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Tese 939 KB - Técnico Lisboa

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1. eee ee eee 56 3 8 2 Inspec o SOMO alas 57 3 8 9 FeframentaS 58 GOA PEMOS 6 DOCKS idas 58 ses Transporie da VAMUA stories 60 38 6 O 61 3 8 7 Monitoriza o das V lvulas cis 62 3 8 8 Fichada Vall cion ains 63 Aim CCS O 64 4 1 Medidas a serem implementadas erra 64 4 2 Discuss o dos resultados obtidos ivi 65 CONCISO trad Sa ie tied i ee eke led Geet et tote 67 Bid ESTOS sonas teenie 69 Pa 4 gt 6 Worsted ERRO ce ates idee deat 72 210 gt e PESAR RR RR RR 73 VIII Indice de figuras Figura 1 Curva de Danie ras aia 6 Figura 2 Curva de banheira 6 Figura 3 Tempos ica reci 8 Figura 4 Ciclo RAMS fonte Smith 2005 12 Figura 5 Hierarquia factores RAMS adaptado de EN 50126 13 Figura 6 Passos para implementar TQM seara 22 Figura 7 Capacidade de manobra vs custo de aplica o dos princ pios 23 Figura 8 Diagrama de Welbull c0oroocicon 33 Figura 9 Esquema da v lvula de seguran a
2. N pernos mine M dia de tempo por perno Observa es 12 08 30 0 42 8 05 03 0 37 8 07 15 0 54 10 13 05 1 18 Pernos e porcas oxidadas 12 09 13 0 46 16 16 58 1 03 Pernos e porcas oxidadas 8 05 05 0 38 8 05 01 0 37 6 08 00 1 20 es 10 08 00 0 48 Pernos e porcas oxidadas Recurso 16 20 07 1 15 a martelo para bater na chave de bocas Tempo m dio Total 0 54 Oxidados 1 14 Bom estado 0 43 Aumento do tempo dispendido com os pernos oxidados 70 97 72 Anexo 2 Ficha de V lvula de Seguran a Data recep o Data de entrega Premir para ver foto Fabricante Tipo Modelo N S rie Dimens es da v lvula Dimens o porcas r An is de regula o ES T T T T Pernos Porcas J EST SS y A O CCN Obturador Comprimento Ressalto Secc o Press o 1 disparo Press o abertura final Data de inspec o recomendada Observa es Avarias encontradas Causas M todo de repara o Respons vel 73
3. sede e obturador colados V lvula n o abre z mola danificada V lvula abre press o errada descalibra o empanque danificado flange pernos mal apertados e ou danificados Fugas mola danificada pasmada sede sede e ou obturador danificado o ring danificado Tabela 5 Lista de Falhas e Causas 49 Com base no estado dos componentes aquando as manuten es estimou se uma data para quando ter ocorrido a falha ou necessidade de manuten o por parte de um componente espec fico da v lvula Esta estimativa foi feita com base em duas fontes de informa o os relat rios das manuten es cedidos pela CUF e informa o recolhida junto dos respons veis de manuten o Dada a dificuldade de definir com precis o essas mesmas datas pelos motivos j enumerados admite se que este um processo v lido pois tenta se aliar os poucos registos que existem com a experi ncia pessoal No entanto como se trata de uma primeira abordagem ser sempre necess rio continuar a aperfei o lo com mais dados recolhidos posteriormente Para este estudo foram considerados os dados da v lvula de seguran a VS 1090 2 An lise dos dados A primeira conclus o da an lise dos dados recolhidos resumidos na tabela 6 a exist ncia de um per odo muito extenso entre 1996 e 2001 para o qual n o existem relat rios Optou se por n o se considerar este intervalo de tempo pois n o fazia se
4. 2 6 Gest o total de qualidade A Gest o Total de Qualidade Total Quality Management TQM um processo que procura assegurar que um determinado produto ou servi o de qualidade O primeiro obst culo passa ent o por se fazer a pergunta O que a qualidade Existem algumas defini es tais como e A totalidade de qualidades e caracter sticas de um produto ou servi o que atestam a sua capacidade de satisfazer necessidade verificadas ou impl citas BS4778 1987 e Grau para o qual um conjunto de caracter sticas inerentes satisfaz os requisitos ISO EN 9000 2000 e O produto e as caracter sticas de servi o de marketing engenharia produ o e manuten o segundo as quais o produto e servi o em uso cumprir o as expectativas do cliente Feigenbaum 2004 Segundo Oakland 2004 a qualidade pode ser ent o simplesmente definida como satisfazer as necessidades dos clientes Isto significa que importante conhecer bem o cliente saber exactamente o que ele pretende e criar uma solu o que lhe permita ter o que quer Em termos de manutenibilidade por exemplo importante saber a que aspectos o cliente d mais import ncia se quer o plano que mais econ mico se quer um plano que lhe proporcione os tempos de paragem mais curtos poss veis ou por outro lado um plano que d a maior fiabilidade poss vel Isto importante saber pois embora o objectivo seja conseguir melhorar todos ess
5. McGraw Hill Professional 2004 Griffin Jill Customer Loyalty How to Earn It How to Keep It Jossey Bass Junho 1997 IIDA ITIRO Ergonomia Projecto e Produ o Editora Edgard Blucher 2005 Imai Masaaki Kaizen The Key to Japan s Competitive Success McGraw Hill Irwin 1986 Ishikawa K Guide to Quality Control Unipub USA 1988 70 ISO 9000 2005 Quality management systems Fundamentals and vocabulary ISO 9004 2000 Quality management systems Guidelines for performance improvements Lederman S Heightening tactile impressions of surface texture artigo presente em Gordon G Active Touch Pergamon Press Elmsford 1978 Leoc dio Miguel Sobre a Incorpora o RAMS no Desenvolvimento de Produtos de Base Tecnol gica Uma Abordagem Hol stica a Ve culos Ferrovi rios Dissertac o para obtenc o do Grau de Mestre em Engenharia e Gest o da Tecnologia IST Lisboa Maio 2004 Malek Mohammad A Pressure Relief Devices McGraw Hill Mechanical Engineering Londres 2006 Murthy D N P Xie M Jiang R Weibull Models Wiley Interscience Hoboken 2004 NASA LDEF Systems Special Investigation Group Support Estados Unidos da Am rica 1992 NASA SP 473 LDEF NASA Langley Research Center Virginia 1999 NASA Systems Engineering Handbook Estados Unidos da Am rica 1995 NASA TM 4628A Recommended Techniques for Effective Maintainability Dezembr
6. conceptual Repara o Inspec o Substitui o Monitoriza o Y A 10 Design detalhado i ya es i Sk sc Design das modifica es lt Hierarquia 1 dos testes I 1 i 1 i i a I 1 l m dulo 7 or 1 sistema 11 1 1 ambiente e Constru o Edu Instala o i CT AAN Aplicac o i i 4 I 1 i 11 Operag o e 1 manutenc o Altera es Dados 1 1 1 Figura 4 Ciclo RAMS fonte Smith 2005 O miniciclo 10 indica que as necessidades da manuten o devem ser consideradas na fase de design para que se reflictam nas previs es RAMS Isto s evidencia o forte impacto que a estrat gia de manuten o e todos os aspectos associados Manutenibilidade t m na Fiabilidade e Disponibilidade Outro facto importante verificar a import ncia dos dados recolhidos miniciclo 8 que fornecem um feedback necess rio para a melhoria da estrat gia de manuten o miniciclo 11 e aumento da Fiabilidade miniciclo 9 12 Considerando os objectivos do presente estudo poder ser feita uma aproxima o da rela o entre os factores RAMS com recurso norma EN 50126 A figura 5 representa uma vis o simplista da hierarquia dos factores RAMS mas muito til para identificar rapidamente qual est a afectar os objectivos RAMS nas v lvulas de seguran a Seguran a Disponibilidade
7. Fiabilidade e Opera o e Manutenibilidade manuten o Figura 5 Hierarquia factores RAMS adaptado de EN 50126 Atrav s da sua an lise percebe se que a Disponibilidade e Seguran a dependem de serem cumpridos os requisitos de Manutenibilidade e Fiabilidade e controlar as actividades de manuten o e opera o do sistema As escolhas efectuadas para uma melhoria de qualquer um deles vai ter uma vertente econ mica Para determinar o seu valor necess rio introduzir o conceito de custo de ciclo de vida Life Cycle Cost LLC O LCC ir depender essencialmente de duas componentes aquisi o e manuten o os quais s o compostos por um conjunto de parcelas de custo que podem ser agrupados em categorias de custo tal como pode ser observado na tabela 2 Uma parcela de custo corresponde ao menor custo calculado ou estimado como uma entidade nica sendo que a sua quantidade depende da fase do processo de engenharia na qual os c lculos s o realizados A observa o da tabela 2 permite ver as diferentes parcelas ordenadas por ordem cronol gica que resultam de todo o trabalho associado ao design produ o instala o comissionamento opera o e manuten o ao longo da vida do equipamento Stapelberg 2009 18 Fases do ciclo de vida Categorias Exequibilidade Conceptualizac o Custos de Especificagao Desing preliminar e de detalhe Constru o Fabrica o Aquisi o Instala o Custos d
8. Neste caso ter o de ser utilizados dados iniciais com base em sistemas semelhantes e usar a experi ncia pessoal Nota Nesta etapa necess rio recolher o m ximo de dados poss veis tentado obter toda a informa o necess ria para o resto do processo 33 2 An lise dos dados Nesta etapa o primeiro passo o tratamento estat stico dos dados recolhidos Isto envolve determinar v rios valores tais como m ximo m nimo m dia mediana e outros muito importante esta primeira abordagem pois permite obter uma percepc o global dos dados recolhidos Se o intervalo de valores for muito pequeno max min poder se eventualmente considerar apenas a m dia obtida e como tal optar por um modelo diferente 3 Defini o do modelo A defini o do modelo feita com base na an lise da etapa anterior Deve se optar por um modelo que se adapte s caracter sticas dos dados do sistema sobre o qual incide a an lise nesta fase que se verifica tamb m se a distribui o de Weibull a mais adequada ou se ser necess rio utilizar outro tipo de distribui o beta binomial logar tmica normal exponencial etc Stapelber 2009 Para uma escolha adequada do modelo a ser utilizado recomenda se a leitura de Assis 2004 e Murthy 2004 4 Estima o dos par metros Estando escolhido o m todo o pr ximo passo estimar os par metros que o modelo necessitar Segundo Murthy 2004 existem v
9. aqui que se torna importante promover a sinergia que foi indicada inicialmente entre os clientes e os fornecedores do servi o pois a cria o de uma rela o de confian a e entreajuda ser bastante importante para a implementa o de medidas inovadoras A troca de experi ncias e conhecimentos essencial para desenvolvimento de ambas as partes Verificou se tamb m que ao possuir se uma base de dados com o know how acumulado durante os v rios anos de actividade e informa es sobre equipamentos que j 67 tenham sido intervencionados torna se mais f cil e c lere programar interven es futuras pois j se conhecem as condi es de trabalho que ser o encontradas tem se uma caracteriza o do equipamento e caso ocorra algum problema inesperado pode se sempre procurar na base de dados por casos semelhantes encontrados anteriormente Tudo isto resulta numa diminui o de tempo dispendido no processo de manuten o e numa mais valia Numa an lise global final dos resultados obtidos e das medidas implementadas para uma melhoria da Manutenibilidade concluiu se que num sistema todos as componentes da RAMS Fiabilidade Disponibilidade Manutenibilidade e Seguran a est o quase sempre interligadas e influenciam se mutuamente Esta liga o pode ser mais ou menos directa e quando se actua sobre uma delas dessa liga o que depende o impacto que causado nas restantes Esta interdepend ncia simultaneamente u
10. lvula de seguranca com 10 pernos na qual n o tinha sido aplicada uma pasta correcta com a situac o na qual teria sido aplicada a pasta de Molykote Ser o indicados os tempos e custos associados A Pasta sem molykote B Pasta Molykote Diferenca B A Tempo 13m 30s 6m 22s 7m 08s Pre o pasta 23 5 2 7 Pre o m o de obra 16 5 8 1 8 4 Balan o 5 7 Tabela 7 Compara o de custo das pastas V se assim que esta uma op o vantajosa para o cliente neste caso Mesmo admitindo que em alguns casos a pasta normal poderia funcionar bem esta medida deve ser encarada como uma preven o que evite os casos mais graves nos quais seria necess rio destruir os pernos sendo o custo de cada um bastante elevado A solu o ideal mas imposs vel devido s tens es existentes seria a que permitisse ter um bin rio de aperto que fosse igual ao bin rio de desaperto na ac o de manuten o seguinte necess rio salientar que esta se trata de uma pr tica preditiva e n o correctiva que visa proporcionar uma desmontagem mais r pida na interven o seguinte e uma boa conserva o dos elementos de liga o Esta portanto uma medida a adoptar no mbito dum plano de manuten o estruturado a pensar no futuro Outra solu o a ser considerada a utiliza o de pernos e porcas de materiais diferentes diminu do a sua afinidade qu mica a qual pode resultar num fen me
11. rias t cnicas que podem ser divididas essencialmente em duas categorias a gr fica e a anal tica A primeira adequada a uma primeira abordagem mais grosseira e a segunda permite obter resultados mais precisos e com limites de confian a mais elevados 5 Validac o do modelo No final do processo necess rio proceder se a uma validac o do modelo definido fazendo se uma verificac o dos resultados obtidos ap s aplicac o desse modelo Caso se verifique que o modelo utilizado n o produz resultados satisfat rios isto pode ocorrer essencialmente por dois motivos uma defini o incorrecta do modelo ou caso o modelo seja adequado por uma estima o errada dos par metros utilizados Este um processo que na maior parte dos casos requer testes e dados adicionais Analisando as etapas definidas anteriormente chega se conclus o que a aplica o da pr pria distribui o de Weibull tem uma filosofia semelhante da an lise RAMS onde existe como que um ciclo fechado que leva a uma melhoria cont nua que neste caso origina resultados mais precisos 34 3 Caso Pratico 3 1 Introdu o O Instituto de Soldadura e Qualidade ISQ que inicialmente se chamava Instituto de Soldadura foi fundando em 1965 estando nessa altura vocacionado para o sector da constru o soldada uma tecnologia inovadora e crucial para o desenvolvimento da ind stria portuguesa www isq pt Consciente das constantes evolu es tec
12. rio Esta defini o de objectivos deve tamb m considerar a exist ncia de outras an lises ou programas de melhoria que estejam a ser aplicados simultaneamente no mesmo sistema para que sejam evitados estudos duplicados essencial compreender as necessidades de Manutenibilidade do cliente O desenvolvimento dos objectivos permite ter uma base s lida para definir o conceito de Manutenibilidade o plano de Manutenibilidade e os requisitos necess rios que ser o introduzidos nas fases seguintes 2 Integrar a Manutenibilidade com a Engenharia de design e produ o Deve haver desde o inicio do desenvolvimento do produto sistema uma preocupa o com a Manutenibilidade Isso implica que todas as an lises feitas no mbito da RAMS dever o ser uma parte integrante no processo de design e produ o sendo seleccionadas as que forem relevantes para uma melhoria desse mesmo processo 39 3 Analisar o sistema produto E necess rio analisar e compreender bem o sistema as suas implicac es vantagens desvantagens e limita es Esta informa o deve ser registada e elaborado um relat rio com todos os pormenores mesmo os que pare am irrelevantes para an lise futura 4 Planear para obter a Manutenibilidade desejada Com base nas informa es recolhidas e recorrendo s ferramentas e t cnicas descritas anteriormente elaborar um plano de Manutenibilidade que permita corrigir as falhas encontradas e melhorar aspectos pass v
13. tee 37 Figura 10 Diagrama de Ishikawa para retirar a v lvula de servi o 42 Figura 11 Ajustamento Weibull Bernard sara 52 Figura 12 Intervalos entre inspec es de manuten o 52 Figura 13 Representa o visual do plano de 55 Figura 14 Inspec o SERVI O is 57 Figura 15 Anilhas de carga viva e suas configura es fonte www pump zone com 60 Figura 16 Sistema de seguran a da ferramenta 61 Figura 17 Sistemas de monitoriza o remota aaa 62 Indice de tabelas Tabela 1 Caracter sticas das distribui es de 7 Tabela 2 Custos associados ao LOO comicios 14 Tabela S mbolos utilizados na rvore de an lise de 19 Tabela 4 Rela o entre caracter sticas de design e benef cios 25 Tabela 5 Lista de Falhas Causas siii riadas 49 Tabela 6 Estado dos componentes eee rereerereecareneeneraaeanda 51 Tabela 7 Compara o de custo das 59 Defini es Disponibilidade r cio entre o tempo efec
14. 3 8 3 Ferramentas As ferramentas sao essenciais para realizar as etapas da manutenc o Assim necess rio impor que as ferramentas e os elementos de ligac o sejam normalizados para que exista uma compatibilidade entre eles Tal com foi visto na an lise do processo o trabalhador tem de levar um leque de ferramentas consigo caso estas tenham uma medida fixa ao se deslocar para remover uma v lvula Uma maneira de evitar isso seria incluir na ficha de identifica o da v lvula a dimens o das porcas utilizadas o que permitiria ao trabalhador s ter de transportar uma ferramenta diminuindo o peso que tem de transportar e o risco de deixar cair alguma delas Em termos log sticos existe ainda a vantagem de estarem dispon veis mais ferramentas existindo assim uma gest o de recursos mais eficaz Isto evita que um trabalhador esteja a espera de uma ferramenta que um colega levou mas n o est a utilizar Note se que isto s ser poss vel se esta informac o for fornecida pelo cliente ou na intervenc o seguinte a ter sido anotada essa informac o 3 8 4 Pernos e porcas Um dos problemas associado a remoc o dos elementos de ligac o das v lvulas de seguranca quando se verifica que muito dificil ou mesmo imposs vel desapertar as porcas ou os pernos Esta situac o origina varios efeitos negativos que dependem da sua gravidade Esta uma das reas onde tem de existir uma forte aposta na utiliza o de t cnicas que p
15. FMECA Reliability Analysis Center Nova York Abril 1993 Brito Armando S Apontamentos Materiais Il Volume lll Ru na dos materiais AEIST Lisboa 2002 Cenelec EN 50126 Railway Applications The Specification and Demonstration of Reliability Availability Maintainability and Safety RAMS Cenelec Brussels 1999 Chapanis A Man Machine Engineering Belmont 1965 Costa Teixeira Davide Santos Langa R Sebenta Hidr ulica Aplicada Capitulo VII Golpe de Ar ete ESTUA Faro 2001 Department of Defense DoD Designing and Developing Maintainable Products and Systems MIL HDBK 470A Washington Junho 1995 Department of Defense DoD Engineering Design Handbook Maintainability Engineering Theory and Practice AMCP 706 133 Washington 1976 Department of Defense DoD Test and Evaluation of System Reliability Availability and Maintainability 3235 1 H Washington 1982 Dhillon B S Engineering Maintainability Gulf Publishing Houston TX 1999 Dhillon B S Singh C Engineering Reliability New Techniques and Applications John Wiley 8 Sons Nova York 1981 EFNMS www efnms org Ericson Clif Fault Tree analysis A History from the Proceedings of The 17th International System Safety Conference 1999 EWCO Danish Work Environment Cohort Study 2005 DWECS Dinamarca 2005 Feigenbaum A V Total Quality Control
16. Qualidade Esta mentalidade igualmente transmitida e incutida nas restantes empresas do grupo 35 3 2Descric o da V lvula de Seguranca As v lvulas de seguranca s o utilizadas para proteger sistemas pressurizados de excessos de press o O seu funcionamento essencialmente autom tico actuando quando sente um aumento de press o no fluido no entanto existem muitos modelos que podem ser actuados manualmente Muitas vezes s o designadas segundo os seus acr nimos PRV Pressure Relief Valve ou PSV Pressure Safety Valve A inclus o de v lvulas de seguranca numa instalac o industrial visa proteger os outros sistemas componentes e os funcion rios ou outras pessoas Para que este objectivo seja alcan ado necess rio que a v lvula desempenhe as seguintes fun es Suprima a condi o de excesso de press o Controle o volume do sistema As v lvulas de seguran a s o utilizadas em todas as tubagens pressurizadas da instala o por serem um componente de seguran a obrigat rio sem os quais n o se pode operar pois uma varia o de press o inesperada pode levar destrui o total dos equipamentos e colocar pessoas em risco de vida Este facto faz com que seja necess rio garantir uma manuten o r pida e eficaz das v lvulas de seguran a para que o impacto negativo no funcionamento da instala o seja m nimo tendo em conta que esta fica impedida de operar As v lvulas de seguran a podem apresentar
17. com a inclus o de escadas ou passadi os gt criar plataformas de trabalho nos locais onde sejam necess rias opera es de manuten o gt garantir que existe espa o suficiente para os operadores trabalharem Se estas directrizes forem seguidas todas as partes envolvidas ser o beneficiadas pois estas condi es garantem uma diminui o no tempo de acesso s v lvulas garantindo que o retirar e o colocar das v lvulas ser mais c lere e como tal a Disponibilidade do equipamento ser maior assim tamb m eliminada a necessidade de colocar e retirar andaimes sempre que necess rio fazer uma manuten o e os custos associados a essas opera es Existe ainda um acr scimo nas condi es de seguran a pois as estruturas integradas de raiz t m uma maior estabilidade do que as tempor rias o que uma vantagem importante para ambas as partes Para o ISQ porque sempre importante garantir a seguran a dos seus trabalhadores e para o cliente porque se ocorrer um acidente muito provavelmente a instala o poder ter de parar o seu funcionamento por algum per odo de tempo com os consequentes preju zos A primeira directriz prende se com o facto de assegurar que os meios extra necess rios para remover a v lvula como uma grua ou uma empilhadora t m acesso v lvula 56 Esta fase implica que haja uma comunicac o e troca de informac o constante entre o cliente e o ISQ para que este ltimo explique quais a
18. considerou a necessidade de remover a v lvula 43 Esta falta de espa o influencia tamb m a forma como a v lvula transportada para a oficina Antes de desapertar as porcas necess rio garantir que a v lvula est segura e que n o cair Se este passo pode ser simples para v lvulas pequenas de 10 Kg deixa de o ser quando s o consideradas v lvulas de 200 300 Kg com 2 metros de altura as quais s o imposs veis de serem seguras manualmente por um trabalhador Caso n o seja poss vel utilizar grua ou uma empilhadora devido a falta de espa o ou n o existam pontos para fixar cordas esse trabalho ter de ser feito por v rios trabalhadores recorrendo a sua for a o que uma situa o potencialmente perigosa para os trabalhadores e para as v lvulas e outros equipamentos e est limitada for a que estes conseguem desenvolver Esta situa o ocorre essencialmente em pavilh es fechados pois muitas vezes a v lvula foi colocada por cima com recurso a uma grua e depois foi constru do o telhado Outra das situa es verifica se no exterior mas com a particularidade de a instala o ter crescido de dentro para fora ou seja as estruturas foram constru das e n o foi considerada a necessidade de usar gruas e como tal n o existe espa o suficiente para o bra o das gruas operar Estas situa es levam a que sejam utilizados mais trabalhadores para efectuar uma opera o do que aqueles que seriam necess rios cas
19. dados sobre a mesma pe a em condi es iguais ou variadas Isto s ser poss vel se durante as ac es de manuten o forem feitos com precis o os relat rios sobre as condi es em que se encontram as pe as A permutabilidade uma caracter stica que tem de ser estudada desde o in cio quando se pensa nos v rios sistemas que ir o trabalhar em conjunto no entanto existem alguns tipos de f brica nos quais dif cil de implementar devido especificidade dos equipamentos utilizados Um dos riscos associados com a permutabilidade a utiliza o de um componente espec fico o que pode levar a tornar se dependente de um fabricante e em caso de ruptura de stock n o poder reparar nenhum sistema Outro o facto de ser necess rio garantir que todas a pe as s o bem identificadas para garantir que n o s o utilizadas noutra aplica o 26 2 7 3 Normalizac o A normalizac o um dos principais objectivos no design segundo Rigby 1961 A falta desta pode resultar numa fiabilidade mais baixa e uma maior necessidade de manuten o A utiliza o de componentes normalizados permite uma maior uniformidade no design do produto e diminui o n mero de componentes diferentes num sistema Esta uma caracter stica que apresenta as seguintes vantagens Reduc o dos custos de fabrico Redu o dos custos e tempo de manuten o Aumenta a fiabilidade Redu o do risco de utilizar os componentes errados Redu
20. e das suas causas Nesta fase foi tamb m poss vel identificar algumas sub causas o que foi bastante til para ter uma vis o mais pormenorizada da extens o de cada problema Um aspecto que foi constatado durante as visitas de campo e que merece atenc o o facto de quando se inicia uma an lise RAMS deve ser sempre adoptada uma perspectiva do tipo think outside the box Isto implica ter uma mente aberta n o ter ideias pr concebidas e questionar todas as situac es encontradas Este foi um passo essencial pois permitiu visualizar e analisar situa es para as quais j existiam solu es que podiam ser melhoradas ou situa es que nunca tinham sido consideradas como problem ticas Da an lise realizada resultou um conjunto de medidas cuja aplica o resultaria inequivocamente numa melhoria Manutenibilidade e um consequente aumento da Disponibilidade e Seguran a Da parte do ISQ e Integridade existe uma total disponibilidade e incentivo para a inova o e melhoria dos seus m todos e procedimentos O maior desafio prende se essencialmente na aplica o das medidas que s o responsabilidade dos clientes tal como a cria o de acessos Apesar de em alguns casos se mostrarem ben ficas em termos econ micos e de seguran a estas muitas vezes n o s o implementadas por uma quest o de h bito Este um dos pontos onde necess rio investir sendo necess ria uma mudan a de mentalidade e atitude perante a inova o
21. factores como custo performance e tempo dispendido na fase de desenvolvimento Esta medida foi seguida por Marinha e Ex rcito tendo mesmo este ltimo estabelecido como meta reduzir at 1991 para metade os custos relacionados com Fiabilidade Disponibilidade Manutenibilidade e durabilidade SAE G 11 1991 sendo esta claramente a implementa o de uma filosofia RAMS Desde ent o foram criados v rios programas e desenvolvidos v rios estudos sobre a Manutenibilidade Os seus autores s o variados tais como o Departamento de Defesa dos Estados Unidos a NASA e v rias outras entidades n o t o conhecidas de diferentes sectores industria petroqu mica aeron utica ferrovi rio etc Em 1992 foi criado a EN 50126 pelo Cenelec a qual especifica e demonstra a Fiabilidade Disponibilidade Manutenibilidade e Seguran a RAMS no sector ferrovi rio Presentemente a an lise RAMS muito utilizada no sector ferrovi rio onde tem a sua maior expans o mas come a a ser aplicada a v rios sectores abrangendo tamb m a melhoria da presta o de servi os 2 2 Caracterizac o da Analise RAMS 2 2 1 Fiabilidade A Fiabilidade definida como a probabilidade de um sistema executar a fun o pretendida durante um intervalo de tempo espec fico e sujeito a determinadas condic es DoD 1982 Note se que esta uma definic o que n o considera a idade do sistema Se for considerado um sistema que pode ser reparado imp e se a
22. fase analisar cada um dos seus componentes em separado determinando os valores de a e tp Seguidamente usar se iam esses valores para avaliar o sistema em conjunto Como no caso de estudo as avaliac es dos componentes possuem as mesmas datas pois apenas foram realizadas nas ac es de manuten o nao faz sentido executar a primeira fase Como tal ser feita uma an lise apenas ao sistema Com base no tipo de dados recolhidos poucos e com falhas verdadeiras segundo Assis 2004 verifica se que se pode recorrer distribui o de Weibull No entanto de acordo com o mesmo autor esta deve ser conjugada com a regress o de Bernard para obten o de dados mais precisos 4 Estima o dos par metros A estima o dos par metros foi efectuada recorrendo s ferramentas de c lculo facultadas pelo Eng Rui Assis Esta uma forma de rentabilizar as ferramentas existentes no ISQ tentando aplic las em v rios projectos Neste caso utilizou se a folha de c lculo Ajustamento Weibull Bernard que efectua um Ajustamento de dados emp ricos a uma distribui o de falhas Weibull conjugada com uma Estima o n o param trica da probabilidade acumulada de falhas pelo m todo de regress o de Bernard median ranking Os resultados obtidos podem ser vistos na figura 11 51 0 1590909 0 3863636 0 6136364 0 8409091 1 7528943 8 271804 0 7167172 8 7074829 0 0502661 9 1286964 0 608830
23. ferramentas e meios de transporte necess rios O planeamento deve ser executado com base nos factores referidos de forma a que os recursos existentes sejam alocados da forma mais eficiente e que sejam criadas as condi es de acesso necess rias assegurar que as liga es aparafusadas s o facilmente removidas numa pr xima interven o Para tal devem ser utilizadas pastas que garantam uma lubrifica o e protec o eficaz destas liga es Estas devem ser seleccionadas de acordo com as condi es do meio ambiente em que a v lvula se encontra A for a de aperto deve tamb m ser controlada e quando necess rio deve se recorrer a anilhas de carga viva para que seja assegurada uma liga o eficaz das flanges e correspondente estanquicidade introdu o de mecanismos de monitoriza o remota do funcionamento das v lvulas com registo inform tico para posterior an lise realiza o de inspec o do estado das v lvulas em servi o com recurso a equipamentos adequados a esse fim equipar as ferramentas com equipamentos que impe am a sua queda de alturas elevadas reportar todas as ocorr ncias ao respons vel o qual dever determinar as suas causas e consequ ncias avaliar e caso esta se verifique ser relevante criar um registo da mesma 4 2 Discuss o dos resultados obtidos O conjunto de medidas definidas apresenta uma melhoria da Manutenibilidade com repercuss es na Disponibilidade e Seguran a Ve
24. funcional esta deve ter em conta factores como e disponibilidade dos rg os que constituem a v lvula e historial da v lvula e paragens previstas da instala o e consum veis utilizados e altera o das condi es de servi o Sobrev m deste modo a necessidade de criar um registo das ac es de manuten o a que a v lvula de seguran a submetida estando essa informa o registada na sua ficha Essa a base para se poder ajustar o plano de manuten o aumentando o intervalo entre ac es de manuten o caso se verifique que a v lvula e os seus componente se apresentam em bom estado em todas as inspec es ou diminuindo o caso se verifique um desgaste excessivo Para definir as datas poder ser utilizada a distribui o de Weibull ou outro m todo semelhante Deve ser feito um esfor o para que as interven es sejam coincidentes com as paragens previstas Pode coincidir com um per odo de f rias em que todas as instala es param ou com uma paragem total para manuten o geral Este um processo complexo e cont nuo mas bastante vantajoso pois permite aumentar a Disponibilidade das v lvulas O registo de falhas associadas s v lvulas e respectivos m todos de repara o outro aspecto que n o deve ser descurado sendo essencial para recolher dados necess rios aos estudos que permitem implementar melhorias no plano de manuten o muito importante para uma empresa ter uma base de dados com a m
25. o do stock Maior compatibilidade com componentes de outro fabricante 2 7 4 Mostradores e medidores A exist ncia de mostradores nos sistemas reduz o tempo de diagn stico e permite verificar o correcto funcionamento do sistema sem o parar Smith 2005 O melhor ser optar por um tipo de mostrador que d uma indica o do tipo apto ou n o apto permitindo assim que seja facilmente interpretado Quando se trata de um sistema com m ltiplos par metros a serem inspeccionados medidos pode se recorrer a um mostrador nico com um bot o de selec o do par metro a ser verificado Uma condi o importante a de colocar o mostrador num local que tenha boa visibilidade Em alguns sistemas podem ser colocados alarmes sonoros que atraiam de forma mais c lere a aten o para o problema Existe ainda a possibilidade de serem colocados sensores que transmitam a informa o recolhida para uma central de comando o que implica ter um sistema eficaz de comunica o e processamento de dados 27 2 7 5 Seguranca A ideia de seguranga nao pode estar limitada ao conceito de serem cumpridas as normas e leis em vigor pois muitas vezes estas limitam se apenas aos equipamentos e instala es durante a fase de constru o ou montagem fundamental criar as condi es necess rias para que sejam feitas as inspec es ou manuten es sem que exista risco de sa de para os t cnicos Se numa primeira abordagem bvio que a falta
26. poss vel verificar se a v lvula est a actuar quando necess rio Uma combina o poss vel a coloca o de um man metro a montante da v lvula e um sensor ac stico na proximidade da v lvula Utilizando o sistema de transmiss o de dados preferencialmente por wireless ser poss vel monitorizar as v lvulas que estejam inseridas em processos com uma maior perigosidade sem a necessidade de deslocar algu m para esse local O processo consistir em produzir um registo electr nico no qual seja verificado se a v lvula dispara quando atingido o valor para o qual esta est calibrada Caso se verifique uma anomalia o que pode ocorrer por a v lvula estar danificada ou mal calibrada ser emitido um aviso o que possibilitar a actua o dos meios necess rios para prevenir um excesso de press o descontrolado ESA de Figura 17 Sistemas de monitoriza o remota www accutech com 62 A inclus o de sensores ac sticos permite ainda verificar a exist ncia de fugas fun o essa que permite ordenar a sua reparac o minimizando assim as perdas de produc o e os custos associados Note se que pelo facto de funcionarem em conjunto com os sensores de press o poss vel contabilizar a quantidade de produto expelida pela v lvula durante o seu disparo Adicionalmente este sistema permite criar um registo com v rios dados relativos ao funcionamento da v lvula dados esses que depois de analisados permitir o
27. seguran a pode levar ocorr ncia de acidentes interessante tamb m verificar que uma sensa o de inseguran a por parte do t cnico faz com que este demore mais tempo a desempenhar uma tarefa pois n o est concentrado unicamente na sua tarefa Isto conduz a uma quebra de produtividade e a uma desmotiva o do t cnico 2 8 Factores humanos na Manutenibilidade A influ ncia de factores humanos est presente em todas as actividades Esta tanto pode ser ben fica como prejudicial ou ent o impor limita es Os primeiros estudos do impacto dos factores humanos s o atribu dos a Frederick W Taylor 1911 quando efectuou v rios estudos para determinar o melhor desenho de p s para cavar Este foi o primeiro passo mas foi s na 2 Guerra Mundial que foram feitos estudos e an lises da influ ncia destes factores na Manutenibilidade Chapanis 1965 Neste per odo verificou se que existia uma grande rela o entre o desempenho dos equipamentos militares e os homens que os operavam e faziam a sua manuten o Verificou se que equipas de homens com a mesma organiza o e os mesmos equipamentos tinham desempenhos por vezes muito diferentes O Ex rcito concluiu a partir desta observa o que era necess rio incluir no projecto dos seus equipamentos esta preocupa o Dhillon 1999 2 8 1 Comportamento humano t pico Sabendo que o comportamento humano pode influenciar o desempenho dos sistemas foram feitos estudos
28. suas vantagens Utilizando como base o estudo apresentado seria interessante utiliz lo para demonstrar as potencialidades da an lise RAMS e os benef cios associados convencendo os a aplicar as medidas sugeridas e executar uma avalia o das mudan as reais que estas trariam ao sistema Considerando que nesta an lise foi abordada a Manutenibilidade como complemento poder ser analisada uma das outras componentes da RAMS No entanto sugere se que se fa a um estudo sobre a Fiabilidade o qual seria um excelente complemento para o estudo agora efectuado Note se que este ser mais facilmente executado se forem implementadas as medidas de registo de informa o as quais s o essenciais para esse estudo Uma ltima sugest o a aplica o da an lise RAMS tamb m na componente Manutenibilidade mas aplicada a outros sistemas o que permitiria verificar a grande capacidade de adapta o da RAMS e demonstrar e aplicar outro tipo de t cnicas para efectuar a caracteriza o do sistema 69 Refer ncias Andrade J Lu s A preven o e seguran a na empresa www revistaseguranca com Agosto 2009 Assis R Apoio a Decis o em Gest o da Manutenc o Fiabilidade e Manutenibilidade LIDEL Lisboa 2004 Assis Rui Manuten o Centrada na Fiabilidade Economia da Decis es LIDEL Maio 1997 Borgovini R Pemberton S Rossi M Failure Mode Effects and Criticality Analysis FMECA Report No CRTA
29. sugest o a ficha apresentada no anexo 2 Esta cont m os dados necess rios para ser poss vel criar um hist rico da respectiva v lvula o que ajuda a melhorar o plano de manuten o associado bem como facilita a selec o de materiais necess rios para uma interven o posterior Esta informa o dever estar registada em suporte inform tico para que seja mais f cil o tratamento de dados e seja poss vel aceder a esta informa o remotamente incluir na defini o do plano de manuten o estudos sobre a fiabilidade dos sistemas e seus componentes os quais permitam estimar com maior precis o as datas em que estes necessitar o de interven o Estas devem ser conjugadas com as outras datas legais e operacionais 64 melhorar a comunicac o entre a Integridade ISQ e o cliente de modo a que este ltimo transmita de uma forma mais c lere e precisa as altera es efectuadas aos sistemas e s suas condi es de servi o S assim ser poss vel caso seja necess rio estimar uma nova data para a sua manuten o pois as novas condi es poder o alterar a velocidade de deteriora o dos componentes e consum veis utilizados planear as interven es com base nas caracter sticas de cada v lvula usando como base as informa es de interven es anteriores a descri o dada pelo cliente e recorrendo experi ncia pessoal Devem ser tidos em conta pormenores tais como dimens es localiza o acessos
30. todo Auxilia a descobrir e considerar todas as causas poss veis do problema Recorre a uma representa o gr fica pass vel de ser lida e compreendida rapidamente que mostra todas as rela es causa e efeito Permite identificar reas que carecem de informa o necess ria para o estudo Conv m no entanto ter em conta as suas desvantagens ou limita es N o apropriado para problemas de elevado grau de complexidade nos quais exista uma grande interliga o entre v rias causas e problemas 16 2 4 3 Modos de falha efeitos e an lise de cr ticidade FMECA Este um m todo que avalia a severidade do efeito da falha e a sua probabilidade de ocorr ncia num sistema e no seu equipamento sendo atribu das prioridades aos modos de falha Cada falha potencial classificada de acordo com o seu impacto na miss o sistema e seguran a do equipamento e pessoal Borgovini 1993 O FMECA permite Determinar o efeito de cada falha no desempenho do sistema Identificar as causas de falha principais e criar o plano de preven o adequado Ajudar a desenvolver m todos de teste e t cnicas para resolver os problemas Pesquisar alternativas ao design actual considerando alta fiabilidade na fase conceptual do design Obter bases para an lises qualitativas de fiabilidade manutenibilidade seguran a e log stica O FMECA constitu do por duas partes FMEA Failure Modes and Effects Analisys e CA C
31. utiliza o de uma definic o mais correcta Fiabilidade para um sistema que possa ser reparado a probabilidade de um sistema executar a func o pretendida durante um intervalo de tempo espec fico sujeito a determinadas condi es e a uma determinada idade se as manuten es correctiva e preditiva forem executadas correctamente A Fiabilidade depende da ocorr ncia de falhas as quais n o poss vel saber exactamente quando ocorrem Esta situac o leva a que seja necess rio quantificar a Fiabilidade com base em valores probabil sticos A sua representac o R t Considerando que a defini o da Fiabilidade depende de probabilidades necess rio criar uma base de dados para possa ser aplicado um qualquer modelo seja a distribui o de Weibull a distribui o exponencial ou a distribui o Normal logar tmica Para uma melhor compreens o recomenda se a leitura de Assis 1997 Essa base de dados implica que sejam recolhidos dados do sistema durante o seu ciclo de vida criando assim o seu hist rico Se o tempo at ocorrer uma falha num sistema seguir uma distribui o de probabilidade ent o a Fiabilidade pode ser obtida recorrendo seguinte f rmula R t e oat 1 A t taxa de falhas dependente do tempo de vida Uma representa o muito utilizada na Fiabilidade a Curva de Banheira que pode ser observada na figura 1 e cujo objectivo descrever a variac o da taxa de falhas durante a vida do sist
32. 1 9 2533999 3912 0 1590909 6048 6048 0 3863636 9216 9216 0 6136364 10440 10440 0 8409091 e at Sos eS pp Figura 11 Ajustamento Weibull Bernard a 2 235 indica que a taxa de risco aproximadamente linear B 8554 corresponde a dizer que a v lvula tem associada uma probabilidade de falha de 0 63 em 8554 horas de funcionamento tp 0 significa que a v lvula n o tem um tempo sem falhas assegurado O pr ximo passo com os par metros estimados definir datas de manuten o O objectivo que seja assegurada uma probabilidade de n o exist ncia de falhas definida nos input s No caso das v lvulas ser usado um valor de 0 95 pois necess rio garantir que a probabilidade de falha baixa devido ao seu cariz de equipamento de protec o Assumiu se ainda que existe um per odo de 360h 15 dias no qual ainda poss vel intervir sem que haja dano permanente Recorreu se folha de c lculo Intervalos entre inspec es de manuten o preditiva condicionada a qual produziu os resultados apresentados na figura 12 0 950000157 Momentos de Intervalos entre inspec o inspec es Probabilidade de falha funcional Fl P a 0 033230374 598 1982 0 038502965 441 2423 0 042722225 0 049999843 Momentos P Inspec o 0 953493211 0 931057297 0 909149304 0 887756812 0 86686769 0 846470093 Figura 12 Int
33. Ifi INSTITUTO SUPERIOR T CNICO An lise RAMS na componente Manutenibilidade Bruno Jos Azevedo de Lemos Disserta o para obten o do Grau de Mestre em Engenharia Mec nica J ri Presidente Prof Lu s Manuel Varej o de Oliveira Faria Orientador Prof Virg nia Isabel Monteiro Nabais Infante Co Orientador Prof Manuel Correia Alves da Cruz Vogal Prof Eduardo Joaquim Anjos de Matos Almas Outubro de 2010 Agradecimentos Gostaria de agradecer a todos os que directa ou indirectamente me ajudaram e contribu ram para a elaborac o deste trabalho Aos meus orientadores Professora Virg nia Infante do Instituto Superior T cnico Eng Manuel Alves da Cruz e Eng Jos Lopes dos Santos do Instituto de Soldadura e Qualidade Aos trabalhadores da Integridade que me receberam durante as ac es de manuten o e forneceram informa o durante as entrevistas especialmente ao Eng Daniel Viola e Eng Lu s de Sousa Ao departamento de manuten o da CUF que permitiu a visita s suas instala es e s pessoas que me acompanharam e forneceram informa o essencial nomeadamente Eng Pompeu Martinho e Eng David Ao Eng Rui Assis do ISQ pelos esclarecimentos e disponibiliza o de ferramentas de c lculo Ao director t cnico da Engebrites por toda a informa o e esclarecimentos sobre consum veis Eng Fernando Ramos minha fam lia por todo o apoio em especial Jos Maria e Pedro Lemos A Luciana
34. Sequeira por todo o apoio emocional e compreens o Resumo Um mercado cada vez mais competitivo e exigente procura continuamente m todos que garantam uma maior Disponibilidade e Seguranca dos sistemas o que leva a procura de t cnicas que promovam uma melhoria desses factores Conscientes da complexidade de cada sistema considerada uma abordagem do sistema que avalie a sua Fiabilidade Disponibilidade Manutenibilidade e Seguranca designada como RAMS Esta permite analisar um sistema e actuar sobre cada factor para atingir os objectivos verificando a sua influ ncia em cada um dos outros No seguimento da filosofia de melhoria cont nua por parte do Instituto de Soldadura e Qualidade a RAMS ser aplicada a presta o de servi os de manuten o de v lvulas de seguranca na ind stria de processo visando uma melhoria na Manutenibilidade que conduza ao aumento da Disponibilidade e Seguranca Pretende se envolver os utilizadores do servico no processo criando uma sinergia entre estes e o prestador do servico a qual permita atingir uma adequada combina o entre o desempenho resultante da aplica o da metodologia RAMS e os custos envolvidos Neste trabalho foi realizada uma an lise RAMS na componente de Manutenibilidade a v lvulas de seguran a Para tal foram definidos m todos e t cnicas que permitiram caracterizar o sistema e identificar situa es problem ticas associadas Manutenibilidade Com base nos resultados da a
35. a til para se ter uma primeira ideia do planeamento e visualizar as datas poss veis 54 Dias Restantes At Pr xima Interven o Inspec o obrigat ria M Dias necess rios Para Pedir O rin Manuten o Inspec o 8 m1 Empanque H2 Sede Obturador 500 1000 1500 2000 Figura 13 Representa o visual do plano de manuten o 55 3 8 Planear a Manutenibilidade Ap s an lise do processo que envolve a manuten o das v lvulas de seguran a e determina o das suas falhas e problemas associados ser a fase de planeamento que levar obten o da Manutenibilidade desejada Aqui ser o abordadas as decis es e procedimentos a adoptar para que se verifique a melhoria desejada Isto equivale a definir as solu es para suprimir os problemas ou minimizar os seus efeitos negativos nos objectivos do estudo 3 8 1 Acessos Toda a problem tica associada aos acessos bastante complexa e pode ser abordada de duas perspectivas A primeira passa por incutir nas empresas uma preocupa o com a cria o de acessos mostrando as suas vantagens e desvantagens Esta ter de ser uma preocupa o inclu da no projecto da f brica desde raiz e deve ser considerada sempre que seja feita uma remodela o ou expans o das instala es Para isso devem ser tidas em conta algumas linhas de orienta o gt garantir que poss vel remover a v lvula do seu local gt criar condi es de acesso aos equipamentos
36. ac es devem ser tomadas algumas precau es e Equipar os trabalhadores com protectores auriculares quando necess rio consultar a Directiva 2003 10 EC e Em locais que seja necess rio comunicar e n o se consiga ouvir bem equipar os trabalhadores com intercomunicadores e Desenhar os equipamentos para que seja reduzido o ru do usar silenciadores e outras t cnicas redutoras de ru do nos locais que seja necess ria interven o humana 2 8 6 Olfacto Este um factor pouco importante para desempenhar fun es de manuten o Este pode ser utilizado se o trabalhador conseguir detectar por exemplo uma fuga de g s atrav s do cheiro No entanto n o um sistema fi vel e n o deve ser usado como sistema de alarme em caso algum O problema pode ser a sensibilidade de cada um e no caso de pessoas mais sens veis ser necess rio utilizar uma m scara para evitar enjoos Esta recomenda o nada tem a ver com a necessidade de usar m scaras espec ficas em ambientes com atmosferas perigosas pois essas servem para proteger os trabalhadores de danos f sicos 2 9 Distribui o de Weibull A ltima metodologia a ser abordada a da distribui o de Probabilidade Weibull Esta permite definir atribuir modelos matem ticos que representam simulam problemas reais A grande vantagem deste m todo a sua capacidade de adapta o para a an lise de diferentes casos Murthy et al 2004 t o distintos como o cresciment
37. ada Todos os componentes que n o necessitem de substitui o s o submetidos a uma beneficia o Quando todos os componentes est o prontos a v lvula montada sendo utilizados os consum veis adequados 3 4Certifica o A legisla o Portuguesa e da Uni o Europeia n o especifica como o processo de certifica o deve ser feito mas a Uni o Europeia que determina quem s o os certificadores autorizados consultar directiva 97 23 EC O ISQ uma das entidades habilitadas para certificar v lvulas de seguran a e outros equipamentos sobre press o ESP Os engenheiros do ISQ executam o processo de certifica o com base na norma API 527 que aceite internacionalmente Nesta est o definidos os m todos e par metros para a realiza o do teste de estanquicidade de v lvulas de seguran a e os crit rios para a aprova o da v lvula de seguran a A v lvula colocada novamente na bancada e submetida aos testes Se for aprovada colocado o selo que comprova a sua certifica o e que serve tamb m como garantia para verificar numa pr xima inspec o se a v lvula foi aberta ou n o O respons vel pela certifica o preenche um certificado que ser entregue aos propriet rios da v lvula juntamente com a ficha de repara o sendo que esta conter todos os dados registados no teste 38 3 5 Metodologia A an lise RAMS de um sistema implica que sejam considerados todos os par metros que est o envolvid
38. aior quantidade de dados poss vel pois aumenta o seu know how um registo escrito da sua experi ncia e permite que n o se desperdice tempo a analisar e solucionar um problema que j tenha sido encontrado no passado note se que a procura de novas solu es para um problema deve ser sempre encorajada o que ser mais f cil se houver um registo das suas causas e solu es adoptadas anteriormente Estas medidas permitem que o conhecimento e experi ncia ganhos durante os anos n o se percam com a sa da ou falecimento de um trabalhador ou que seja criada a depend ncia de uma pessoa espec fica para solucionar os problemas 3 7 1 Distribui o de Weibull aplicada s v lvulas Uma das vari veis essenciais na concep o do plano de manuten o a data em que uma interven o deve ser realizada A coordena o de datas que envolvem os prazos legais e paragens estipulados pelo utilizador relativamente simples No entanto tudo se torna mais 48 complexo quando necess rio incluir nesse plano intervenc es que nao t m datas pr definidas Torna se assim necess rio conseguir prever as paragens extras nas quais a v lvula necessita de manutenc o sendo que estas dependem essencialmente do tempo que um sistema funciona at um dos seus rg os precisar de manuten o MTBF E tal como referido anteriormente estas interven es devem ser realizadas no momento em que o impacto seja menor entenda se preju zo Cria se e
39. am os far is em locais inacess veis impossibilitando desta forma o utilizador de mudar uma simples l mpada A ocorr ncia de uma avaria num sistema e a sua respectiva repara o ou uma manuten o agendada implica sempre que esse sistema pare de funcionar Torna se assim imperativo criar as condi es que permitam responder rapidamente e eficazmente a essas necessidades Surge assim a necessidade de melhorar a Manutenibilidade e introduzir essa preocupa o desde a fase inicial do projecto do sistema e mant la enquanto este estiver em servi o importante ter em mente que durante o desenvolvimento de um sistema para al m de toda a aten o que necess ria ter com a desempenho do mesmo em funcionamento necess rio precaver as suas necessidades de manuten o e simplific las o mais poss vel Actualmente verifica se que muitas vezes os fornecedores de servi os de manuten o apenas s o chamados pelas empresas utilizadores quando necess ria uma interven o deixando depois de haver uma comunica o A introdu o da metodologia RAMS ir procurar que exista uma maior liga o entre os utilizadores e os fornecedores que permita obter mais valias para os dois No caso dos utilizadores procura se obter uma redu o dos custos de opera o e uma maior disponibilidade dos sistemas e os fornecedores procuram diminuir os tempos de manuten o ter uma maior facilidade na execu o das opera es um aumento da
40. areerasereantaaaan 20 24 Factores de DESIGN latinas 23 2 7 1 Acessiblid aii 26 2 7 2 Permutabllid es ts las dt As ua les Said 26 27 3 WORMANZACAO tada 27 2 7 4 Mostradores e Medidores ccccccnonnnccccccccnncnnnnnnnnnnnnnnonnnnnnnannnnncnnnnnnnnnnnns 27 266 e AA Cec deel E A alc Meee te Me ne a 28 2 8 Factores humanos na Manutenibilidade n 28 2 8 1 Comportamento humano t pico serrana 28 28 2 SOMIDO S rat cornea do aah one 29 283 MEO pipa a E rasta 30 284 ad 30 20 9 AU dd cds 30 vil 2 8 6 OlfaciO sa 31 2 9 Distribui o de VIDA eiii att 31 80 Caso Ee a 35 MTrOd a e Ra RR 35 3 2 Descri o da V lvula de Seguran a cooccccnnnoncccccncconinonnnnnnnnnnncnananannnnnnnnnnn 36 8 3 Manuten o ze E alas 38 34 AGCOMMCACAO olas 38 E A PRE RM RNP PRN RD Seabed ex 39 3 6 An lise RAMS das V lvulas de Press o de 41 Plano de MANUL NC O a 48 3 7 1 Distribui o de Weibull aplicada s 48 A A 53 3 3 Goncilia o de Cotas tn bs 54 3 8 Planear a 56 3 8 1 A
41. aso a ser analisado a presta o de um servi o Esta ali s uma das vantagens da an lise RAMS a capacidade de se adaptar a diferentes processos ou sistemas Neste caso a abordagem do design ser feita relativamente s instala es das f bricas Ser assim aplicado o conceito de ciclo RAMS no qual ser o feitas as an lises necess rias e depois ser o aplicadas na fase apropriada 3 6 3 An lise do sistema Uma an lise correcta implica considerar todos os factores que influenciam a Manutenibilidade Nesta incluem se os procedimentos executados antes durante e depois das ac es de manuten o das v lvulas de seguran a e identifica o das falhas ou dificuldades encontradas e as suas causas Ser importante definir bem as rela es existentes entre os 41 diferentes factores e como eles se afectam mutuamente O primeiro passo sera dissecar o processo de manuten o nas suas etapas Aceder a v lvula Retirar v lvula de servigo Transportar v lvula para a oficina Efectuar testes iniciais e opera es de manuten o Calibrar e certificar a v lvula OP ON O Transportar e colocar a v lvula em servi o 1 e 2 Etapa Aceder v lvula e retirar a v lvula de servi o A primeira etapa consiste em os t cnicos conseguirem aceder a v lvula para proceder a sua remoc o As dificuldades encontradas aqui tamb m se aplicam em alguns casos nos quais preciso ter acesso para efectuar apenas uma ins
42. cess rio por vezes refor las estruturalmente o que implica custos acrescidos caso seja necess rio contratar algu m para desempenhar essa tarefa A inclus o inicial de meios de acesso e locais para os trabalhadores poderem desempenhar as suas tarefas seria mais econ mica pois seria integrada de raiz fazendo com que a m o de obra utilizada fosse a mesma que utilizada na constru o das instala es Outra consequ ncia o aumento do MDT o que diminui a Disponibilidade a qual se pretende aumentar Outro aspecto relacionado com o projecto da f brica a necessidade de existir espa o suficiente para os trabalhadores manusearem as ferramentas Esta uma situa o que quando se verifica tamb m problem tica pois muito do trabalho de remo o de pernos executado com ferramenta que se servem da for a do trabalhador tal como chaves de bocas ou chaves inglesas o que implica que este necessite de espa o suficiente para colocar a ferramenta nas porcas e para poder exercer for a na ferramenta servindo se do efeito de alavanca Considerando que o bin rio aplicado dado pelo produto da for a aplicada pela dist ncia ao seu ponto de aplica o se n o existir espa o suficiente n o se poder aplicar o bin rio necess rio para remover a porca Isto pode acontecer porque por vezes as v lvulas s o instaladas e posteriormente s o adicionados outros equipamentos ou estruturas que deixam pouco espa o livre pois n o se
43. com os construtores tornando assim invi veis quaisquer tentativas de serem feitas altera es ao sistema durante o seu projecto Ser assim interessante analisar um pouco melhor alguns dos factores que poder o ser modificados descrevendo uma metodologia que promova a sua melhoria 2 7 1 Acessibilidade Comecemos pela primeira necessidade numa ac o de manuten o aceder ao sistema A quest o da acessibilidade considerada segundo o DoD 1976 como uma das principais causas de aumento do tempo dispendido numa ac o de manuten o As causas para esta situa o s o v rias tais como localiza o do sistema e meio ambiente onde est inserido falta de visibilidade dos t cnicos para realizar as tarefas os tipos de tarefas de manuten o que devem ser feitas o perigo associado utiliza o dos acessos o vestu rio utilizado pelos t cnicos as ferramentas e acess rios necess rios realiza o das tarefas e inexist ncia de espa o suficiente para realizar as tarefas 2 7 2 Permutabilidade A capacidade de poder utilizar as mesmas pe as nos v rios sistemas tem v rias vantagens que beneficiam a Manutenibilidade tais como reduz o stock de pe as sobresselentes permite uma maior familiariza o por parte dos t cnicos o que diminui os tempos de opera o e permite criar uma base de dados mais precisas Esta ltima conseguida pelo facto de estarem em servi o diversas pe as iguais o que permite recolher
44. da combina o de outras falhas com recurso a um bloco l gico Pp Bloco l gico AND Bloco l gico OR Tabela 3 S mbolos utilizados na rvore de an lise de falhas A utiliza o deste m todo implica numa primeira fase definir todos os eventos estados indesejados do sistema ou objecto do estudo Seguidamente faz se uma an lise do sistema com o intuito de descobrir e caracterizar todas a situa es que possam resultar na ocorr ncia de um evento estado indesej vel O resultado um diagrama que expressa com clareza as causas de falha poss veis associadas ao sistema e as poss veis rela es entre elas O passo final introduzir no diagrama as probabilidades das falhas associadas a cada bloco funcional tendo em conta Bloco AND P Yo IkitP YD i 1 2 3 n 6 P Y probabilidade de ocorr ncia da falha de sa da P Y probabilidade de ocorr ncia da falha de entrada i 19 Bloco OR 1 1 i 1 2 3 n 7 P Eo probabilidade de ocorr ncia da falha de sa da P E probabilidade de ocorr ncia da falha de entrada i A defini o total do diagrama fica dependente de serem conhecidas as probabilidades associadas a cada falha Tal s poss vel se for instaurada uma pol tica para que sejam recolhidos e documentados dados relativos s falhas ou falta delas sendo assim constitu da uma base de dados para estudos futuros Wang 1999
45. dos equipamentos Costa et al 2001 No caso dos pernos esta varia o de press o resulta no aumento de press o suportada por estes podendo ser atingida a sua tens o de ced ncia levando eventualmente sua deforma o pl stica o que resultaria em fugas Nayyar 1999 Uma solu o para esse problema seria colocar anilhas de carga viva Estas anilhas t m um desenho especial ver figura 15 comportando se como uma mola rn ca ty ae E A ES A rr f ee ro fes gt GS d oa aan gt a em lt y 27 SS Sette 7 r E es S o ame a lt j Figura 15 Anilhas de carga viva e suas configura es fonte www pump zone com Esta caracter stica permite compensar uma deformac o el stica do perno garantindo uma for a de aperto que mant m o empanque sobre tens o o que assegura a estanquicidade Outra das vantagens o amortecimento das vibrac es na v lvula Na figura 15 podem ser observadas algumas das configura es que podem ser feitas com as anilhas de carga viva 3 8 5 Transporte da v lvula O transporte da v lvula de seguranca implica numa primeira fase conseguir aceder a ela necessidade j abordada Numa segunda fase necess rio planear a log stica associada ao seu transporte at a oficina Para efectuar esse planeamento antecipadamente e de forma eficaz nece
46. e Funda o Comissionamento Garantia Opera o Utiliza o Manuten o Modifica o Custos de Utiliza o Renova o Reabilita o Descomissionamento Custos de Abate Dispensa Abate Demoli o Tabela 2 Custos associados ao LCC fonte Stapelberg A equa o 5 permite calcular o custo do ciclo de vida associado ao sistema considerando as categorias de custo presentes na tabela 2 LCC Cp Cy 5 Cg custos de especifica o Cr custos de funda o Cy custos de utiliza o Ca custos de abate 14 2 4 M todos e T cnicas para uma Implementac o RAMS 2 4 1 Introdu o aos m todos e t cnicas A implementac o da RAMS na componente de Manutenibilidade necessita de m todos e t cnicas que permitam a sua correcta introduc o Ser o escolhidos m todos e t cnicas utilizados igualmente em an lises de Fiabilidade e Qualidade que mostraram tamb m bons resultados quando aplicados na melhoria da Manutenibilidade Deste modo ser o considerados diagramas de causa efeito m todos de falha efeitos e an lises de criticidade FMECA rvores de an lise de falhas e gest o total de qualidade Ser abordado tamb m a melhoria do design numa perspectiva da engenharia que permita obter vantagens tal como um melhor desempenho em servico ou design que permita uma desmontagem mais r pida Este m todo exige que se considere todos os eventos que ocorram com o equipamento d
47. e ser feita uma an lise que permita avaliar a sua Manutenibilidade Esta ser uma mais valia para os projectistas que poder o assim saber quais as reas que necessitam de ser revistas e consequentemente melhoradas ou at mesmo totalmente modificadas ou suprimidas Tal como foi referido anteriormente a Manutenibilidade afecta a Disponibilidade ao ser considerado o par metro MDT na equa o 4 Este o par metro que deve utilizado para quantificar a Manutenibilidade Sabendo que ele resulta do tempo necess rio para reparar o sistema e arranque e do tempo dispendido com toda a log stica ser ent o nessas reas que ter o de ser feitas melhorias 2 2 4 Seguran a A Seguran a pode ser definida como o conjunto quer das medidas de protec o de pessoas e bens contra amea as naturais ou provocadas quer das formas de interac o e comunica o que resultem da aplica o dessas medidas Andrade 2009 A esta est o sempre associadas as no es de risco e perda O risco encarado como a combina o da possibilidade de ocorrer uma situa o perigosa com a severidade das suas consequ ncias Como tal planeamento da Seguran a procura sempre identificar as situa es potencialmente perigosas agindo sobre o design ou altera o de procedimentos que conduzam sua extin o Tendo em conta que nenhum sistema isento de falhas de seguran a existe a necessidade de classificar os tipos de risco para se saber o n ve
48. e system and identify issues associated to Maintainability Based on the results of this analysis there was a definition of measures to be implemented in order to solve or minimize the issues encountered Keywords RAMS Reliability Availability Maintainability Safety and safety valves Vi Indice PIQFACECIMEINOS ROMERO DR at ia ta ROS gustan bea E RR ees II ADS AC cies cate has a ia AE anaes V MAA ee tes INN IX Indice detabelas A eNO OR Ts X DOTES erecta eter RR RES aAa ER AE ai XI de aan DRDS GEE aa 1 1 1 Problema emana Sue siga Duas asc Te Sun casta 1 2 Estado CA Ae o tase sect ca a Do E sab ee ada oa a Ghee alee Cd ee a a 3 2A Evolu o Hist rica da RAMS tucanes 3 2 2 Caracteriza o da An lise RAMS rea 5 2 2 1 Fiabilidad tad 5 222 DISPonibilidade ii da 8 220 IManitenibilldade lt cana asda eres is Caan ti la 9 2 2 4 Seguran a ad 9 23 ACI RAM Sa ias 11 2 4 M todos e T cnicas para uma Implementa o 15 2 4 1 Introdu o aos m todos e t cnicas 15 2 4 2 Diagramas Causa efelto oocoonnnnccicnnnnnccnnnnonccccnnnnnnnnnnnnnnncnnnnnnnnnnnnnnnnnnncnnnnn 15 2 4 3 Modos de falha efeitos e an lise de cr ticidade FMECA 17 2 5 rvore de an lise de dalhas 18 2 6 Gest o total de qualidade e
49. eis de melhoria Este deve ser definido com o intuito de serem cumpridos os objectivos estabelecidos inicialmente sem comprometer o cumprimento de outras condi es impostas tais como condi es do cliente ou restri es legais 5 Validar a Manutenibilidade Ap s a elabora o do plano necess rio realizar an lises simula es e testes que corroborem as modifica es inseridas Esta fase permite tamb m descobrir problemas que n o tenham sido solucionados na primeira abordagem ou problemas que surjam depois das altera es Consegue se assim validar a efici ncia das medidas adoptadas 6 Monitorizar e analisar o desempenho operacional A fase final consiste em determinar a Manutenibilidade do sistema em funcionamento real Aqui ser o identificados os eventuais problemas associados sua coloca o em servi o e novas necessidades de melhoria Toda a informa o recolhida e procedimentos adoptados ser o compilados num relat rio e adicionados a uma base de dados Esta ir constituir uma mais valia para a empresa ao aumentar o know how e servindo para melhorar os m todos de an lise A recolha de informa o foi feita com base nas entrevistas realizadas a funcion rios da Integridade do ISQ da CUF e da Engebrites Foram ainda realizadas visitas ao estaleiro da Integridade e s instala es da CUF ambas em Estarreja No mbito dessas visitas foi poss vel acompanhar os trabalhos realizados durante a paragem para ma
50. ema A curva divide se em tr s sec es distintas Fase inicial a taxa de falhas decrescente devido s falhas iniciais ou com mortalidade infantil Fase de Vida til assume se que existe uma taxa de falhas constante Fase de Final a taxa de falhas crescente devido s falhas de desgaste Fase Inicial Taxa de falhas A E Fase de Vida Util Fase Final tempo t Figura 1 Curva de banheira No entanto existe uma representa o introduzida por Smith 2005 que apresenta uma perspectiva um pouco mais detalhada na qual est o presentes as tr s distribui es o que permite entender melhor a curva resultante e quais os factores predominantes para o seu comportamento Uma descri o mais detalhada das tr s distribui es est presente na tabela 1 Fase Inicial Fase de Vida Util Fase Final Taxa de Curva resultante falhas A a H Y Falhas de as Falhas aleat rias 7 e iniciais R Falhas de q eee am a e q a up e tempo t Figura 2 Curva de banheira detalhada Fase nomes pelo qual conhecida Comportamento Causas Inicial Arranque Mortalidade Infantil Taxa de falhas decresce Essencialmente defeitos de design fabrico e montagem Vida Util Falhas aleatorias Falhas estocasticas Taxa de falhas constante Submiss o do componente a cargas de trabalho superiores a planeada causas desconhec
51. endo ser feita uma an lise do sistema v lvula de seguran a neste caso e dos seus componentes Existem v rios modelos que podem ser aplicados tendo sido escolhida a distribui o de Weibull neste caso Esta provou ser capaz de estimar valores aceit veis e bastante cred veis tendo em conta que a quantidade de dados possu dos era escassa e n o correspondia a falhas incapacitantes do sistema Considerando este facto necess rio salientar que caso existisse um maior n mero de dados e mais pormenorizados os resultados obtidos teriam sido mais precisos 66 5 Conclusoes A realizac o deste trabalho permitiu verificar a efic cia e aplicabilidade da an lise RAMS no caso particular de estudo a qual permitiu identificar problemas relacionados com a Manutenibilidade das v lvulas de seguran a que afectavam a Disponibilidade e Seguran a Durante todo o processo de recolha e tratamento de informac o concluiu se que para este caso e para que a an lise possu sse uma estrutura bem organizada se optasse por analisar o sistema seguindo a ordem pela qual todo o processo de manutenc o decorre Como tal o m todo de an lise prim ria consistiu em acompanhar os trabalhadores durante todo o processo para varias v lvulas Esta abordagem permitiu que se tivesse uma perspectiva igual a do trabalhador o que contribuiu para uma melhor compreens o dos problemas associados a cada etapa O passo seguinte foi a caracterizac o desses problemas
52. ente poss vel seguindo sempre as regras de seguranca e que n o existam equipas espera de meios de transporte para as v lvulas de salientar que nesta fase importante conciliar o volume de v lvulas recebidas pela oficina com a sua capacidade para que n o existam problemas de movimentac o das mesmas 4 Etapa Efectuar testes iniciais e opera es de manuten o Quando a v lvula chega oficina sujeita a uma r pida inspec o visual para procurar danos vis veis e preparada para ser efectuado o 1 disparo A nica situa o problem tica a necessidade de ter uma mesa de ensaios e material que se ajuste v lvula Este um teste importante pois permite aferir se a v lvula est a disparar e a que a press o Seguidamente a v lvula retirada do banco de ensaios e procede se abertura da v lvula Aqui pode surgir a mesma dificuldade que foi encontrada anteriormente em retirar os pernos sendo as causas as mesmas Verifica se assim que este um problema que aumenta o tempo dispendido na manuten o em v rias fases cuja supress o seria muito ben fica para a diminui o do MDT Outro dos problemas verifica se quando ap s todos os pernos terem sido retirados n o se consegue separar o corpo da v lvula A causa prim ria uma m escolha do empanque utilizado Este usado durante um per odo de tempo superior ao estipulado pelo fabricante fazendo com que as suas propriedades mudem e q
53. entes a manutenc o s o amortizados durante o ciclo de vida do sistema NASA TM 46284 A preocupac o de ser introduzida logo na fase inicial de desenvolvimento esta filosofia de design orientada tamb m para a Manutenibilidade surge pelo facto de quanto mais tardia a sua introduc o maiores ser o os custos para a alterac o do design e mais dispendiosa ser a pr pria manutengao tal como pode ser observado figura 7 Isto acontece porque quanto mais avancada for a fase do projecto menor ser a sua flexibilidade tornando assim mais dispendiosas todas as alterac es no design Custo de aplicac o dos Capacidade de manobra principios de Manutenibilidade para aplica o dos principios de Manutenibilidade Concep o Valida o Fases de desenvolviento Produ o Funcionamento 4 escala total Figura 7 Capacidade de manobra vs custo de aplica o dos princ pios de Manutenibilidade fonte NASA TM4628A 23 Existem varios factores que podem ser considerados durante uma an lise do design Seguidamente est o presentes os mais referenciados de acordo com o DoD 1976 Acessibilidade Ferramentas Pontos de teste verificac o Conex es Comandos Inv lucros tampas e portas Etiquetagem Montagem e sistema de aperto Mostradores Manivelas Manuais e listas de tarefas Factores de seguran a Equipamento de testes Esta uma lista com muitos factores mas a necessidade de melhorar cada vez mais fe
54. entos sob Press o e foi sendo complementado com instru es t cnicas complementares Em algumas delas nomeadamente a publicada no Despacho n 24261 2007 est o bem definidas dist ncias de seguran a para reservat rios Relativamente cria o de acessos para manuten o a legisla o vaga com umas refer ncias breves em que dito que deve ser facilitado o acesso mas sem quaisquer recomenda es Desta situa o resulta que muitas instala es s o projectadas sem pensar na necessidade de realizar ac es de manuten o e ou inspec o Esta uma abordagem errada pois a falta de meios de acesso e plataformas para trabalhar dificulta muito qualquer trabalho de manuten o que seja necess rio efectuar o que implica complica es a n vel log stico caso seja necess ria a montagem de estruturas provis rias que permitam o acesso em alguns locais Muitas vezes opta se por esta solu o pois considera se apenas a obrigatoriedade legal em inspeccionar o ESP e a respectiva v lvula de cinco em cinco anos e como tal seria uma situa o mais vantajosa ter estas estruturas tempor rias No entanto muitas vezes estas estruturas acabam por se tornar permanentes pois verifica se que as v lvulas necessitam de uma manuten o mais regular obrigando a que seja necess rio aceder v lvula em per odos de tempo inferiores a 5 anos e a ter um r pido acesso v lvula Esta mudan a de estatuto das estruturas faz com seja ne
55. ervalos entre inspec es de manuten o Os resultados obtidos indicam que seria necess rio proceder se a inspec es nos momentos Mn Isso levaria a que fosse feita uma primeira inspec o passados aproximadamente 2 5 meses Note se que os intervalos de inspec o v o diminuindo pois nestas inspec es considera se que o equipamento est em bom estado n o sendo assim substitu do por esse 52 motivo que existe esta diminuic o dos intervalos para contabilizar o tempo de vida acumulado assegurando que a fiabilidade se mant m a estipulada 5 Validac o do modelo O processo de validac o do modelo complicada de se fazer no caso de estudo pois as datas consideradas na recolha de dados n o correspondem a falhas que impecam o disparo da v lvula Regra geral s o falhas que resultam em fugas e como tal em termos pr ticos ningu m ir despender os recursos necess rios retirada de servi o e abertura da v lvula tempo de paragem pessoal e custos associados se a fuga que existir for m nima No entanto isto apenas v lido para produtos para os quais isto possa ocorrer pois se for um produto venenoso cancer geno ou similar que possa afectar a sa de dos trabalhadores ou o meio ambiente ter de ser efectuado um controlo muito rigoroso desses sistemas Caso este sistema se enquadrasse nesse quadro faria todo o sentido implementar as datas de inspec o obtidas E a sim seria poss vel verificar se tinha
56. es aspectos quando for necess rio tomar decis es necess rio que os respons veis pela 20 elabora o do plano manuten o saibam qual o seu principal objectivo e as restri es impostas pelas condi es do cliente A oferta de um servi o ou produto que o cliente reconhece como ser de qualidade tem como principal vantagem conseguir a satisfa o do cliente sendo assim mais f cil obter a fidelidade do cliente Oakland 2004 Este um factor que torna importante pois segundo Griffin 1997 manter um cliente mais barato do que conquistar novos Um cliente satisfeito habituado a um servi o com qualidade lida melhor com eventuais falhas pois tem confian a no prestador de servi os reconhece as suas aptid es e acredita na sua capacidade de rectificar a falha Tudo isto faz com que a reputa o da empresa aumente promovendo a angaria o de novos clientes O recurso TQM visa essencialmente dois aspectos uma melhoria cont nua dos processos produto e a satisfa o do cliente Segundo a ISO 9000 2005 est o definidos oito princ pios para uma melhoria da gest o da qualidade Focar a aten o no cliente Lideran a Envolver as pessoas Analisar o processo Abordar o sistema numa perspectiva de gest o Melhoria cont nua Abordagem factual tomada de decis es Manter rela es mutuamente ben ficas com os fornecedores 21 A implementac o da TQM pode ser feita seguindo a met
57. estudar melhor o MTTF associado a cada v lvula Estes dados poder o depois ser utilizados no aperfeicoamento do plano de manutenc o 3 8 8 Ficha da v lvula Este um documento que dever ser atribu do a cada v lvula e que conter uma descri o da v lvula e o seu historial Nele ser o inclu das as informa es referidas nos par grafos anteriores e notas que se achem relevantes Deve ter um formato digital permitindo assim realizar uma busca autom tica nas v rias fichas O trabalhador poder assim verificar se um problema com o qual se deparou j foi encontrado antes ou visualizar rapidamente a ficha de uma v lvula e suas caracter sticas Numa perspectiva de inova o e considerando que por vezes as equipas do ISQ Integridade est o espalhadas por v rios pontos do pa s seria interessante criar uma plataforma de acesso base de dados atrav s da internet com recurso a login do utilizador Isto permitiria o acesso remoto s fichas de trabalho e a possibilidade de as actualizar imediatamente sem existir a necessidade de se deslocar a um s tio espec fico No anexo 2 pode ser visto um exemplo de como poderia ser essa ficha O bot o que diz Premir para ver foto permite que o utilizador visualize a foto da v lvula se esta estiver dispon vel 63 4 Resultados A implementac o da an lise RAMS com recurso as ferramentas descritas em 2 4 permitiu identificar situacdes desfavoraveis relacionadas com a Manuten
58. eu funcionamento normal num intervalo de tempo quando sujeito a uma manuten o que utiliza procedimentos e recursos pr definidos MDT Mean Down Time tempo m dio de indisponibilidade Melhoria Cont nua corresponde a um processo de gest o que avalia constantemente o desempenho de um sistema e introduz medidas e inova es que permitam melhorar esse mesmo sistema Imai 1986 MLDT Mean Logistics Delay Time tempo m dio de atrasos de log stica atraso motivado por quest es administrativas espera de pe as ou trabalhadores MTTMA Mean Time To a Maintenance Action tempo m dio entre ac es de manuten o correctiva ou preditiva MTTF Mean Time to Failure tempo m dio at a ocorr ncia de falhas Risco combina o da possibilidade de ocorrer uma situa o perigosa com a severidade das suas consequ ncias Seguran a conjunto de medidas que visa proteger bens e pessoas de eventos ou exposi o a algo que possa resultar em danos Est o sempre associados no o de seguran a os conceitos risco e perda os quais s o utilizados para definir o grau de seguran a V lvula de seguran a equipamento que protege sistemas pressurizados do excesso de press o evitando que sejam danificados ou destru dos XI XII 1 Introduc o 1 1Problema em an lise Actualmente verifica se a exist ncia de uma mentalidade que procura optimizar os processos na tentativa de maximizar os lucros Nos ltimos anos tem
59. eus limites f sicos 2 8 2 Sentidos As pessoas relacionam se com o meio onde est o recorrendo s suas capacidades sensoriais vis o audi o tacto olfacto e paladar Este ltimo n o ser importante nesta abordagem mas os restantes devem ser explorados pois ser o este os utilizados pelos t cnicos de manuten o Conv m ent o definir quais os pontos fortes e fracos de cada sentido como tirar o m ximo proveito deles e saber as situa es a evitar 29 2 8 3 Visao A vis o desempenha um papel importante durante as ac es de manuten o pois necess rio que o trabalhador consiga ter uma percep o visual do meio que o rodeia para poder manusear todo o equipamento e ter no o dos perigos que o rodeiam A vis o consiste em todo o processo de ver algo desde que os olhos captam a luz at ao momento em que esses impulsos s o recepcionados e interpretados no c rebro O olho humano apenas consegue ver dentro do espectro vis vel que se situa entre os 400 nm e os 700 nm do espectro electromagn tico Este mecanismo de funcionamento faz com que o olho humano seja sens vel luz amarela esverdeada e veja de forma diferente consoante o ngulo de observa o Isto faz com que ocorram situa es que devem ser tidas em conta e Quando olha em frente o olho humano consegue distinguir todas as cores mas quando aumenta o ngulo de observa o deixa de conseguir distinguir com precis o algumas cores e Em l
60. familiarizados e que lhes proporcionaram um desempenho aceit vel at data 2 Estado da Arte 2 1 Evoluc o Historica da RAMS E dif cil definir com exactid o o inicio dos estudos sobre Manutenibilidade e da an lise RAMS como um todo No entanto Dhillon 1999 conseguiu descrever a hist ria da evolu o da Manutenibilidade segundo o qual teve in cio no come o do s culo XX no seu livro Engineering Maintainability How to Design for Reliability and Easy Maintenance A primeira refer ncia surge em 1901 num contracto do Army Signal Corps para desenvolvimento do avi o dos Wright Brother s est especificado que o avi o deve ser f cil de operar e de reparar DoD 1976 O in cio da defini o do conceito de Manutenibilidade tal como ele conhecido hoje pode ser atribu do ao per odo entre a 2 Guerra Mundial e os anos cinquenta Sabe se que durante os per odos de guerra surgem sempre muitas inova es promovidas por todo o esfor o de guerra tentando sempre inovar Foi durante este per odo que o Departamento de Defesa dos Estados Unidos realizou v rios estudos sobre o estado das suas for as militares nos diversos ramos obtendo resultados preocupantes Verificou se que no Ex rcito em qualquer momento estavam fora de servi o ou em repara o entre dois ter os e tr s quartos todos os equipamentos A Marinha verificou que durante as opera es o equipamento electr nico estava operac
61. ficina Esta uma etapa que necessita de uma coordena o eficiente dos meios de transporte dispon veis para que seja assegurado um transporte r pido e seguro da v lvula de seguran a entre o seu local de instala o e a oficina Para tal devem ser considerados os seguintes factores peso da v lvula dimens es da v lvula e chamin s associadas caso as tenha dist ncia at oficina O primeiro passo com base nestes factores definir quais os m todos de transporte necess rios empilhadoras gruas ou at mesmo carrinhas de transporte Esta ltima necess ria quando se trata da repara o ou beneficia o de uma v lvula que ter de ser transportada para uma oficina que se encontre a uma dist ncia consider vel da instala o Em alguns casos de v lvulas com dimens es e peso reduzidos poss vel recorrer a carrinhos de m o Uma combina o poss vel a utiliza o da grua para colocar no solo uma v lvula localizada num plano mais elevado e depois utilizar o carrinho de m o para a transportar at a oficina Note se que tamb m deve ser tido em conta o n mero de trabalhadores caso sejam necess rios para manobrar a v lvula durante a sua retirada de servi o e na sua chegada ao solo O objectivo com base na an lise feita definir o tipo e quantidade de meios de transporte e tamb m a quantidade de trabalhadores necess rios para que todas as v lvulas 45 sejam movimentadas o mais rapidam
62. forma Redu o da probabilidade de ocorrer dano na pe a ou sistema Melhoria da Fiabilidade Redu o da curva de aprendizagem da manuten o Sistemas de teste previamente montados ou indicadores mostradores que permitam ver rapidamente as falhas Redu o do custo e tempo de manuten o Aumento da Disponibilidade do sistema Melhoria da satisfa o do cliente Pouca ou nenhuma necessidade de ferramentas especiais Redu o do investimento na manuten o Melhoria da satisfa o do cliente Redu o do invent rio de ferramentas Meios de aperto normalizados Redu o do stock de pe as sobresselentes Redu o do custo do produto Redu o do custo e tempo de manuten o Redu o de componentes na montagem final Redu o do custo do produto Melhoria da Fiabilidade Redu o do stock de pe as sobresselentes Tabela 4 Rela o entre caracter sticas de design e benef cios adaptado de RIAC Como se pode verificar na tabela 4 poss vel obter v rios benef cios de diversas formas No entanto tendo em conta o intuito de se ter uma melhoria da Manutenibilidade nas v lvulas de seguran a existem alguns factores do design que poder o ser muito dif ceis ou 25 imposs veis de modificar pois muitas vezes s o solicitadas manuten es de sistemas que j est o instalados h alguns anos ou por vezes n o existe a possibilidade de ter parcerias
63. gal ou contratual indisponibilidade tempor ria de trabalhadores e em casos extremos danos catastr ficos ou mortes Assim torna se imperativo que sejam adoptadas as medidas exigidas por lei mas que seja igualmente institu da uma politica de melhoria cont nua das condi es de seguran a materiais e humanas 10 2 3 O Ciclo RAMS A realizac o de uma an lise RAMS completa de um sistema implica considerar todos os seus componentes e factores e perceber como eles se relacionam tornando poss vel agir sobre eles para alcan ar os objectivos definidos inicialmente Considerando todas esta interac es o correcto encarar a implementa o da RAMS como um ciclo Smith 2005 que pode ser visto na figura 4 Na parte superior est o representados as fases de especificac o e viabilidade que conduzem a fase de engenharia conceptual e finalmente ao design Na fase de especificac o devem ser inclu dos os objectivos Estes assumem um car cter de requisitos do projecto ou requisitos contratuais os quais podem incluir a avalia o do design ou da performance A vantagem de incluir requisitos contratuais evitar que a introdu o dos objectivos RAMS seja vista como perda de tempo ou capital fazendo com que seja encarada sem motivac o A metodologia RAMS muito din mica e como tal os objectivos podem ser alterados durante a fase verifica o de viabilidade caso as previs es iniciais verifiquem que n o podem ser alcan ado
64. ibilidade Esta identifica o permitiu passar para a pr xima fase a caracteriza o dos problemas encontrados e as suas causas Nesta fase foi tamb m poss vel identificar algumas sub causas o que foi bastante til para ter uma vis o mais pormenorizada da extens o de cada problema Isto permitiu verificar que em alguns casos existiam interliga es entre eles tal como na remo o dos pernos que influenciam o MDT em mais do que uma etapa do processo de manutenc o Como resultado dessa an lise foram definidas medidas a serem implementadas para que se verifique o objectivo do estudo uma melhoria da Manutenibilidade que resulte num aumento da Disponibilidade e Seguran a 4 1 Medidas a serem implementadas Como resultado da an lise efectuada foram definidas medidas a serem implementadas para que se verifique o objectivo do estudo uma melhoria da Manutenibilidade que resulte num aumento da Disponibilidade e Seguran a Seguidamente est o enunciadas essas medidas incutir ou refor ar em todos os intervenientes do processo de manuten o o esp rito de melhoria cont nua explicando e mostrando os benef cios que da adv m Este considerado um dos passos mais importantes e em alguns casos um dos mais dif ceis pois implica uma mudan a de mentalidade e de atitude perante algumas situa es executar uma recolha de dados sobre as ac es de repara o mais pormenorizada com toda a informa o relevante Uma
65. ibui o de Weibull como ferramenta para uma an lise RAMS esta ser feita considerando a an lise de sistemas Como tal no caso em estudo o tempo representado na equac o 11 por t corresponde ao tempo ciclos de vida ou qualquer outra medida descritiva de dura o de vida in Assis 2004 Tendo em conta as diferentes aplica es que pode ter necess rio referir que existem diferentes modelos da distribuic o de Weibull estando a sua escolha associada ao tipo de problemas que se pretende analisar 32 O processo para utilizar a distribui o de Weibull pode ser dividido em cinco etapas Murthy 2004 Recolha de Dados An lise de Dados Definic o do Modelo Estimac o dos Par metros Validac o do modelo Errado Correcto Figura 8 Diagrama de Weibull 1 Recolha de dados Esta pode ser efectuada em laborat rio ou no terreno A primeira beneficia do facto dos dados serem obtidos num ambiente controlado No entanto em muitos casos apenas se podem obter dados no terreno e por vezes existem situac es que s o dif ceis de simular reproduzir num laborat rio Os dados obtidos desta ltima forma poder o ser melhores para que estes estejam influenciados por factores incontrol veis caracter sticos do sistema que de outra forma n o poderiam ser simulados Existe ainda o caso no qual n o poss vel recolher dados Nomeadamente no caso de um produto novo ou de um do qual n o h registos
66. idas ou utilizac o inadequada Desgaste Fadiga Taxa de falhas cresce Ocorr ncia de corros o oxidac o perda de isolamento desgaste por fric o etc Tabela 1 Caracter sticas das distribui es de probabilidades importante esclarecer que no caso de sistemas mec nicos por vezes n o se verifica o comportamento descrito na Curva de Banheira Isto ocorre porque o principal factor que provoca falhas o desgaste bem aceite pelos utilizadores que alguns sistemas precisem de manuten o e substitui o de componentes durante a sua vida til antes que estes falhem tal como nos avi es ou autom veis Wilkins 2002 Sabendo que ser o precisas ac es de manuten o em alguns sistemas surge ent o a necessidade de utilizar outros indicadores de Fiabilidade que sirvam de base para a defini o de planos de manuten o Alguns desses indicadores s o Tempo m dio entre falhas MTBF Mean Time Between Failures Tempo m dio de repara o MTTR Mean Time to Repair Tempo m dio de paragem MTD Mean Time Down 2 2 2 Disponibilidade O par metro Disponibilidade relaciona a Fiabilidade a as caracter sticas de Manutenibilidade de um sistema resultando num ndice de efici ncia O seu objectivo tentar responder a pergunta O sistema vai funcionar quando for necess ria a sua utilizac o DoD 1982 a partir deste conceito que se deduz uma f rmula que
67. ional apenas 30 do tempo A Oitava da For a A rea estacionado na Gr Bretanha verificou que apenas 30 dos bombardeiros pesados estacionados numa base a rea estavam em estado operacional a qualquer momento e que a situa o era semelhante noutros aeroportos Outro avan o no desenvolvimento da Manutenibilidade foi a publica o em 1956 de uma s rie de 12 artigos em na revista Machine Design nos quais eram abordados temas como o design orientado para a Manutenibilidade de equipamentos electr nicos design de caixas e tampas recomenda es para projectar pontos de acesso para manuten o em equipamento electr nico uma aproxima o sistem tica para permitir a manuten o e recomenda es de design para incluir pontos de teste Retterer e Kowalski 1984 Em 1957 publicado o relat rio Reliability of Military Electronic Equipment pelo AGREE Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment no qual s o definidas recomenda es elaboradas por nove grupos de trabalho do AGREE que serviram de base para muitas das normas actuais sobre Manutenibilidade A cria o do AGREE deve se grande preocupa o manifestada pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos relativamente aos resultados apurados nos estudos referidos anteriormente pois estava comprometida a operacionalidade dos seus equipamentos e consequentemente a sua seguranga nacional No seguimento do trabalho desenvolvido pelo AGREE e seguindo as
68. l de Seguran a actual Stapelberg 2009 Eles s o divididos em tr s categorias as quais s o encaradas de formas distintas e Risco intoler vel N o aceite em nenhuma circunst ncia O risco implica a sua resolu o imediata com a inclus o de medidas que suprimam ou que reduzam a sua severidade e Risco toler vel considerado aceit vel desde que possa ser obtido algum benef cio e que o risco tenha sido reduzido tanto quanto poss vel A dificuldade reside em medir objectivamente o benef cio se for necess rio atribuir um custo a acidentes que resultem em danos f sicos ou morte e Risco negligenci vel S o riscos muito pequenos que s o quase considerados insignificantes n o necessitando de qualquer tipo de precau es A implementa o de medidas que promovam a Seguran a tem de ser vista como mais do que uma simples obriga o legal e ser encarada como uma obriga o tica e moral e uma mais valia para qualquer empresa Num mercado cada vez mais competitivo necess rio explorar qualquer factor que permita obter uma caracter stica diferenciadora pois todos os factores s o importantes na escolha do cliente Outro dos objectivos o da diminui o de acidentes de trabalho os quais implicam v rios factores negativos tais como aumento do tempo de repara o e consequente aumento do tempo em que o sistema est indispon vel m reputa o para a empresa aplica o de coimas por incumprimento le
69. ligeiras diferen as umas em rela o s outras mas o seu princ pio de funcionamento semelhantes A v lvula est desenhada para disparar durante uma emerg ncia ou em condi es anormais para prevenir o aumento da press o interna do fluido Em alguns casos pode ser utilizada tamb m para prevenir o v cuo interno excessivo Malek 2006 A press o de disparo definida com recurso a uma mola colocada entre dois batentes e a um perno de regula o ver figura 9 A press o de disparo proporcional for a exercida pela mola a qual depende da constante de rigidez da mola e da deforma o desta representada na equa o 12 Quando se verifica um aumento de press o no fluido a press o sobre o obturador tamb m aumenta fazendo o subir ou seja d se o disparo da v lvula e esta s fecha quando o fluido estiver press o para a qual a v lvula est calibrada O fluido que libertado pode ser escoado por uma chamin para a atmosfera recolhido num dep sito pr prio caso seja perigoso para o ambiente ou pessoas ou ent o em alguns casos volta para a linha de distribui o sendo utilizada uma v lvula de seguran a operada por piloto que tem uma configura o pr pria para esse efeito 36 Numero Designac o 1 Guilhotina 2 Braco de abertura manual 3 Perno de fixac o do anel superior 4 Perno de fixa o do inferior 5 Dreno 6 Sede 7 Obturador 8 S
70. m ocorrido falhas e fazer um registo delas que serviria para melhorar os par metros calculado inicialmente 3 7 2 Consum veis A escolha dos consum veis deve ter em conta as condic es de servico e deve ser assegurado que estes duram at a pr xima intervenc o As massas para lubrificac o os o ring e empanques representam um papel essencial no desempenho das v lvulas No caso das massas garantem o bom funcionamento mec nico dos componentes e os outros garantem uma estanquicidade eficiente Qualquer altera o nas condi es de servi o deve ser comunicada a Integridade ISQ para que se verifique se os consum veis aplicados s o os adequados e se resistem a essas novas condi es informando o cliente se necess rio proceder a uma altera o da data de manuten o Um dos casos que ilustra bem a import ncia de definir as condi es de funcionamento o seguinte Uma v lvula colocada numa linha de di xido de azoto possu a empanques e o ring com um tempo de vida esperada de 1 ano para essas condi es de servi o fluido press o temperatura etc No entanto esta linha tinha um local que n o estava bem vedado e pelo qual entrava gua o que resultava em 2 NO 0 1 gt HNO aq HNO aq 53 Formava se assim cido n trico HNOz e cido nitroso HNO Apesar de a contaminac o ser pequena e a quantidade de fluido que reagia e se transformava nao ser muita era a suficiente para atacar q
71. ma das melhores caracter sticas da an lise RAMS e uma das suas maiores dificuldades Isto porque se torna impratic vel estudar ou agir somente numa das suas componentes pois sempre necess rio considerar mesmo que pouco as outras Esta situa o verificou se neste estudo pois ao ser analisada a Manutenibilidade e ao serem implementadas medidas para a melhorar foram tamb m sentidas melhorias na Seguran a e Disponibilidade Este facto permitiu verificar que a an lise RAMS uma ferramenta muito poderosa e til nos casos em que se procura uma melhoria cont nua pois resulta numa an lise muito detalhada e extensa dos sistemas analisados se forem estudadas todas as suas componentes e correlacionadas as modifica es implementadas com os efeitos no sistema A an lise RAMS mostrou se muito eficaz ao estabelecer objectivos definir os problemas do processo caracterizar as suas causas e produzir solu es para a sua redu o ou elimina o Tudo isto levou a que fossem atingidos os objectivos levando a uma melhoria da Manutenibilidade o que garantiu o aumento da Disponibilidade e Seguran a Conseguiu ainda envolver os clientes CUF e os fornecedores do servi o ISQ e Integridade promovendo assim uma sinergia entre eles 68 5 1 Estudos futuros Um dos obst culos encontrados na elabora o desta disserta o foi um desconhecimento por parte de alguns dos interveniente no processo de manuten o da an lise RAMS e das
72. n lise foram definidas medidas a serem implementadas de modo a corrigir ou minimizar os problemas encontrados Palavras Chave RAMS Fiabilidade Disponibilidade Manutenibilidade Seguran a e v lvulas de seguran a Abstract An increasingly competitive and demanding market searches constantly methods to ensure a greater Availability and Security of systems which leads to the search of techniques to promote an improvement of these factors Aware of the complexity of each system a system approach is considered in order to assess his Reliability Availability Maintainability and Safety designated as RAMS This allows to analyze a system and act upon each factor so that goals are achieved noting its influence on each other Following the philosophy of constant improvement by Instituto de Soldadura e Qualidade the RAMS will be applied to the provision of safety valves maintenance to process industry aiming at a Maintainability continuous improvement that leads to an increase in Availability and Security The aim is to involve service users in the process creating a synergy between them and the service provider which enables them to achieve an appropriate combination of performance resulting from the application of the RAMS methodology and costs involved In this paper a RAMS analysis in Maintainability component was applied to safety valves In order to do so methods and techniques were defined which permitted to characterize th
73. no de soldadura Outra das causas que potencia a corros o a exist ncia de tens es aplicadas e residuais que resultam no fen meno de corros o sobre tens o Brito 2002 Para controlar ou minimizar este mecanismo de corros o importante que o material dos pernos seja seleccionado de acordo com as tens es aplicadas e o tipo de meio em que ser aplicado Um dos cuidados a ter definir bem o bin rio de aperto a ser aplicada consultando uma tabela adequada Esta uma medida dif cil de aplicar pois seria preciso possuir v rias chaves 59 dinamom tricas de diversas dimens es com um custo muito elevado para medir o bin rio aplicado Um factor que importante ter em mente que as tens es que os pernos est o sujeitos n o dependem apenas da for a de aperto dependendo tamb m das varia es de press o no fluido contido na tubagem qual a v lvula de seguran a est acoplada O valor e quantidade de varia es depende do tipo de fluido e da sua aplica o no entanto existe uma situa o na qual a v lvula e todos os seus componentes s o sujeito a uma tens o muito elevada num curto espa o de tempo Esta situa o verifica se quando ocorre um golpe de ar ete Este corresponde a uma varia o brusca de press o acima ou abaixo do valor nominal de funcionamento devido s mudan as bruscas de velocidade da gua que podem ser provocadas pelo fecho ou disparo de v lvulas e resultar na danifica o
74. nol gicas nos diversos sectores da ind stria e das respectivas necessidades das empresas foi adoptada no inicio dos anos 80 uma estrat gia de diversificac o de servicos prestados abrangendo outras reas de interesse tais como o ambiente a seguran a a metrologia as inspec es de instala es e equipamentos el ctricos e de constru o e os ensaios de seguran a de bens e equipamentos no seguimento desta estrat gia de diversifica o que criada em 1996 uma empresa do grupo denominada MT Integridade Servi os de Manuten o e Integridade Estrutural Lda Esta desenvolve actividades nas reas de manuten o industrial repara o e fabrica o de componentes met licos e equipamentos Beneficiando do facto de trabalhar conjuntamente com o ISQ a Integridade conseguiu impor se no mercado e conta na sua carteira de clientes com empresas da ind stria petroqu mica da ind stria de pasta de papel ind stria naval e outras A Integridade trabalha conjuntamente com o ISQ existindo uma distribui o de compet ncias a Integridade respons vel por todo o processo de recolha desmontagem de equipamento repara o e montagem o ISQ respons vel pela certifica o dos equipamentos fazendo uso do seu estatuto de entidade certificadora reconhecida e autorizada pela Uni o Europeia Uma das imagens de marca do ISQ a constante inova o e procura de melhoria dos servi os fornecidos no mbito da Seguran a e
75. nt o a necessidade de ter um modelo que consiga prever as falhas associadas ao correcto funcionamento da v lvula Para o caso em estudo a escolha incidiu na Distribui o de Weibull Com esta ser o foram estudados os rg os da v lvula A aplica o foi realizada seguindo a metodologia enunciada em 2 9 Teremos assim 1 Recolha de dados O processo de recolha de dados foi um processo complicado pois verificou se uma falta de registos f sicos sobre os motivos de falhas das v lvulas e escassez de hist ricos das mesmas Aliado a esta situa o verificou se ainda que as fichas de repara o inspec o das v lvulas continham pouca informa o sobre as ac es de manuten o efectuadas e os problemas verificados Isto acontece essencialmente porque n o est definida uma mentalidade de melhoria cont nua e n o est implementada uma metodologia de recolha de dados precisamente neste tipo de problemas que a metodologia RAMS procura agir solucionando estas situa es A solu o encontrada neste caso foi realizar entrevistas com os respons veis de manuten o e com os trabalhadores que executam as tarefas de manuten o e ou repara o Este pode ser considerado como um primeiro passo a ser dado na recolha de dados pois permite definir quais os dados que ser o necess rios Foi assim poss vel criar uma lista com os problemas das v lvulas e quais as suas causas que pode ser vista na tabela 5 Falha Causas
76. ntido compar lo com os outros Outra das conclus es que sempre que as manuten es foram executadas todos os componentes necessitavam de manuten o n o sendo poss vel saber com exactid o o momento em que se tornaram prejudiciais para o correcto funcionamento da v lvula Torna se importante distinguir que o facto de uma mola apresentar um aspecto oxidado n o implica que esta esteja a funcionar mal No entanto o mesmo n o se verifica no caso do obturador sede o ring empanque e ou pernos que caso estejam danificados j implicam fugas e como tal um funcionamento inadequado da v lvula Note se que para os pernos n o impl cito que existam fugas caso esteja algum danificado Depende da dimens o da v lvula n mero de pernos e press o de servi o 50 Componente tempo entre Data Mola Obturador Sede O ring Empanque Pernos interven es horas 20 10 1995 Oxidado Picado Picado Oxidado Substitu do Substitu dos 9216 07 11 1996 Oxidado Picado Picado Substitu do 39768 22 05 2001 Oxidada Oxidado Picado Oxidado Substitu do Substitu dos 6048 29 01 2002 Oxidado Picado Picado 2 Substitu do 10440 09 04 2003 Oxidado Picado Picado 2 Substitu do Substitu dos 3912 19 09 2003 Oxidado Picado Picado 2 Substitu do Tabela 6 Estado dos componentes 32 Definir o modelo Considerando que a v lvula um sistema composto por varios componentes caminho escolhido seria o de numa primeira
77. nuten o das instala es da CUF 40 3 6 Analise RAMS das V lvulas de Pressao de Seguranca 3 6 1 Defini o de objectivos O primeiro passo a defini o dos objectivos No presente estudo o objectivo sera aumentar a disponibilidade e seguran a das v lvulas de press o de seguran a atrav s da melhoria da Manutenibilidade Pretende se tamb m que seja promovida uma sinergia entre os utilizadores e os fornecedores de servi o que permita obter uma adequada combina o entre o desempenho resultante da aplica o da metodologia RAMS e os custos envolvidos Desta aproxima o resultam os seguintes objectivos e Melhoria da Manutenibilidade e Aumento da Disponibilidade e Aumento da Seguran a e Redu o de custos 3 6 2 Integra o da Manutenibilidade no design A fase seguinte ser a de integrar a Manutenibilidade numa perspectiva de design Sendo que neste caso est a ser analisada uma presta o de servi os no mbito de manuten o existem alguns factores que n o dever o ser considerados tal como as altera es de design a serem introduzidas nas v lvulas de seguran a Este estudo s seria proveitoso se existisse uma parceria entre o ISQ e um construtor de v lvulas na qual houvesse uma troca de informa es e estudos para promover um design mais eficaz e que permitisse uma manuten o mais f cil A an lise do design ter assim de ser aplicada de uma forma diferente para se adaptar ao tipo de c
78. o 1994 Nayyar Mohinder L Piping Handbook 7 Edi o McGraw Hill Professional 1999 Retterer B L Kowalski R A Maintainability A Historical Perspective IEEE Transactions on Reliability Volume 33 Abril 1984 Rigby L V et al Guide to Integrated System Design for Maintainability Report No ASD TR 61 424 U S Air Force Systems Command Wright Patterson Air Force Base Ohio 1961 SAE G 11 Reliability Maintainability and Supportability Guidebook The Society of Automotive Engineers Warrendale Pensilvania 1990 Smith David J Reliability Maintainability and Risk Elsevier 7 Edi o 2005 Stapelberg Rudolph F Handbook ok Reliability Maintainability and Safety in Engineering Design Springer Londres 2009 Taylor Frederick W The Principles of Scientific Management 1911 Thiokol Corporation Evaluation of Newly Formulated Dow Corning 321 Dry Film Lubricant Brigham City 1989 Wang Yigiang Jia Yazhou Yu Junyi Yi Shangfeng International Journal of Quality amp Reliability Management Field failure database of CNC lathes MCB UP Ltd 1999 Wilkins Dennis J Reliability HotWire eMagazine Issue 22 The Bathtub Curve and Product Failure Behavior Part Two Normal Life and Wear Out www weibull com Novembro 2002 Woodson W E Human Factors Design Handbook McGraw Hill New York 1981 71 Anexo 1
79. o de rvores custo de seguros velocidade do vento ou fiabilidade de um componente Outra das vantagens a possibilidade de a modela o inicial do problema poder ser feita com poucos dados sendo posteriormente o modelo afinado com dados obtidos experimentalmente Nestes casos os dados iniciais s o definidos com base na experi ncia existente sobre o objecto de estudo 31 A fun o densidade de probabilidade da distribui o de Weibull de tr s par metros dada por rosg 8 ty Par metro de localiza o corresponde ao menor valor assumido por t por exemplo no caso de modos de falha que tenham como causa o desgaste ou a fadiga a falha s poder ocorrer ap s algum tempo de funcionamento caso de um rolamento por ex a Par metro de forma traduz o mecanismo de degrada o Par metro de escala valor caracter stico ou vida caracter stica Existe tamb m uma variante desta fun o a distribui o de Weibull de dois par metros onde s o considerados apenas a e Esta pode ser aplicada quando se estuda um sistema pois constata se frequentemente que aceit vel considerar se t 0 t JO 9 A integra o da equa o 8 entre tye tpermite obter a fun o acumulada de probabilidade de Weibull tto F t 1 or 10 O mesmo pode ser feito para a equac o 9 resultando em F t 1 ete 11 Considerando que est a ser feita uma descri o da distr
80. o se verificassem as condi es de operacionalidade necess rias o que implica tamb m que estes n o estejam dispon veis para trabalhar noutros locais da instala o Relativamente remo o dos pernos e porcas a primeira situa o prende se com o desconhecimento da dimens o da porca Isso implica que o trabalhador leve um leque de ferramentas que pense conter a adequada para as desapertar correndo o risco de levar a errada o que obriga a uma desloca o para ir buscar a correcta O facto de levar mais do que uma ferramenta tamb m prejudicial para a seguran a Outra das situa es muito rara ter de remover sistemas de aperto n o normalizados A principal dificuldade em retirar os pernos e as porcas estes estarem oxidados dificultando ou impossibilitando a sua remo o No primeiro caso implica demorar mais tempo a desapertar e pode ser necess rio utilizar um desaparafusador pneum tico cuja utiliza o est sujeita as restri es de espa o mencionadas anteriormente e localiza o da v lvula O segundo caso o pior pois os pernos ter o de ser cortados com recurso a uma rebarbadora ou ma arico implicando a sua destrui o com custos muito elevados Esta op o implica que esteja dispon vel o equipamento necess rio o que por vezes n o acontece o que implica esperar ou solicitar o equipamento aumentando o MMT Este ltimo caso poder ter ainda propor es maiores se ocorrer num local em que seja
81. ocais mal iluminados ou noite pode n o ser poss vel determinar cor de uma pequena fonte de luz Algumas poder o mesmo aparentar serem brancas e O desviar rapidamente o olhar enquanto observa uma luz vermelha ou verde pode enganar o c rebro fazendo se tenha a no o errada da cor observada 2 8 4 Tacto O tacto serve como um complemento muito importante da vis o Em muitos trabalhos de manuten o usual o trabalhador usar as m os para detectar falhas ou relevos que s o impercept veis vis o O estudo feito por Lederman 1978 indica que a sensibilidade aumenta se for colocada uma folha de papel ou um pano fino entre o dedo e a superf cie a ser analisada Em alguns casos verifica se que os operadores de alguns equipamentos n o olham para os man pulos de controlo recorrendo apenas ao tacto para escolher o acertado Isto vantajoso pois torna a tarefa mais c lere no entanto poder ser perigoso se o oper rio confiar apenas no seu tacto pois poder accionar o controlo errado 2 8 5 Audi o A audi o outro dos factores muito importantes a ser considerado especialmente no caso de trabalhos em instala es industriais pois estes ambientes s o quase sempre muito ruidosos Isto levanta v rios problemas tal como poder inviabilizar a comunica o entre 30 trabalhadores perturbar o nivel de concentrac o causar danos a nivel auditivo ou provocar stress EWCS 2005 Para que sejam evitadas estas situ
82. odologia expressa na figura 6 Dhillon 1999 Definir um objectivo Delinear uma estrat gia Criar uma estrutura ex criar equipas multi funcionais eliminar obstaculos e envolver os trabalhadores Medir os progressos Actualizar os objectivos e estrat gias Figura 6 Passos para implementar TQM Estes passos apesar de parecerem simples nao sao faceis de executar e sao varias as organiza es que encontram dificuldades na sua execu o Uma correcta e eficaz implementac o da TQM obriga a que sejam assumidos v rios compromissos entre todas as estruturas e pessoas envolvidas necess rio que exista por parte dos engenheiros respons veis a delegac o de autoridade para tomar decis es a pessoas mais abaixo na hierarquia sejam disponibilizados recursos para forma o pessoal exista um di logo claro e constante entre todos os n veis organizacionais que permita ter um r pido feedback de todos os intervenientes 22 2 7 Factores de Design A Manutenibilidade de um sistema componente amplamente afectada pelo seu design pelo que se torna necess rio introduzir esta preocupac o desde o in cio do seu desenvolvimento Assim necess rio tentar encontrar desde logo um equil brio entre os requisitos exigidos pelos projectistas e as necessidades do cliente utilizador A necessidade de se ter esta preocupac o logo na fase inicial de desenvolvimento do sistema deriva do facto de se considerar que os custos iner
83. ore de an lise de Falhas Fail Tree Analisys FTA uma ferramenta que foi desenvolvida por H A Watson dos Bell Telephone Laboratories durante o estudo do Sistema de Controlo de Lan amento Minuteman no mbito de um contracto com a For a A rea Americana em 1961 A obten o de bons resultados fez com que fosse adoptado por Dave Haasl da Boeing Company para analisar todo o Sistema de Lan amento Minuteman Em 1965 organizada a 1 Confer ncia de Seguran a em Sistemas organizada conjuntamente entre a Boeing e a Universidade de Washington na qual foram apresentados v rios artigos sobre FTA dando uma maior visibilidade ao m todo que assim despertou o interesse de v rias entidades mundiais Este um m todo baseado na ideia de transpor para uma representa o visual e um modelo l gico o comportamento da falha de um sistema f sico Ericson 1999 O resultado 18 um modelo visual que expressa eficazmente as rela es do sistema e os caminhos cr ticos das causas de falha O modelo usa como bases a teoria da Fiabilidade lgebra Boleana e teoria de probabilidades Estas permitem que o modelo seja avaliado de uma forma qualitativa e quantitativa as quais sao feitas recorrendo a um conjunto de regras e s mbolos simples blocos funcionais S mbolo Descri o x Ne Circulo representa uma falha basica ou a falta de um componente elementar Na Rect ngulo representa uma falha que resulta
84. os nas suas componentes Uma an lise simult nea das quatro vertentes que a comp e uma an lise demasiado exaustiva para ser feita no mbito deste estudo Como tal ser feita uma an lise RAMS de v lvulas de seguran a na componente de Manutenibilidade Tal como foi referido anteriormente existem v rias ferramentas e t cnicas para efectuar uma an lise RAMS O objectivo ser escolher as adequadas considerando o tipo de servi o que est a ser analisado e as suas caracter sticas pois existem algumas que n o poder o ser utilizadas ou cuja utiliza o n o faria sentido A implementa o de uma melhoria na Manutenibilidade utilizando uma an lise RAMS deve ser bem estruturada e a sua introdu o deve ser bem gerida Uma implementa o de sucesso deve ser orientada segundo directrizes claras e precisas A solu o criar um plano de gest o da integra o da Manutenibilidade no qual sejam definidos os passos e procedimentos a efectuar DoD 1995 1 Definir objectivos A defini o inicial dos objectivos permite saber quais os resultados que se pretende obter tornando mais f cil estabelecer os par metros que devem ser analisados ou as reas mais prop cias a serem estudadas No entanto esta escolha de objectivos deve ter sempre em considera o que o objectivo m ximo da Manutenibilidade numa filosofia RAMS garantir que a Disponibilidade dos sistemas m xima e que s deve ser sacrificada se for mesmo necess
85. os respectivos factores estudados Diagrama 6M numa vertente de produ o Materiais M o de obra M todos M quinas Medidas e Meio ambiente 15 Diagrama 8P numa vertente de servicos industriais Pessoas Produto Pre o do servi o Promo o Pol ticas Processos Procedimentos e Local F brica Tecnologia A cria o de um diagrama causa e efeito e a sua utiliza o compreende alguns passos essenciais sendo eles Reunir as pessoas e identificar o claramente problema ou efeito a ser analisado estudado Colocar um quadro branco num local em que seja vis vel por todos e escrever o nosso problema ou efeito no lado direito do diagrama com uma espinha horizontal Fazer uma sess o de troca de ideias brainstorming e utilizar as categorias dos diagramas 6M ou 8P para identificar as que ser o utilizadas nos ramos principais Identificar as causas principais e coloc las no ramo adequado Estas ir o identificar os sub ramos Continuar com este processo fazendo interroga es pertinentes tal como O que causou isto ou Isto esta assim porqu at ser atingido o nivel de pormenor precis o desejado com a identifica o de novas causas Analisar bem o digrama Actuar com base no diagrama tentando suprimir as causas do problema Esta uma ferramenta bastante til com v rios pontos fortes Promove a discuss o em grupo permitindo utilizar o conhecimento do grupo como um
86. para saber quais os tipos de ac es tomadas por uma pessoa quando colocada em determinadas situa es Woodson 1981 T m de ser consideradas as capacidades a for a e o tamanho das pessoas e incluir esses factores na fase de design O objectivo ser o de tentar minimizar as situa es nas quais possa ocorrer erro humano Para 28 tal deverao ser incorporadas medida que impossibilitem uma montagem incorrecta dos sistemas desenhar o equipamento de modo que seja poss vel efectuar as opera es necess rios no local onde est inserido e tentar reduzir o n mero de ac es de manuten o Segundo o mesmo autor deve ser tido em conta que as pessoas t m tend ncia para Ler de forma incorrecta ou ignorar as instru es ou etiquetas Usar as m os para testar e examinar Serem desleixadas quando manuseiam elementos perigosos durante muito tempo e sem problemas Executar tarefas enquanto pensam noutras coisas Serem impacientes e agirem sem pensarem no que v o fazer Assumir que os controlos interruptores manivelas etc funcionam sempre da mesma fora Avaliar mal as dist ncias e as dimens es do local de trabalho N o confirmar se a tarefa foi bem executada Desviar a aten o para sons altos luzes a piscar e luzes brilhantes Reagir de forma inadequada em caso de emerg ncia N o admitir que erraram Assumir que um objecto que pequeno pode ser levantado facilmente N o terem no o dos s
87. pec o visual Esta fase ser abordada conjuntamente com a de retirar a v lvula Das ferramentas enunciadas anteriormente ser escolhido o diagrama de Ishikawa para se obter uma representa o visual da an lise vis vel na figura 10 Ferramentas Acesso Desconhecimento da dimens o da porca Inexist ncia de escadas Inexist ncia de Ferramenta inadequada plataformas de trabalho Espa o insuficiente para Restri es em manusear as ferramentas atmosferas perigosas Retirar a v lvula de servi o Meio ambiente Protec o lubrifica o inadequada Aperto com for a excessiva Dificuldade em retirar os pernos Figura 10 Diagrama de Ishikawa para retirar a v lvula de servico Os problemas ser o abordados pela ordem com que os t cnicos se deparam com eles e ser sempre tido em considera o que as v rias causas e factores se relacionam uns com os outros Verifica se muitas vezes que n o existiu por parte dos construtores das instala es o cuidado de criar as condi es necess rias para que se possa aceder s v lvulas e criar plataformas para os trabalhadores A base do problema est muitas vezes em quem projecta 42 as instalac es e se preocupa apenas com a parte funcional e com o cumprimento legal relativo a equipamentos de press o O Decreto Lei n 90 2010 aprovou o Regulamento de Instalac o de Funcionamento de Reparac o e Alterac o de Equipam
88. proibido produzir fa scas ou lume tal como em atmosferas perigosas A nica solu o ser a utiliza o de um serrote mec nico sendo um processo muito moroso e cansativo para o trabalhador As causas principais para este fen meno s o a localiza o geogr fica das instala es a qual pode estar inserida num meio ambiente agressivo para os equipamentos tal como a proximidade do mar Deve 44 tamb m ser considerado o tipo de atmosfera de operac o que na ind stria qu mica por exemplo muito corrosiva uma forca de aperto excessiva que resulte na escamac o da porca que aliada a uma afinidade qu mica entre os materiais da porca e flange resulta numa ligac o cuja forca compar vel a de uma soldadura Esta situac o pode ocorrer pelo facto de o aperto ser executado sem medic o da forca aplicada fazendo com que o seu valor dependa do executante uma protecc o ou lubrificac o inadequada dos pernos na sua montagem a qual poder resultar na formac o de xidos que dificultam ou impossibilitam o seu desaperto As situa es analisadas anteriormente aumentam o MDT reduzem a Disponibilidade e resultam em problemas de log stica Algumas prejudicam a Seguran a dos trabalhadores e equipamento e outras ainda aumentam os custos de manuten o e explora o l gico que numa perspectiva de melhoria da Manutenibilidade estas devem ser evitadas ou feitas 3 Etapa Transporte da v lvula para a o
89. representa a Disponibilidade na qual se utiliza como numerador o tempo em servico e como denominador o tempo total sendo o ltimo a soma do tempo em servi o com o tempo fora de servi o Essa f rmula pode ser desenvolvida para descrever tr s conceitos de Disponibilidade MTTF e Intr n 2 tririseca MTTF MTTR 2 MTTMA DA camada MTTMA MMT 3 MTTMA MTTMA o E HH 4 Operacional D MTTMA MMT MLDT 4 Nas equa es 3 e 4 s o introduzidos alguns indicadores que t m em conta a pr pria disponibilidade dos meios necess rios s ac es de manuten o ou repara o e o tempo dispendido at ao seu in cio NASA 1995 Falha Falha Arranque Manuten o Detec o Acesso Diagn stico Substituir Verificar Ajustar da falha tempo t MLDT MMTA Figura 3 Tempos m dios 2 2 3 Manutenibilidade A Manutenibilidade uma caracter stica do design e instala o que expressa a probabilidade de que um sistema volte a actuar como esperado num determinado per odo de tempo quando sujeito a uma manutenc o que utiliza procedimentos e recursos pr definidos MIL STD 778 Este o conceito fundamental da Manutenibilidade e implica que sejam criadas condi es que permitam executar as ac es de manuten o com rapidez A preocupa o com a Manutenibilidade deve ocorrer desde a fase de design Logo uma vez que os requisitos operacionais do sistema estejam definidos dev
90. revinam que ocorram este tipo de situa es que levam ao aumento do MDT diminui o da disponibilidade e aumento de custos associados ao ciclo de vida da v lvula Com base nos tempos recolhidos durante algumas manutenc es consultar anexo 1 verificou se que os tempos de remoc o dos pernos eram muito superiores nos casos em que estes n o tinham uma protecc o eficaz mais 70 97 Este aumento de tempo resulta num acr scimo do tempo de m o de obra necess ria para desempenhar essa tarefa importante que o cliente compreenda o benef cio em termos de custos e aumento de Disponibilidade ao optar pela utiliza o de um produto que proteja todos os elementos de liga o ainda que este seja mais caro A melhor opc o a ser considerada a aplicac o de pastas a base de Molykote para protecc o dos pernos e porcas Estas pastas garantem uma boa lubrificac o e protecc o de todos os elementos permitindo que nas intervenc es seguintes seja mais r pido retirar a v lvula de servi o e desmont la sem a necessidade de danificar os pernos NASA 1999 A sua escolha baseada no tipo de aplicac o e meio ambiente onde a v lvula se encontra A 58 recomendada a Molykote HSC devido a sua boa relac o preco qualidade e versatilidade Se for para uma utilizac o a temperaturas muito elevadas uma escolha adequada ser a Molykote P 37 Seguidamente pode ser vista uma tabela que mostra a comparac o de uma situac o verificada numa v
91. rificou se durante o estudo que existe uma interdepend ncia entre todas as componentes da RAMS A impossibilidade de verificar a implementa o destas medidas na pr tica de lamentar mas ela ocorre porque a repercuss o da implementa o destas medidas n o poderia ser avaliada agora mesmo que elas fossem aplicadas imediatamente pois o seu impacto s 65 seria sentido nas pr ximas ac es de manuten o sendo as mais pr ximas num per odo de seis meses Essa componente de avaliac o do desempenho das medidas implementadas essencial para a RAMS pois serve como feedback e permite realizar uma nova an lise Relativamente a medida na qual indicado que a forca de aperto deve ser controlada na vertente pr tica esta bastante complicada de ser cumprida essencialmente devido ao custo associado aquisig o e manutenc o de ferramentas aptas a medir esse valor Como tal esta uma medida sempre aconselh vel mas que na realidade ser de dif cil aplicac o Fica assim dependente da experi ncia do trabalhador o que n o sendo a melhor soluc o ser a adoptada na maioria dos casos Note se que em materiais mais fr geis deve haver um maior cuidado nomeadamente em flanges de inox para evitar danificar o material Quanto ao agendamento das ac es de manuten o verificou se que a defini o das datas estava muitas vezes associada apenas aos limites legais Esta uma metodologia que n o aconselh vel dev
92. riticality Analisys Torna se assim bvio que no processo de an lise FMECA a primeira an lise a ser feita a FMEA Esta de ser integrada inicialmente no projecto de design relativo ao tipo de montagem funcional do sistema e actualizada sempre que se verifique alguma altera o no design Esta deve ser utilizada para avaliar os componentes de alto risco e todas as ac es desenvolvidas para proporcionarem medidas correctivas Os passos para realizar o FMEA s o Defini o e compreens o do sistema Isto inclui identificar com clareza a miss o e ou opera o e ou componentes do sistema Constru o do diagrama de blocos da funcionalidade e fiabilidade que ilustrem todas as rela es e depend ncias entre os elementos funcionais do sistema considerando cada configura o poss vel dos componentes envolvidos no seu funcionamento Identificar todos os potenciais modos de falha dos componentes e o consequente efeito no sistema miss o ou componentes Classificar cada modo de falha consoante o grau de consequ ncias no qual o mesmo pode resultar e atribuir lhe uma classifica o em termos de severidade Categoria Catastr fica Falha que resulte em morte ou perda total do sistema Categoria II Cr tica Falha que provoque danos graves na integridade f sica de pessoas em patrim nio ou no sistema 17 Categoria 1 Marginal Falha que provoque danos leves na integridade f sica de pes
93. s considerando o actual estado da arte A pr xima an lise RAMS ser assim iniciada com objectivos revistos sujeitos a novas previs es Os passos que definem esta an lise e os miniciclos associados s o os seguintes e An lise da compara o de exequibilidade RAMS do sistema com os objectivos iniciais miniciclo 1 e An lise da compara o das previs es RAMS de design conceptual com os objectivos RAMS miniciclo 2 e An lise da compara o do design detalhado com os objectivos RAMS miniciclo 3 e An lise da compara o dos testes RAMS no final das fases de design e desenvolvimento com os objectivos miniciclo 4 Esta fase poder permitir de uma forma limitada demonstrar os requisitos do projecto ou contracto e An lise dos resultados dos testes RAMS e conformidade com os objectivos miniciclo 5 Estes s o frequentemente realizados antes da entrega mas a situa o ideal realizar uma parte ou at mesmo a totalidade no terreno miniciclo 6 e An lise cont nua da performance RAMS em servi o e sua compara o com os objectivos miniciclos 7 6 8 A diversidade e especificidade de projectos implica que nem sempre sejam executados todas estas an lises e seu que o seu grau de detalhe seja limitado pelas caracter sticas do projecto 11 Definir requesitos Objectivos RAMS Objectivos revistos Estrat gia de manuten o Preventiva Correctiva Design Peri dica a
94. s necessidades existentes e servindo se da sua experi ncia e conhecimentos t cnicos aconselhe sobre o tipo de acessos a serem criados Assim qualquer altera o posterior nas instala es deve tamb m ser discutida e analisada pelas duas partes para que seja encontrada a melhor soluc o para cada caso 3 8 2 Inspec o em servico Uma das limita es que se verificou foi a necessidade de retirar a v lvula de servi o e transport la para a oficina para que fosse testada Caso n o se pretenda efectuar nenhuma ac o de manuten o e apenas verificar se a v lvula n o est colada ou a press o a que est a disparar n o haver a necessidade de abrir a v lvula e como tal o seu transporte at oficina ser apenas para a testar Nestas situa es ser til ter um equipamento port til que permita efectuar estas verifica es Actualmente existem no mercado produtos que permitem verificar o estado da v lvula sem a necessidade de a retirar de servi o nem parar a produ o Esta uma solu o que tem v rias vantagens associadas tais como aumento da Disponibilidade pois n o necess rio retirar a v lvula de servi o nem desmont la diminui o dos custos associados pois n o interrompido o funcionamento da instala o e necess rio apenas um operador para o aparelho reduzindo assim a m o de obra necess ria Figura 14 Inspec o em servi o www fabricomspecialistservices co uk 57
95. se verificado um aumento de investimento nas reas de desenvolvimento que permitam s empresas proporcionar o melhor servico produto ao prego mais baixo poss vel aos seus clientes O que se verifica que durante esse esfor o por vezes foi descurada a necessidade de criar as condi es para efectuar as manuten es necess rias dos equipamentos ou seja em muitos casos a componente Manutenibilidade n o foi considerada ou ent o foi implementada com falhas graves Um exemplo relativamente s v lvulas de seguranca de uma v lvula de grandes dimens es instalada aquando a constru o de uma f brica Passados uns anos houve uma remodela o e construiu se um barrac o volta da v lvula Como n o houve o cuidado de pensar que seria necess rio proceder manuten o da v lvula a porta do barrac o foi subdimensionada fazendo com que fosse imposs vel tirar a v lvula do local A solu o passou pela demoli o de uma parede do barrac o tornando todo o processo mais moroso e mais caro com todos os custos extra Outro exemplo resulta da crescente tend ncia de miniaturiza o e a vontade de implementar inova es tecnol gicas levando a que a componente Manutenibilidade seja por vezes posta um pouco de parte o que implica um aumento na dificuldade de reparar os equipamentos Isto pode ser observado nos far is dos autom veis Alguns fabricantes com o intuito de fabricar carros mais pequenos e aproveitar todos os espa os coloc
96. seguranca dos equipamentos e dos funcion rios e conseguir aumentar o seu know how O Instituto de Soldadura e Qualidade ISQ na qualidade de certificador de v lvulas de seguranca em Portugal pretende investir na implementac o da RAMS Como tal ser necess rio envolver a empresa MT Integridade Servi os de Manuten o e Integridade Estrutural que faz parte do grupo de empresas pertencentes ao ISQ pois esta a respons vel por todo o processo de manuten o excepto a certifica o que feita pelos engenheiros habilitados do ISQ Realizar uma implementac o da RAMS como um todo apresenta um grande grau de dificuldade e complexidade se forem considerados todos os seus ramos simultaneamente E por isso aconselhado que seja feita uma an lise separada de cada um deles Fiabilidade Disponibilidade Manutenibilidade e Seguranca mantendo sempre em considerac o que partilham factores que os influenciam A implementa o da RAMS implica que sejam feitas altera es aos procedimentos e m todos de trabalho Como tal necess rio que exista por parte dos intervenientes uma predisposi o para mudan as Relativamente ao ISQ n o existir o grandes entraves pois estes apostam na melhoria cont nua e na promo o de novas tecnologias e metodologias O mais complicado ser o as empresas nas quais s o prestados servi os pois algumas apresentam se por vezes renitentes quanto altera o de procedimentos com os quais j est o
97. soas em patrim nio ou no sistema que resulte em perda de disponibilidade ou atrasos Categoria IV Menor Falha que n o provoca danos mas que implica a necessidade de ac es de manuten o n o planeadas Determinar os m todos de detec o de falhas Identificar as altera es de design e as outras medidas necess rias para eliminar a falha ou controlar o risco Verificar as consequ ncias das medidas correctivas adoptadas Criar uma base de dados com todas as an lises documentadas com resumos dos problemas que n o foram resolvidos pelo design e uma lista de ac es de controlo necess rias para a redu o do risco de falha No final de todo este processo necess rio realizar a an lise CA da qual resulta o relat rio correspondente ao FMECA Neste ser o documentados todos os resultados obtidos o tipo de an lises feitas resumos dos resultados fontes de informa o e t cnicas usadas na an lise Inclui ainda a descri o detalhada do sistema a informa o resultante da an lise e fichas de trabalhos Numa an lise FMECA da manutenibilidade o objectivo definir o mais cedo poss vel crit rios para an lise do plano de manuten o APM an lise do suporte log stico ASL planeamento de testes requisitos de inspec es e verifica es e identifica o das ac es correctivas necess rias s caracter sticas de design MIL STD 1629A 2 5 rvore de an lise de falhas A rv
98. ss rio possuir informa es sobre a localiza o e dimens es da v lvula 60 Recomenda se assim que na ficha de cada valvula seja incluida a sua fotografia em formato digital Isto permitir ter uma melhor no o dos meios necess rios para o seu transporte e verificar se tem chamin s acopladas e suas dimens es Esta uma medida que depende da aprova o do cliente que por vezes se mostra renitente em fornecer informa es sobre as suas instalac es mas mais uma vez tem de ser incutido o esp rito de parceria e fomentar a troca de informa es O cliente apenas ir beneficiar pois as pr ximas ac es ter o um melhor planeamento e uma melhor gest o dos equipamentos eliminando a necessidade de se improvisar por desconhecimento das condi es de trabalho o que diminui o MDT 3 8 6 Seguran a Relativamente ao perigo de queda de ferramentas este tamb m deve ser minimizado Um m todo que pode ser utilizado para evitar a queda ser usar um fio que seja preso ao trabalhador e extremidade contr ria que ser utilizada para desapertar a porca tal como pode ser visto na figura 16 Para evitar que o trabalhador sofra ferimentos caso a ferramenta caia o comprimento da corda ter de ser superior dist ncia entre a cintura do trabalhador e o ch o Este comprimento garante que se a ferramenta cair esta n o ir rodar e bater no corpo do trabalhador e permite que seja atingido o alcance m ximo do bra o podendo ser aju
99. stado pelo trabalhador at um m ximo de 15 h cm Ilda 2005 Tera de ser colocado um sistema de abertura r pida a r permitido que este seja capaz de a soltar rapidamente para prevenir uma situa o em que a ferramenta fique presa e puxe o trabalhador Figura 16 Sistema de seguran a da ferramenta Outras modifica es que melhoram a seguran a foram abordadas durante a an lise dos acessos A ocorr ncia de acidentes ou incidentes deve ser comunicada ao respons vel e devidamente documentada Nenhuma situa o deve ser encarada como um azar necess rio que qualquer ind cio de risco potencial seja analisado precavendo a ocorr ncia de um problema similar mas com consequ ncias mais graves 61 Relativamente aos equipamentos de protecc o dos trabalhadores existem alguns clientes que t m as suas pr prias exig ncias e ou restri es No entanto deve ser sempre assegurado um nivel m nimo de protecc o e correspondente Seguranca do trabalhador Para tal dever ser elaborada uma lista de material a usar pelo trabalhar de acordo com a tarefa que este ir desempenhar 3 8 7 Monitoriza o das V lvulas A introdu o de sistemas remotos de monitoriza o de v lvulas deve ser uma hip tese a ter em conta para v lvulas cujo acesso seja dif cil ou que estejam em locais remotos Outra boa aplica o destes sistemas para recolha de dados on line sobre o funcionamento das v lvulas Ser assim
100. suas recomendac es a Forca A rea dos Estados Unidos inicia um programa que visava obter sistema eficazes para implementar melhorias na Manutenibilidade Deste programa resultou a especificac o MIL M 26512 na qual constavam directrizes para implementac o de um programa para abordar a Manutenibilidade e foram definidos procedimentos que garantissem os requisitos operacionais dos sistemas e equipamentos Durante os anos sessenta e setenta foram elaborados v rios documentos militares com base na especificac o MIL M 26512 Um que merece uma nota de destaque AMCP 706 133 Engineering Design Handbook Maintainability EngineeringTheory and Practice pois serviu como ponto de partida para outros estudos Em 1969 a NASA publica o NASA Handbook 5300 4 no qual definido o conceito de Manutenibilidade Comeca assim o interesse da NASA nesta disciplina e s o desenvolvidos v rios programas para torn la parte integrante de todos os seus programas Muitos dos conceitos forma desenvolvidos durante o Programa Apolo Em 1972 criado o Simp sio Anual em Fiabilidade e Manutenibilidade www rams org Foi o resultado da fus o do Simp sio Anual em Fiabilidade com a Confer ncia Anual de Fiabilidade e Manutenibilidade do AIAAA da ASME e da SAE Em 1984 a Forca A rea dos Estados Unidos apresenta a Reliability and Maintainability R 8 M 2000 Initiative a qual se propunha a atribuir pesos iguais a Fiabilidade e Manutenibilidade usando
101. tivo de funcionamento sem falhas se um sistema e o tempo total previsto de funcionamento Fiabilidade probabilidade de um sistema executar a fun o pretendida durante um intervalo de tempo espec fico e sujeito a determinadas condi es DoD 1982 MAMT Mean Active Maintenance Time tempo m dio de manuten o activa correctiva ou preditiva Manuten o correctiva conjunto de medidas que visam restabelecer um sistema no qual tenha ocorrido uma falha ao seu estado de operacionalidade E realizada ap s a detec o da falha Manuten o preditiva conjunto de medidas que procura reduzir a probabilidade de ocorr ncia de falhas num sistema planeada para manter e aumentar a Fiabilidade do sistema atrav s da repara o e substitui o de componentes antes que estes falhem Esta manuten o pode ser planeada para cumprir um determinado calend rio ou pode ser planeada para garantir que um sistema tem um desempenho espec fico Manuten o Conjunto de ac es t cnicas administrativas e de gest o realizadas durante o ciclo de vida do sistema com o objectivo de manter ou restaurar um sistema para um estado no qual consegue desempenhar a sua fun o www efnms org Este conjunto de ac es pode ser agrupado essencialmente em duas categorias manuten o preditiva e manuten o correctiva Manutenibilidade caracter stica do design do equipamento e instala o que expressa a probabilidade de que um sistema retome o s
102. ue este funcione como um autocolante Torna se assim necess rio aplicar for a mec nica para os separar aplicando um cinzel para tentar remover o empanque e outras impurezas ou bater com martelos na v lvula para conseguir quebrar a liga o Esta opera o pode demorar v rios minutos como foi observado numa das visitas CUF Esta situa o representa um aumento enorme 15m 20m do tempo dispendido num passo que deveria demorar aproximadamente 30s e um risco acrescido integridade da v lvula pois as pancadas por muito controladas que fossem poderiam resultar em danos na v lvula Relativamente aos componentes internos da v lvula durante a inspec o verifica se por vezes que alguns consum veis tal como o o ring e os empanques apresentam um desgaste superior ao esperado ou que essa foi uma das falhas da v lvula Verifica se muitas vezes que as v lvulas s o utilizadas para fluidos diferentes daqueles para que foram seleccionados alguns consum veis A falha destes componentes leva ocorr ncia de fugas que se em alguns casos resulta apenas na perda de mat ria prima noutros pode resultar em danos para o meio ambiente para outros equipamentos pr ximos ou para a sa de dos trabalhadores 46 Um problema que foi assinalado muitas vezes pelos t cnicos foi o desgaste acentuado de alguns componentes devido a uma manuten o com uma frequ ncia inferior necess ria Um ponto interessante que se verificou foi que e
103. uimicamente o o ring e o empanque diminu do o tempo de vida destes componentes para aproximadamente 3 meses altura em que se iniciavam fugas ja consider veis de fluido pela v lvula Esta era uma situac o conhecida pelo departamento de qualidade da instalac o o qual estava a tentar solucion la mas n o foi comunicada aos executantes entenda se Integridade do trabalho de manutenc o Se tivesse existido a comunicac o entre as duas partes os empanques e o ring teriam sido seleccionados de modo a suportarem as condic es reais de servico 3 7 3 Concilia o de datas O ltimo passo para obter o plano de inspec o final fazer uma concilia o entre as datas em que o equipamento precisa de interven es sejam elas para inspec o beneficia o dos componentes mec nicos por necessidade de mudanca dos consumiveis por imposi es legais Nos casos em que seja necess rio parar a produ o conv m que esta ocorra numa data em que a produ o seja menor Caso se trate de um processo em que o volume de produ o constante ao longo do tempo uma hip tese tentar conciliar com o per odo habitual de f rias dos trabalhadores Na figura 13 encontra se uma sugest o para o que poder ser uma representa o gr fica do tempo restante at a pr xima interven o de cada v lvula Esta resulta dum template no qual est o inseridas as datas de interven o j referidas de cada v lvula Esta uma form
104. uporte do obturador 9 Guia do obturador 10 Haste 11 Batente inferior 12 Mola 13 Batente superior 14 Perno de regulac o 15 Contra porca do perno de regulagao 16 Capacete Figura 9 Esquema da v lvula de seguran a F k l 12 for a aplicada na mola k constante de rigidez da mola deforma o da mola 37 3 3 Manutenc o O primeiro passo para efectuar a manuten o retirar a v lvula de seguran a do local onde est Para isso a equipa desloca se at l e usa os meios necess rios para a retirar O tipo de v lvula dimens es e localiza o implicam uma escolha adequada das ferramentas e m todos Existem v rios casos em que necess ria a utiliza o de grua para movimentar as v lvulas devido ao seu peso ou localiza o A v lvula identificada com uma chapa numerada sendo colocada outra chapa com o mesmo n mero na flange de onde foi retirada a v lvula A v lvula transportada para a oficina onde montada na bancada de ensaios e se efectua o primeiro disparo Este serve para determinar a actual press o a que a v lvula abre sendo este valor assinalado na ficha de repara o correspondente a esta v lvula de seguran a A v lvula desmontada anotando na ficha de repara o o estado dos componentes e verifica se quais os que necessitam de repara o ou substitui o sendo todos eles colocados numa caixa identificada com o mesmo n mero da chapa coloc
105. urante o seu ciclo de vida para que seja poss vel ter um registo preciso pass vel de ser consultado sempre que seja necess rio Torna se necess rio ter um planeamento que seja eficaz e que permita contabilizar todos os pormenores relacionados com a especificac o da manutenibilidade tais como a sua avaliac o e caracter sticas Alguns desses pormenores dependem de outros detalhes tais como a capacidade de permutabilidade normalizac o modelizac o acessibilidade testagem e verificac o factores humanos e seguranca Dhillon 1999 2 4 2 Diagramas causa efeito Esta uma ferramenta bastante til e a sua utiliza o depende apenas de at onde se pretende alcan ar na explora o de um acontecimento Este diagrama tamb m conhecido como o diagrama de Ishikawa o seu autor ou por diagrama Espinha de Peixe pelo seu formato Este foi usado a primeira vez por Ishikawa em 1943 para ajudar a explicar a um grupo de engenheiros da Kawasaki Steel Works como um conjunto complexo de factores podia ser relacionado para ajudar a compreender a causa de um problema Com este diagrama poss vel estruturar hierarquicamente as causas de determinado problema ou hip tese de melhoria Permite tamb m obter uma representa o gr fica e sucinta da resposta de um sistema a diferentes combina es de eventos que ocorram Outros dos nomes pelo qual conhecido este diagrama associado ao tipo de utiliza o que est a ser feita e a
106. xistem algumas falhas que n o s o as comuns e como tal apenas os trabalhadores com mais anos de experi ncia as conseguem identificar Um exemplo destes ocorreu no estaleiro da Integridade em Estarreja uma v lvula foi beneficiada como todas as outras mas mesmo assim apresentava uma fuga V rios trabalhadores tentaram durante muito tempo perceber o porqu mas sem sucesso Quando falaram com o mais experiente ele identificou logo que existia uma fuga abaixo da sede e como tal impercept vel apenas pelo padr o da infiltra o Esta situa o revelou uma enorme depend ncia da experi ncia de um dos trabalhadores pois n o existe uma base de dados com os tipos de avarias que possa ser consultada 5 Etapa Calibrar e certificar a v lvula Nesta etapa recorre se aos procedimentos definidos na norma API 527 e n o se verificou a exist ncia de problemas apenas que existe uma maior dificuldade em realizar os testes a v lvulas de grandes dimens es O processo r pido e preciso 6 Etapa Transportar e colocar a v lvula em servi o Os problemas encontrados aqui s o os mesmos que foram descritos anteriormente na 3 fase 47 3 7 Plano de Manuten o Um dos primeiros aspectos a serem abordados na manuten o a sua calendariza o Esta deve ser definida com base nas necessidades legais e funcionais Em termos legais obrigat ria a cada 5 anos inspec o peri dica prevista no Dec Lei 90 2010 Na parte
107. z com que fosse necess rio alargar o leque de factores analisados De acordo com Dhillon 1981 necess rio incluir ainda factores como Permutabilidade Normaliza o Modulariza o Lubrifica o Local de trabalho N mero de oper rios necess rios Peso Ilumina o Cablagem 24 Estes factores todos formam uma lista muito extensa e t m de ser feitas varias an lises e considerar v rias hip teses mas necess rio ter em conta que numa filosofia de melhoria cont nua se torna essencial analisar qualquer factor pass vel de ser melhorado e que permita atingir o objectivo pretendido Na tabela seguinte podem ser vistos algumas da caracter sticas de design que s o melhoradas e os respectivos benef cios para o projectista e o cliente Caracter sticas de Design Melhoradas Benef cios para a Manutenibilidade Facilidade de acesso aos componentes Redu o do custo e tempo de manuten o Aumento da Disponibilidade do sistema Redu o da fadiga e acidentes dos t cnicos Ajustes m nimos ou inexistentes Redu o do custo e tempo de manuten o Aumento da Disponibilidade do sistema Redu o da curva de aprendizagem da manuten o Componentes de r pida e f cil substitui o Redu o da fadiga e acidentes dos t cnicos Aumento da Disponibilidade do sistema Melhoria da identifica o do problema prova de erro o componente s instala de uma

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