, e este óleo vem vazando por ali na vazão de 7L/hora, sendo recolhido em recipientes e recolocado no tanque. (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br • Concluímos que o verniz tem se acumulado e elevado o eixo na direção do sensor X. Ocasionalmente parte desse verniz se descola, o que causa os degraus na tendência de tensão de gap daquele sensor; • Nesse processo de rompimento do verniz também podem ocorrer os picos de temperatura até que o sistema se estabilize. (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 2 – Alta temperatura em Mancal com picos esporádicos em nível de trip - CONCLUSÃO • O óleo parou de ser reinserido no tanque. Óleo novo passou a ser recolocado; • Os picos de temperatura cessaram, o que possibilita o conjunto a operar até 2017, sua próxima para programada para manutenção; • O temor de ter que se antecipar parte da parada, gerando um prejuízo elevadíssimo ($$$$$) foi evitado; 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 3 – Acompanhamento de suspeita de trinca em eixo após parada com mancal seco • Um Turbo Gerador de 365 MW parou sem óleo em uma planta de geração de energia; • O fabricante recomendou o monitoramento on-line dos vetores 1X e 2X pois alteração nesses vetores indicariam alteração de rigidez, que poderia indicar propagação de trinca; • O sistema SENTINELA foi instalado e com seu recurso de armazenar em arquivo a região de aceitação desses vetores, possibilitou a avaliação do conjunto em operação, sem necessidade de interrupção por semanas da operação para uma investigação completa; (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br Gráfico polar do lugar dos vetores 1X para o sensor X do mancal 4, em 3 meses de monitoramento Gráfico polar do lugar dos vetores 2X para o sensor X do mancal 4, em 3 meses de monitoramento A região de aceitação foi gerada após 7 dias de monitoramento. No gráfico ao lado vemos 3 meses de dados para o mancal 4 mostrando que os vetores nunca saíram da região. Nos meses seguintes a estabilidade foi confirmada. O comportamento foi o mesmo para todos os mancais do conjunto; (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br CASO 3 – Suspeita de trinca em eixo após parada com mancal seco - CONCLUSÃO • A análise possibilitou a operação sem riscos, evitando uma longa e dispendiosa parada para manutenção em tempos de máxima exigência das usinas termoelétricas, evitando-se prejuízos ($$$$$$) com perda de produção e multas. (12)3212-1919 – www.assetcare.com.br
